一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮制造技术

技术编号:40043743 阅读:20 留言:0更新日期:2024-01-16 20:07
本发明专利技术属于磁悬浮储能飞轮技术领域,尤其涉及一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮,包括下基座,下基座内部开设有容纳槽,下基座顶端固定连接有上基座,容纳槽内设置有同轴反向双转子系统;同轴反向双转子系统包括内转子机构,内转子机构两端均设置有内轴向悬浮部,内转子机构外侧同轴套设有一体式磁轴承,一体式磁轴承外侧同轴套设有外转子机构,外转子机构与内转子机构旋转方向相反,外转子机构两端均设置有外轴向悬浮部。本发明专利技术将两个飞轮集成在一起,在成本提升不高及占用体积基本不变的情况下,改善传统储能飞轮工作时产生的力矩问题,并提高单个储能飞轮的储能上限,同时大大降低了加工难度与安装难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁悬浮储能飞轮,尤其涉及一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮


技术介绍

1、飞轮储能的基本原理是把电能转换成旋转体的动能进行存储。它通常包括飞轮、轴承、动力轴、电动发电机、真空容器及电力电子设备。在储能阶段,外部供能装置通过电力电子设备为电动机供电,持续驱动飞轮,将电能转化为飞轮的动能储存;在需要释放能量的时候,飞轮减速,电动机做发电机使用,通过电力电子设备向外输出电力,将飞轮储存的动能转化为电能。同时为有效降低能量损耗,储能飞轮通常运行于真空容器之中。

2、传统结构的磁悬浮储能飞轮由于储能释能过程需要进行加速降速,角速度变化产生的转动力矩会对移动载体的运动产生影响。而载体运动时,由于陀螺效应,旋转的储能飞轮会对外输出陀螺力矩,同样对载体的运动产生影响。限制了储能飞轮在电动汽车、卫星等移动载体上的应用推广。针对以上缺点,目前常用的改善方法是在载体上对称的安装另一台储能飞轮。通过适当的设计与控制,使两个储能飞轮的转动力矩与陀螺力矩相互抵消。但这种方法无论是成本还是对载体空间的要求都大大增加。

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【技术保护点】

1.一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮,其特征在于,包括下基座(1),所述下基座(1)内部开设有容纳槽(2),所述下基座(1)顶端固定连接有上基座(3),所述容纳槽(2)内设置有同轴反向双转子系统;

2.根据权利要求1所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮,其特征在于,所述内转子机构包括转轴(4),所述转轴(4)竖直转动设置在所述容纳槽(2)内,所述转轴(4)外侧壁上部由上至下依次固定套设有第一隔环(5)、第一内径向磁轴承转子铁芯(6),所述转轴(4)外侧壁下部由上至下依次固定套设有第二内径向磁轴承转子铁芯(7)、第二隔环(8)、内飞轮永磁体(9...

【技术特征摘要】

1.一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮,其特征在于,包括下基座(1),所述下基座(1)内部开设有容纳槽(2),所述下基座(1)顶端固定连接有上基座(3),所述容纳槽(2)内设置有同轴反向双转子系统;

2.根据权利要求1所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮,其特征在于,所述内转子机构包括转轴(4),所述转轴(4)竖直转动设置在所述容纳槽(2)内,所述转轴(4)外侧壁上部由上至下依次固定套设有第一隔环(5)、第一内径向磁轴承转子铁芯(6),所述转轴(4)外侧壁下部由上至下依次固定套设有第二内径向磁轴承转子铁芯(7)、第二隔环(8)、内飞轮永磁体(9)、第三隔环(11),所述内飞轮永磁体(9)外侧固定套设有内飞轮护套(10),所述一体式磁轴承同轴套设在所述转轴(4)外侧。

3.根据权利要求2所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮,其特征在于,所述一体式磁轴承包括两个内外一体式磁轴承铁芯(12),一个所述内外一体式磁轴承铁芯(12)与所述第一内径向磁轴承转子铁芯(6)对应,另一个所述内外一体式磁轴承铁芯(12)与所述第二内径向磁轴承转子铁芯(7)对应,所述内外一体式磁轴承铁芯(12)内侧壁固定连接有若干等间隔设置的内径磁线圈(14),所述内外一体式磁轴承铁芯(12)外侧壁固定连接有若干等间隔设置的外径磁线圈(13),所述外径磁线圈(13)与所述内径磁线圈(14)一一对应。

4.根据权利要求2所述的一种基于一体式磁轴承的磁悬浮内外双层反转储能飞轮,其特征在于,所述内轴向悬浮部包括内飞轮轴向磁轴承外壳(27),所述内飞轮轴向磁轴承外壳(27)与所述转轴(4)端部之间留有间隙,位于上方的所述内飞轮轴向磁轴承外壳(27)与所述上基座(3)底端固定连接,位于下方的所述内飞轮轴向磁轴承外壳(27)与所述容纳槽(2)底端开设的扩展槽(29)底壁固定连接,所述内飞轮轴向磁轴承外壳(27)靠近所述转轴(4)的一端固定连接有内飞轮轴...

【专利技术属性】
技术研发人员:王坤薄乐郑世强周银锋刘刚王灿
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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