一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统技术方案

本发明专利技术属于储能飞轮技术领域，尤其涉及一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统，包括飞轮转子，所述飞轮转子分别以永磁卸载轴承、液体动压轴承为上下支撑，并以永磁卸载轴承和液体动压轴承为中轴线在真空室内旋转、储能，所述真空室内还设有为飞轮转子提供动力的电机组件。本发明专利技术中，储能飞轮系统采用立式旋转结构，上端为永磁卸载轴承，下端为液体动压轴承，中间为飞轮转子，飞轮转子位于真空室中，保证飞轮转子的高转速，本发明专利技术在无铁芯Halbach永磁电机、转子稳定及液体动压轴承在储能飞轮的应用方面取得了进展，以此设计的储能飞轮系统具有良好的性能、可靠性以及经济性，可以广泛应用于市场。于市场。于市场。

【技术实现步骤摘要】
一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统


[0001]本专利技术属于储能飞轮
，尤其涉及一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统。

技术介绍

[0002]储能飞轮具有绿色能源技术的特征，对环境无污染，对环境温度变化不敏感，加之可以短时高频次连续的充放电，而且对充、放电的次数基本上无限制，在寿命周期内，性能稳定不下降，在UPS应用与智能电网储能的应用中发展势头良好。同时，储能飞轮系统可以应用于风电、太阳能电站等，可以迅速的滤波调频，使之能够快速进入电网，大大提高绿色能源的利用率。储能飞轮系统的关键技术主要是轴承技术、转子稳定技术以及能量转换装置电动/发电机。
[0003]对于轴承问题，储能飞轮的待机损耗是衡量储能飞轮系统效率的重要指标，其中轴承的摩耗是主要的损耗。现行储能飞轮系统均采用机械轴承、永磁轴承、电磁轴承和混合轴承，机械轴承的摩耗损失明显大于其他的支撑方式，并且机械轴承在连续工作情况下，寿命较短。目前储能飞轮系统都倾向于使用无接触的轴承来支撑转子的运转，轴承种类为永磁轴承、电磁轴承、超导磁轴承。电磁轴承解决了非接触转子支撑问题，但是结构复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统，包括飞轮转子(3)，其特征在于：所述飞轮转子(3)分别以永磁卸载轴承(1)、液体动压轴承为上下支撑，并以永磁卸载轴承(1)和液体动压轴承为中轴线在真空室内旋转、储能，所述真空室内还设有为飞轮转子(3)提供动力的电机组件(4)，所述电机组件(4)为无铁芯双层Halbach永磁电机。2.根据权利要求1所述的一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统，其特征在于：所述真空室由上法兰(2)、外套筒(5)以及下法兰(6)围合组成。3.根据权利要求2所述的一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统，其特征在于：所述飞轮转子(3)位于真空室内，所述飞轮转子(3)为上、下端具有凸出轴的扁平型圆盘形状，所述飞轮转子(3)下端的凸出轴作为动压轴承轴，所述动压轴承轴的轴端安装液体动压轴承，所述系统转子3的端面上开设有环形槽。4.根据权利要求3所述的一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统，其特征在于：所述电机组件的数量至少为一个，所述电机组件位于飞轮转子(3)上端外部、和/或下端外部。5.根据权利要求4所述的一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统，其特征在于：所述电机组件(4)包括：电机定子，其包括固定在上法兰(2)/下法兰(6)上的定子托盘(4
‑
8)、环形排列在定子托盘(4
‑
8)上的定子绕组骨架(4
‑
3)、敷设在定子绕组骨架(4
‑
3)内外圈并与定子托盘(4
‑
8)紧密相接的定子绕组(4
‑
1)以及覆盖在定子绕组(4
‑
1)上的电机定子外壳(4
‑
2)；电机转子，其为双层结构，所述电机转子镶嵌在飞轮转子(3)的环形槽的内、外表面，所述电机转子包括朝远离电机定子方向依次压装的永磁体结构、导磁体结构、隔磁体结构。6.根据权利要求5所述的一种应用无铁芯电机的储能飞轮系统，其特征在于：所述永磁体结构是由不同充磁方向的永磁片(4
‑
4)组成的环形永磁体，所述永磁体结构包括多层上下排布的永磁圆环，所述永磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：丰向阳，叶瑞夺，齐铁城，杨福江，李平，李大勇，庄光法，邱俊玮，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：