一种双转子飞轮储能系统技术方案

技术编号:41909996 阅读:30 留言:0更新日期:2024-07-05 14:13
本发明专利技术公开了一种双转子飞轮储能系统,包括高速飞轮电机定子结构、高速飞轮电机转子轴系、低速飞轮电机转子轴系、低速飞轮电机定子结构以及外壳;高速飞轮电机转子轴系插入低速飞轮电机转子轴系内,高速飞轮电机转子轴系与低速飞轮电机轴系之间设置了两个中介轴承,高速飞轮电机转子轴系轴向和径向的支承力通过中介轴承由低速飞轮电机轴系提供,永磁轴承卸载高速电机转子的大部分承载力。低速飞轮电机轴系通过永磁推力轴承卸载大部分承载力。本发明专利技术通过双转子套轴结构和中介轴承,基于高速飞轮电机转子轴系与低速飞轮电机转子轴系之间的相对转速,中介轴承转速额定运行的情况下,高速飞轮电机转子轴系的运行转速提高了40‑60%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能装置,特别是涉及一种双转子飞轮储能装置。


技术介绍

1、飞轮储能系统是将能量以动能的形式储存在高速旋转的飞轮中,它主要由高强度合金和复合材料的飞轮转子、高速轴承、电动/发电机、电力转换器和真空安全罩(真空室)组成,其基本原理是由电能驱动飞轮高速旋转,将电能转变为飞轮动能进行储存。当需要电能时,飞轮减速,电动机作发电机运行,将飞轮动能转换成电能,飞轮的加速和减速实现了充电和放电,因此也被称为飞轮电池。

2、目前飞轮储能转子轴系常用的轴承为机械轴承或者电磁轴承。机械轴承结构简单、技术成熟、成本低,但高速大承载条件下,其轴承损耗与寿命均不能满足要求。因此,高速飞轮电机轴系选用轴承时一般选用电磁轴承。相比机械轴承,电磁轴承其缺点在于,需要不间断供电,结构复杂,成本偏高,对转子失稳控制难度大。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供本专利技术提出了一种双转子飞轮轴系结构,以期用来解决因机械轴承额定转速限制无法应用于高速飞轮电机轴系的问题,而提出的一种预本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双转子飞轮储能系统,其特征在于:包括外壳(4)以及设置于外壳(4)内部的高速飞轮电机定子结构(1)、高速飞轮电机转子轴系(2)、低速飞轮电机转子轴系(3);

2.根据权利要求1所述的一种双转子飞轮储能系统,其特征在于:所述外壳(4)包括结构壳体(406),结构壳体(406)内由第一轴承支座(403)分割为上、下两腔,第一轴承支座(403)中心开设有轴孔;高速飞轮电机定子结构(1)以及高速飞轮电机转子轴系(2)的主体部分位于上腔,低速飞轮电机转子轴系(3)的主体部分位于下腔;中介轴承座(303)位于上腔内;外电机定子支座(404)和第二外电机定子(405)位于下腔。...

【技术特征摘要】

1.一种双转子飞轮储能系统,其特征在于:包括外壳(4)以及设置于外壳(4)内部的高速飞轮电机定子结构(1)、高速飞轮电机转子轴系(2)、低速飞轮电机转子轴系(3);

2.根据权利要求1所述的一种双转子飞轮储能系统,其特征在于:所述外壳(4)包括结构壳体(406),结构壳体(406)内由第一轴承支座(403)分割为上、下两腔,第一轴承支座(403)中心开设有轴孔;高速飞轮电机定子结构(1)以及高速飞轮电机转子轴系(2)的主体部分位于上腔,低速飞轮电机转子轴系(3)的主体部分位于下腔;中介轴承座(303)位于上腔内;外电机定子支座(404)和第二外电机定子(405)位于下腔。

3.根据权利要求2所述的一种双转子飞轮储能系统,其特征在于:所述轴孔内设有精密角接触球轴承(401),精密角接触球轴承(401)与中介轴承座(303)和内电机芯轴(304)之间的部分连接。

4.根据权利要求1所述的一种双转子飞轮储能系统,其特征在于:所述外壳(4)内底部设有第二轴承支座(408),第二轴承支座(408)为环形结构;所述高强合金钢飞轮(308)底部设有底轴头(309),底轴头(309)包括法兰部和轴部,法兰部安装于高强合金钢飞轮(308)底部,轴部位于法兰部底部中心,法兰部与第二轴承支座(408)的上表面之间设有轴向永磁推力轴承(407),轴部位于第二轴承支座(408)内圈中,与第二轴承支座(408)内圈壁之间设有第二圆柱滚子轴承(410)。

5.根据权利要求1所述的一种双转子飞轮储能系统,其特征在于:所述高速飞轮电机转子轴系(2)的转速为10000 rpm -16000rpm,复合...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴兴建张志来胡东旭魏路卫炳坤徐鲍张华良徐玉杰陈海生
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所
类型:发明
国别省市:

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