磁悬浮飞轮蓄能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，包括：主体、功率变送器、控制器，所述功率变送器与所述主体电连接，所述控制器与所述功率变送器及所述主体通讯连接；所述主体又包括：壳体装置、设置在壳体装置内的主轴装置及支撑主轴装置；所述主轴装置进一步包括：主轴、分别设置在主轴上的电机转子及飞轮。本实用新型专利技术公开的磁悬浮飞轮蓄能装置是利用较小的空间可以储存较大的能量，其转换效率高且方便。其主要可用来代替各种蓄能装置如电瓶等、各种车辆的发动机等，用途广泛。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种储存和释放能量的装置，尤其涉及一种利用较小的体积储存和释放较大能量的磁悬浮飞轮蓄能装置。
技术介绍
飞轮蓄能是利用旋转的飞轮储存能量的技术，它以高比功率、高比能量、充电寿命 长和环保功效等特点受到各行各业的重视。 但众所周知，飞轮蓄能装置，目前均存在体积大、转速低、损耗大的现象。因此，其 应用范围受到很大的限制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种磁悬浮飞轮蓄能装置，利用智能控制 器和高强度材料使磁悬浮飞轮蓄能装置体积小、转速高、损耗低，拓宽了其应用范围。 为了实现上述目的，本技术提供了一种磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，包 括主体、功率变送器、控制器，所述功率变送器与所述主体电连接，所述控制器与所述功率 变送器及所述主体通讯连接；所述主体又包括壳体装置、设置在壳体装置内的主轴装置 及支撑主轴装置；所述主轴装置进一步包括主轴、分别设置在主轴上的电机转子及飞轮。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述支撑主轴装置包括将所述主轴装 置支撑于所述壳体上的支撑轴承、控制所述主轴装置的径向运动的永磁磁悬浮轴承、控制 所述主轴装置的轴向运动的电磁磁悬浮轴承。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述壳体装置包括壳体、设置在壳体 两端面的端盖，所述主轴装置通过所述支撑轴承设置在所述两端盖上。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述电磁磁悬浮轴承固定在所述壳体 上并位于所述飞轮的两侧，所述永磁磁悬浮轴承固定在所述主轴装置两端的壳体上。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，还包括真空装置，连通所述壳体。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述控制器包括信号采集模块、分析 判断模块、通讯控制模块。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述信号采集模块包括储能或发电需 求信号采集、飞轮位置信号采集；所述通讯控制模块依据所述储能或发电需求信号发送控 制信号至所述功率变送器，所述通讯控制模块依据所述飞轮位置信号发送控制信号至所述 电磁磁悬浮轴承。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述控制器为可编程控制芯片，并对所 述可编程控制芯片中的数据进行标定。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述功率变送器、所述电机、所述电磁 磁悬浮轴承分别包括通讯模块。 上述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述壳体上设置有一通孔，所述真空装置包括真空泵及真空泵电机，所述真空泵连接所述真空泵电机与所述通孔。本技术的有益功效在于利用较小的空间可以储存较大的能量，其转换效率高且方便。其主要可用来代替各种蓄能装置如电瓶等、各种车辆的发动机等，用途广泛。 以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述，但不作为对本技术的限定。附图说明图1为本技术的系统示意图； 图2为磁悬浮飞轮蓄能装置主体的结构图；图3为控制器控制流程图。其中，附图标记1控制器2功率变送器3电机转子4真空泵5飞轮6封闭空间7真空泵电机8、16立而盖9、17支撑轴承10、15永磁磁悬浮轴承11连接螺栓12、13电磁磁悬浮轴承14壳体18主轴19壳体通孔30蓄能装置主体具体实施方式以下结合附图对本技术的结构原理和工作原理作具体的描述 在图1所示的本技术的具体实施方式中，本技术揭示一种磁悬浮飞轮蓄能装置，用于将输入的电能以动能的形式储存起来，需要时再以电能的形式释放出来。包括控制器1、功率变送器2、磁悬浮飞轮蓄能装置主体30。所述功率变送器2与所述主体30电连接，所述控制器1与所述功率变送器2及所述主体30通讯连接。 请进一步参阅图1及图2，所述主体又包括壳体装置、设置在壳体内的主轴装置及支撑主轴装置。 如图1所示，电机的转子3与飞轮5固定在同一轴上，并处在真空状态下的封闭空 间6内；电机通过动力线与功率变送器2相连，通过控制线与控制器1相连。当蓄能时，电 机工作在电动状态，此时控制器控制功率变送器，功率变送器带动电机连同飞轮一起做加速运动，直至达到额定转速。控制器与功率变送器及电机均为通讯连接；当释放能量时，电 机工作在发电状态，此时控制器通过控制功率变送器来控制外部负载的转速。控制器1与 功率变送器2及电机3均为通讯连接；功率变送器2通过动力线分别与电源、负载相连；真 空泵4与封闭空间6相连。 请参阅图2，磁悬浮飞轮蓄能装置主体的结构图。 所述壳体装置包括壳体14及设置在壳体两端面的端盖8、16，两端盖8、16与壳 体14分别通过连接螺栓11连接为一封闭空间6，壳体14上设置一通孔19，真空泵4安装 到壳体14上，通过壳体14上的通孔19与封闭空间6相通，真空泵4连接真空泵电机7。 所述主轴装置包括主轴18、电机转子3及飞轮5。 所述支撑主轴装置包括支撑轴承9、 17，永磁磁悬浮轴承10、 15，电磁磁悬浮轴承 12、13。 所述主轴18通过支撑轴承9、 17支撑于所述两端盖8、 16上，所述电机的转子3及 飞轮5同时固定在所述主轴18上，所述电机的定子固定在壳体14上，所述永磁磁悬浮轴承 10、 15固定在所述主轴18两端的壳体14上、所述电磁磁悬浮轴承12、 13固定在所述主轴 18的壳体14上并位于所述飞轮5的两侧。支撑轴承9、17只在飞轮蓄能装置停止工作(主 轴装置不转动)时起作用，永磁磁悬浮轴承10、15、电磁磁悬浮轴承12、13在磁悬浮飞轮蓄 能装置工作(主轴装置转动)时起作用。 所述功率变送器的作用是在控制器的控制下，将外部电源的电能按照设定的加速 度使电机不断加速直到转速的设定值。相反，同样在控制器控制下，将电机发出来的电根据 需要释放到负载上。 控制器的作用除上述外，它还担负着电磁磁悬浮轴承的控制。 永磁磁悬浮轴承的作用是控制主轴装置的径向运动，电磁磁悬浮轴承的作用是控 制主轴装置的轴向运动，支撑轴承的作用是在主轴装置停止转动时起支撑作用的。 请参阅图3控制器控制流程图。 所述控制器1包括信号采集模块、分析判断模块、通讯控制模块。所述信号采集 模块又包括储能或发电需求信号采集、飞轮位置信号采集。所述功率变送器、所述电机、所 述电磁磁悬浮轴承分别包括通讯模块。 所述通讯控制模块依据所述信号采集模块采集的储能或发电需求信号，经过分析判断模块的分析判断后发送控制信号至所述功率变送器及所述电机执行储能或发电工作运行，此时控制信号同时控制功率变送器及电机；所述通讯控制模块依据所述信号采集模块采集的由所述电磁磁悬浮轴承提供的飞轮位置信号，经过分析判断模块的分析判断后发送控制信号至所述电磁磁悬浮轴承控制主轴的轴向运动。控制器与电磁磁悬浮轴承即通讯连接又电连接。控制器中包括一个功率模块，用来驱动电磁磁悬浮轴承。电磁磁悬浮轴承的控制过程为信号采集模块采集的飞轮位置信号，经过分析判断模块的分析判断后控制功率模块，功率模块驱动电磁磁悬浮轴承使主轴装置始终处于平衡位置。 本技术采用的控制器1为可编程控制芯片，并预先对所述可编程控制芯片中的数据进行标定。 综上所述本技术的工作原理如图1所示，电源通过功率变送器2在控制器1 的控制下使电机3加速转动，此时电机3工作在电动状态。因电机3的转子和飞轮5同时5固定在主轴18上，飞轮也随着转动，转速越来越高直至达到设计转速。这就将电能转变成 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，包括：主体、功率变送器、控制器，所述功率变送器与所述主体电连接，所述控制器与所述功率变送器及所述主体通讯连接；所述主体又包括：壳体装置、设置在壳体装置内的主轴装置及支撑主轴装置；所述主轴装置进一步包括：主轴、分别设置在主轴上的电机转子及飞轮。

【技术特征摘要】
一种磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，包括主体、功率变送器、控制器，所述功率变送器与所述主体电连接，所述控制器与所述功率变送器及所述主体通讯连接；所述主体又包括壳体装置、设置在壳体装置内的主轴装置及支撑主轴装置；所述主轴装置进一步包括主轴、分别设置在主轴上的电机转子及飞轮。2. 根据权利要求1所述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述支撑主轴装置包括将所述主轴装置支撑于所述壳体上的支撑轴承、控制所述主轴装置的径向运动的永磁磁悬浮轴承、控制所述主轴装置的轴向运动的电磁磁悬浮轴承。3. 根据权利要求2所述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述壳体装置包括壳体、设置在壳体两端面的端盖，所述主轴装置通过所述支撑轴承设置在所述两端盖上。4. 根据权利要求3所述的磁悬浮飞轮蓄能装置，其特征在于，所述电磁磁悬浮轴承固定在所述壳体上并位于所述飞轮的两侧，所述永磁磁悬浮轴承固定在所述主轴装置两端的壳体上。5. 根据权利要求1、2、3或4所述的磁悬浮飞...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠安，李睿，
申请(专利权)人：李忠安，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]