[發(fā)明專利]磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置及其故障診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310086078.5
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN103208880A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊立平;韓永杰;藤萬慶
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02;G01M13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置，其特征是：包括密封艙體和安裝在密封艙體里的飛輪，密封艙體里設(shè)置上機(jī)械軸承基座和下機(jī)械軸承基座，上機(jī)械軸承基座里安裝上機(jī)械軸承，下機(jī)械軸承基座安裝下機(jī)械軸承，飛輪通過飛輪的飛輪軸安裝在上機(jī)械軸承和下機(jī)械軸承上，在上機(jī)械軸承和飛輪之間安裝軸向磁軸承，在下機(jī)械軸承和飛輪之間安裝電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置，其特征是：上機(jī)械軸承基座上安裝上軸承溫度傳感器和上機(jī)械軸承加速度計(jì)，下機(jī)械軸承基座上安裝下軸承溫度傳感器和下機(jī)械軸承加速度計(jì)，軸向磁軸承外壁上安裝軸向磁軸承溫度傳感器，密封艙體頂部、飛輪軸的軸線上安裝磁電位移傳感器，上機(jī)械軸承基座的上方安裝磁電轉(zhuǎn)速傳感器，電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)的定子外壁上安裝電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)溫度傳感器和電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)加速度計(jì)，密封艙體上部設(shè)置密封接頭和連接電纜，電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)、軸向磁軸承以及上述所有溫度傳感器、位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、加速度計(jì)均與連接電纜相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置，其特征是：飛輪軸的軸線與密封艙體豎直中心線重合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置，其特征是：所述的下機(jī)械軸承為角接觸軸承。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置，其特征是：所述的下機(jī)械軸承為角接觸軸承。

6.磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置的故障診斷方法，采用權(quán)利要求2所述的磁懸浮飛輪儲(chǔ)能裝置，其特征是：

（1）磁電轉(zhuǎn)速傳感器檢測飛輪實(shí)際轉(zhuǎn)速，根據(jù)前一時(shí)刻飛輪實(shí)際轉(zhuǎn)速及當(dāng)前時(shí)刻電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)的輸入或輸出電壓，輸出飛輪的理論轉(zhuǎn)速，并與飛輪實(shí)際轉(zhuǎn)速共同作為輸入進(jìn)行一次故障診斷，若二轉(zhuǎn)速之差大于設(shè)定閾值，則電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)或上機(jī)械軸承、下機(jī)械軸承存在故障；

（2）以電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)溫度傳感器檢測到的電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)當(dāng)前時(shí)刻溫度和前一時(shí)刻溫度作為輸入，根據(jù)兩次溫度與設(shè)定值的比較結(jié)果，進(jìn)行故障診斷，以當(dāng)前時(shí)刻及前一時(shí)刻定子表面加速度計(jì)測得的振動(dòng)加速度為輸入再進(jìn)行電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)的故障診斷，以兩次故障診斷的結(jié)果作為輸入進(jìn)行局部信息融合，得出故障診斷初步結(jié)果；

（3）以上、下機(jī)械軸承溫度傳感器測得當(dāng)前時(shí)刻及前一時(shí)刻信號進(jìn)行上機(jī)械軸承、下機(jī)械軸承故障診斷，再以上、下機(jī)械軸承加速度計(jì)測得當(dāng)前時(shí)刻及前一時(shí)刻信號作為輸入進(jìn)行上機(jī)械軸承、下機(jī)械軸承故障診斷，以兩次故障診斷結(jié)果作為輸入進(jìn)行局部信息融合，得出上、下機(jī)械軸承故障診斷初步結(jié)果；

（4）將通過步驟（1）～（3）得到的結(jié)果作為輸入進(jìn)行故障信息融合，得到電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)、上機(jī)械軸承、下機(jī)械軸承的故障定位及故障估計(jì)結(jié)果；

（5）以軸向磁軸承的溫度傳感器檢測到的當(dāng)前時(shí)刻及前一時(shí)刻溫度信號作為輸入進(jìn)行一次軸向磁軸承故障診斷，再以磁電位移傳感器檢測到的軸向位移作為輸入，根據(jù)軸向位移與設(shè)定值的比較結(jié)果，進(jìn)行一次軸向磁軸承的故障診斷，對兩次診斷結(jié)果進(jìn)行故障信息融合，得出軸向磁軸承的故障狀態(tài)；

（6）當(dāng)診斷為電動(dòng)發(fā)電一體機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，則進(jìn)行斷電及報(bào)警處理；當(dāng)診斷為上、下機(jī)械軸承出現(xiàn)故障時(shí)，則進(jìn)行斷電處理或緊急制動(dòng)；當(dāng)診斷為軸向磁軸承出現(xiàn)故障時(shí)，則將軸向磁軸承斷電。