[實用新型]臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置

有效

• 申請號: 201721082373.3
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN207459901U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 謝競寧
• 申請（專利權）人: 謝競寧
• 主分類號: H02K7/02
• 分類號: H02K7/02;H02K5/16;H02N15/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本實用新型提出了一種臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置，所述臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置包括：底座；定子軸；定子組件；儲能外轉子，所述儲能外轉子設置在所述定子軸的外周且包括：前段部、中段部和后段部，所述中段部的外徑大于所述前段部的外徑和所述后段部的外徑；前徑向永磁偏置磁懸浮軸承和后徑向偏置磁懸浮軸承；前軸向磁懸浮軸承和后軸向磁懸浮軸承；前機械應急軸承和后機械應急軸承及應急供電裝置。根據本實用新型的臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置結構簡單可靠、充放電效率高。

技術領域

本實用新型涉及飛輪儲能領域，特別涉及一種臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置。

背景技術

飛輪儲能是指電能和動能之間相互轉換的儲能方式，作為電動機時飛輪速度增加將電能轉換為機械能，作為發電機時機械能轉換為電能，當飛輪空閑運轉時，飛輪儲能電源系統的運行損耗較小。

相關技術中，可以通過增加飛輪的角速度或質量來提高飛輪的儲存能量，但通過增加飛輪的角速度來增加轉動慣量，對材料的要求較高，成本增加；通過增加飛輪的質量來增加轉動慣量，對支撐系統和電機的要求較高。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型提出一種臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置，該臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置結構簡單可靠、充放電效率高。

根據本實用新型的臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置，包括：底座，所述底座上設置有在前后方向間隔開的前端蓋和后端蓋；定子軸，所述定子軸沿前后方向延伸，且所述定子軸的前端固定在所述前端蓋上，所述定子軸的后端固定在所述后端蓋上；

定子組件，所述定子組件固定在所述定子軸上，所述定子組件包括：定子鐵芯以及纏繞在所述定子鐵芯上的定子線圈；

儲能外轉子，所述儲能外轉子設置在所述定子軸的外周且包括：前段部、中段部和后段部，所述中段部的外徑大于所述前段部的外徑和所述后段部的外徑，所述中段部的內壁面上設置有永磁鐵貼片，所述永磁體貼片與所述定子組件正對；

前徑向永磁偏置磁懸浮軸承和后徑向永磁偏置磁懸浮軸承，所述前徑向偏置磁懸浮軸承設置在所述前端蓋上且與所述前段部正對以將所述前段部支撐在所述前端蓋上，所述后徑向永磁偏置磁懸浮軸承設置在所述后端蓋上且與所述后段部正對以將所述后段部支撐在所述后端蓋上；

前軸向磁懸浮軸承和后軸向磁懸浮軸承，所述前軸磁懸浮軸承設置在所述前端蓋上且與所述前段部的端面正對以限制所述儲能外轉子向后移動，所述后軸向磁懸浮軸承設置在所述后端蓋上且與所述后段部的端面正對以限制所述儲能外轉子向前移動；

前機械應急軸承和后機械應急軸承，所述前機械應急軸承設置在所述前段部與所述定子軸之間，所述后機械應急軸承設置在所述后段部與所述定子軸之間，所述前機械應急軸承和所述后機械應急軸承用于在所述前軸向磁懸浮軸承和所述后軸向磁懸浮軸承失效后支撐所述儲能外轉子；以及

應急供電裝置，所述應急供電裝置與所述定子線圈相連以在所述定子線圈斷電后為儲能飛輪控制器、所述前徑向永磁偏置磁懸浮軸承和所述后徑向永磁偏置磁懸浮軸承、所述前軸向磁懸浮軸承和所述后軸向磁懸浮軸承的磁懸浮軸承控制器供電。

根據本實用新型的臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置，通過將儲能裝置與電機外轉子集成在一起(即，本實用新型中的儲能外轉子)，使得臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置結構簡單可靠、且成本低，頻繁充放電效率高、轉矩脈動小。

此外，儲能外轉子的兩端分別由前徑向永磁偏置磁懸浮軸承和后徑向永磁偏置磁懸浮軸承支撐、且儲能外轉子的內部設計機械應急保護軸承，使得臥式外轉子磁懸浮飛輪儲能裝置的承載能力提高，可承受大質量的轉動慣量體，降低了對儲能外轉子材料的要求，儲能外轉子的存儲能量大，可靠性高、使用壽命長。