永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统的制作方法

文档序号:17805045发布日期:2019-05-31 21:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,包括能量储存转化部分、转子支承部分和辅助部分;

其特征在于:所述能量储存转化部分包括飞轮旋转体和外转子永磁同步电机(6);转子支承部分包括上径向电磁轴承(4)、下径向电磁轴承(5)、上辅助轴承(7)、下辅助轴承(8)和永磁推力轴承(9);辅助部分包括壳体和芯轴(16);

其中,所述芯轴(16)和飞轮旋转体安装在壳体内,壳体内部保持真空状态;所述永磁推力轴承(9)、上辅助轴承(7)、外转子永磁同步电机(6)和下辅助轴承(8)均安装在芯轴(16)上,且沿轴向由上至下依次排布;上辅助轴承(7)、下辅助轴承(8)、外转子永磁同步电机(6)的内定子都固定安装在芯轴(16)上;飞轮旋转体的上端和下端通过上辅助轴承(7)和下辅助轴承(8)与芯轴(16)建立连接,且与上辅助轴承(7)和下辅助轴承(8)呈间隙配合状态;所述永磁推力轴承(9)置于飞轮旋转体上方,且与飞轮旋转体的上端面间留有间隙;所述外转子永磁同步电机(6)置于飞轮旋转体内,且带动飞轮旋转体旋转;所述上径向电磁轴承(4)、下径向电磁轴承(5)固定安装在壳体上,且上径向电磁轴承(4)、下径向电磁轴承(5)与飞轮旋转体外壁呈无接触状态。

2.根据权利要求1所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述飞轮旋转体包括飞轮(1)、飞轮上端盖(2)和飞轮下端盖(3),飞轮(1)上下端安装有飞轮上端盖(2)和飞轮下端盖(3),飞轮上端盖(2)与上辅助轴承(7)间隙配合,飞轮下端盖(3)与下辅助轴承(8)间隙配合。

3.根据权利要求2所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述上径向电磁轴承(4)、下径向电磁轴承(5)与飞轮旋转体外壁之间的间隙为0.5~1mm。

4.根据权利要求3所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述飞轮旋转体的上端和下端与上辅助轴承(7)和下辅助轴承(8)之间的间隙为0.1~0.5mm。

5.根据权利要求4所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述永磁推力轴承(9)中嵌入永磁体(18)。

6.根据权利要求5所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述永磁推力轴承(9)与飞轮旋转体的上端面之间的间隙为0.5~1mm。

7.根据权利要求6所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述外转子永磁同步电机(6)的电机内定子(20)为缠绕线圈,外转子永磁同步电机(6)的电机外转子(19)为SmCo永磁体。

8.根据权利要求7所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述上辅助轴承(7)通过上固定轴套(10)轴向定位在芯轴(16)上;下辅助轴承(8)通过下定位套(17)轴向定位在芯轴(16)上;上径向电磁轴承(4)通过上电磁轴承外定子支承(13)安装在壳体上,下径向电磁轴承(5)通过下电磁轴承外定子支承(14)安装在壳体上。

9.根据权利要求8所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述上径向电磁轴承(4)与下径向电磁轴承(5)结构相同,包括定子线圈(21)和置于定子线圈(21)内部的硅钢片转子(22),定子线圈(21)为电磁轴承的外定子,硅钢片转子(22)为电磁轴承内转子,定子线圈(21)与硅钢片转子(22)之间留有间隙。

10.根据权利要求9所述的永磁轴承与电磁轴承混合支承的圆柱转子飞轮储能系统,其特征在于:所述壳体包括上壳体(11)和下壳体(12),两者通过螺栓(15)相连接,壳体内部保持真空状态,真空度至少为0.1Pa。

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