[發明專利]一種立式磁懸浮飛輪儲能系統

在審

• 申請號: 201410614699.0
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN105591492A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 張瑞彬
• 申請（專利權）人: 張瑞彬
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02;F16C32/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種立式磁懸浮飛輪儲能系統包括：殼體(1)、飛輪(2)、定子(3)、上徑向永 磁軸承(4)、下徑向永磁軸承(5)、軸向電磁軸承(6)、電動/發電一體電機(7)。

2.根據權利要求1所述的立式磁懸浮飛輪儲能系統，其特征在于，所述的飛輪(2) 為復合材料制成的圓筒形飛輪，布置在殼體(1)與定子(3)之間；所述的飛輪(2)與 定子(3)之間由上到下依次布置著上徑向永磁軸承(4)、電動/發電一體電機(7)、下徑 向永磁軸承(5)；所述的飛輪(2)與殼體(1)之間布置著軸向電磁軸承(6)；所述的軸 向電磁軸承(6)也可布置在飛輪(2)與定子(3)之間；所述的定子(3)布置在殼體(1) 上；所述的殼體(1)為一個密閉空間。

3.根據權利要求1所述的立式磁懸浮飛輪儲能系統，其特征在于，所述的上徑向永 磁軸承(4)與下徑向永磁軸承(5)同為圓環形永磁體制成的徑向永磁磁懸浮軸承；所述 的徑向永磁磁懸浮軸承包括兩部分：布置在定子(3)上的部分為定子圓環(41)，布置在 飛輪(2)內壁上的部分為轉子圓環(42)；所述的定子圓環(41)的外圓面直徑小于轉子 圓環(42)的內圓面直徑；所述的定子圓環(41)的外圓面磁場與在其同一徑向平面內的 轉子圓環(42)的內圓面磁場極性相同；所述的定子圓環(41)的外圓面磁場可由一個圓 環形永磁體產生，也可由多個圓環形永磁體按一定規律排列產生；所述的轉子圓環(42) 的內圓面磁場可由一個圓環形永磁體產生，也可由多個圓環形永磁體按一定規律排列產 生；所述的定子圓環(41)和轉子圓環(42)組成一套徑向永磁磁懸浮軸承；所述的上徑 向永磁軸承(4)可由一套徑向永磁磁懸浮軸承制成，也可由多套徑向永磁磁懸浮軸承制 成；所述的下徑向永磁軸承(5)可由一套徑向永磁磁懸浮軸承制成，也可由多套徑向永 磁磁懸浮軸承制成；所述的圓環形永磁體可由一個永磁體制成，也可由多個永磁體按一定 規律排列制成。

4.根據權利要求1所述的立式磁懸浮飛輪儲能系統，其特征在于，所述的軸向電磁 軸承(6)包括兩部分，布置在殼體(1)或與殼體(1)相連的定子(3)上的部分為電磁 軸承定子，布置在飛輪上的部分為電磁軸承轉子；所述的電磁軸承定子由電磁鐵(61)和 冷卻系統構成；所述的電磁軸承轉子由布置著吸力盤(63)的輪輻(62)構成；所述的輪 輻(62)布置在飛輪(2)的內壁上中間布置著吸力盤(63)，使吸力盤(63)的徑向平面 與飛輪(2)的中軸線垂直，且吸力盤(63)的軸心在飛輪(2)的中軸線上；所述的電磁 鐵(61)與吸力盤(63)延飛輪(2)的中軸線相對布置且相距一定距離。

5.根據權利要求1所述的立式磁懸浮飛輪儲能系統，其特征在于，所述的電動/發 電一體電機(7)為無鐵芯的外轉子永磁電機，包括電機定子和電機轉子兩部分；所述的 電機定子由布置在定子(3)上的電機繞組線圈(71)和冷卻系統構成；所述的電機轉子 由布置在飛輪(2)內壁上的電機永磁體(72)構成；所述的電機定子與電機轉子間留有 工作氣隙。