一种超导飞轮系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超导飞轮系统，其利用超导的高能量密度实现同等体积下更高的功率输出。主要由五大部分组成：电磁轴承、飞轮、转轴、超导电机和全超导轴承。首先将全超导轴承和超导电机的超导冷却至超导态，用电磁轴承给转轴和飞轮一个初始的悬浮力，再在全超导轴承的超导线圈中通入直流电以在转轴和轴承定子之间建立励磁磁场；当转轴在重力作用下向下掉落或者关闭电磁轴承向下掉落时，励磁磁场会切割全超导轴承定子上的超导块材；超导块材中会感应出电流，且根据楞次定律得知感应电流产生的电磁力方向与运动方向相反，就能实现磁悬浮；之后再启动超导电机带动转轴旋转，以带动飞轮旋转。由于超导部分全在静止部件上，所以冷却更容易实现。容易实现。容易实现。

【技术实现步骤摘要】
一种超导飞轮系统


[0001]本专利技术涉及了一种超导飞轮系统。

技术介绍

[0002]飞轮系统是一种能够通过电机带动飞轮旋转，并通过旋转运动将能量存储起来，并在需要的时候反向带动电机旋转发电，将能量短时间内释放出去。飞轮系统需要电机驱动，且工作在真空和磁悬浮环境下，使飞轮的摩擦损耗尽可能低。而由于现有的铜绕组电机和铜绕组磁悬浮轴承的功率密度受限，如果飞轮系统功率很大的情况下，导致整个系统体积会很大。
[0003]而在真空环境下时，超导材料在使用过程中必须需要密封冷却，而普通的超导电机和全超导轴承的超导会部分安装在运动部件上，在实际使用中运动部件会处于高速旋转状态，所以运动部件的密封冷却要比静止部件难度高很多，本专利技术正是为了解决飞轮系统体积过大和超导系统密封冷却问题而提出的一种超导飞轮系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是提供一种在使用中功率大、储存能量大、体积小、稳定性强和密封冷却容易实现的超导飞轮系统，以解决现有飞轮系统的功率密度受限和超导系统密封冷却问题。采用的技术方案如下：
[0005本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导飞轮系统，其特征在于：包括备用电磁轴承、转轴、超导电机定子、超导电机超导线圈、超导电机电枢绕组、电磁轴承、飞轮、全超导轴承、外壳；转轴包括超导电机转子、飞轮转轴和超导轴承转子；超导电机转子采用凸极和错极相结合的形式，超导电机转子包括偶数个突出中心转轴的凸块，在轴向上相邻的凸块不位于同一个平面，周向上相邻的凸块位于同一平面；超导电机定子固定于外壳内部，包括齿槽部分和背铁部分，齿槽部分和背铁部分分别由两个不同堆叠方向的硅钢片组成；超导电机电枢绕组采用铜绕组，安置于所述超导电机定子的齿槽部分中；背铁部分位于齿槽部分的外部并与齿槽部分固定连接；在背铁部分的中部靠近转轴的一侧设置环形的空腔，超导电机超导线圈安置于所述超导电机定子的背铁部分的空腔之中；飞轮转轴的外部固定飞轮；超导轴承转子具有上下两个凸环，两个凸环之间具有间隙；全超导轴承包括全超导轴承外定子、全超导轴承内定子、全超导轴承超导线圈、高温超导块材、超导轴承转子；全超导轴承外定子与外壳固定连接，在全超导轴承外定子与两个凸环相对应位置设置与凸环等高的高温超导块材，在高温超导块材靠近凸环的一侧设置等高的全超导轴承内定子；将全超导轴承超导线圈设置于两个高温超导块材之间。2.根据权利要求1所述的一种超导飞轮系统，其特征在于：备用电磁轴承和电磁轴承固定在外壳和转轴之间。3.根据权利要求1所述的一种超导飞轮系统，其特征在于：超导电机转子、飞轮转轴和超导轴承转子为一个整体，由钢材整切而成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，侯金松，赵文昊，周皇，荆海莲，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：