[發明專利]一種飛輪儲能用混合式超導磁軸承

有效

• 申請號: 201810586661.5
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108869543B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 邱清泉;王新文;李萬杰;張國民;宋乃浩;郭文勇;艾立旺
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: F16C32/04
• 分類號: F16C32/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種飛輪儲能用混合式超導磁軸承，其特征在于：所述的混合式超導磁軸承由不銹鋼主軸(1)、徑向電磁軸承定子(2)、低溫杜瓦(3)、超導軸承永磁轉子(4)、超導軸承塊體定子(5)、超導軸承線圈定子(6)、超導軸承鐵磁吸力盤轉子(7)、飛輪(8)、徑向電磁軸承鐵磁環轉子(9)，以及超導軸承鐵心磁軛(10)構成；徑向電磁軸承定子(2)安裝在不銹鋼主軸(1)的上部，徑向電磁軸承定子(2)包圍徑向電磁軸承鐵磁環轉子(9)，徑向電磁軸承鐵磁環轉子(9)套裝在不銹鋼主軸(1)上，與徑向電磁軸承定子(2)處于同一高度；低溫杜瓦(3)安裝在徑向電磁軸承定子(2)的下部；超導軸承塊體定子(5)、超導軸承線圈定子(6)和超導軸承鐵心磁軛(10)置于低溫杜瓦(3)中，由液氮冷卻；超導軸承線圈定子(6)放置在超導軸承塊體定子(5)的下面；超導軸承塊體定子(5)包圍超導軸承永磁轉子(4)，并與超導軸承永磁轉子(4)處于同一高度；超導軸承鐵心磁軛(10)包圍在超導軸承線圈定子(6)外面，避免超導軸承線圈定子(6)產生的磁場影響到超導軸承塊體定子(5)和超導軸承永磁轉子(4)之間的磁場；超導軸承鐵磁吸力盤轉子(7)安裝在低溫杜瓦(3)下部，并套裝在不銹鋼主軸(1)上；飛輪(8)安裝在超導軸承鐵磁吸力盤轉子(7)的下部，套裝在不銹鋼主軸(1)上。

2.根據權利要求1所述的混合式超導磁軸承，其特征在于：所述的超導軸承塊體定子(5)的瓦型超導塊采用REBCO，RE＝Y，Nd，Sm，Gd，Dy超導塊體材料制作，采用多塊超導塊材堆疊成超導環，該超導軸承塊體定子置于低溫杜瓦(3)內熱沉與內壁之間的環狀空間內。

3.根據權利要求1所述的混合式超導磁軸承，其特征在于：所述的超導軸承永磁轉子(4)采用軸向磁化，同極性相對，采用環狀的永磁體和聚磁鐵形成永磁環和聚磁鐵環；永磁環和聚磁鐵環套裝在不銹鋼主軸(1)上，永磁環與聚磁鐵環一一交錯排列疊放，超導軸承永磁轉子(4)的兩端用螺母夾緊固定。

4.根據權利要求1所述的混合式超導磁軸承，其特征在于：所述的超導軸承線圈定子(6)采用Bi系帶材或REBCO帶材繞制，為螺管線圈或雙餅線圈結構，由外部電源供電。

5.根據權利要求1所述的混合式超導磁軸承，其特征在于：所述的徑向電磁軸承定子(2)采用導線繞制在鐵心上形成定子繞組，套裝在不銹鋼主軸(1)上，利用主動控制系統來實現不銹鋼主軸的徑向穩定，主動控制系統采用控制器控制通過導線繞制的定子線圈的電流，從而調節各個方向上的電磁力，使混合式超導磁軸承達到徑向穩定。