立式飛輪電池分立式磁浮轉子-軸承系統(tǒng)設計與仿真.pdf

1、我國大部分農村地區(qū)，經常斷電，在斷電時能夠用飛輪電池提供電能，在發(fā)達的城市地區(qū)，開發(fā)一種經濟可靠并能長久儲存能量的裝置是非常有效的，而飛輪電池能夠很好的滿足上述要求，研究飛輪電池這種經濟環(huán)保的電源是很重要的，在我國也很有市場，并且這也符合十二五規(guī)劃提出的建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的綠色發(fā)展戰(zhàn)略。能量儲存是電動汽車商業(yè)化的制約因素，飛輪電池的比能量高等優(yōu)點會使電動汽車迅速普及，飛輪電池由于其比功率大、壽命長等優(yōu)點而成為汽車儲能用電池的最佳

2、選擇。飛輪電池的發(fā)展是一個長期過程，雖然其研究取得了一些成績，還需要不斷的改進，以不斷降低開發(fā)成本，因此飛輪電池的研究是很有必要的。本文的主要工作和成果包括以下四個部分：
　　 1.用有限元分析軟件ANSYS對永磁軸承、徑向磁懸浮軸承和軸向磁懸浮軸承進行分析，以實現(xiàn)轉子的穩(wěn)定懸浮，對飛輪轉子的動力學分析，以確保轉子在工作過程中不會發(fā)生共振。
　　 2.為了實現(xiàn)轉子的穩(wěn)定懸浮，提出用永磁軸承先卸荷掉飛輪轉子大部分的力(77

3、％左右)，基于永磁軸承穩(wěn)定性分析、構型分析和磁路分析理論，對其進行了有限元建模仿真，結果表明，永磁軸承的結構設計是滿足要求的。
　　 3.在永磁軸承的作用下，軸向磁懸浮軸承只需承受轉子其余的質量，根據在不同間隙情況下求出其所需承受的電磁力，用磁路法對軸向磁懸浮軸承進行結構設計，用有限元法對其進行分析，得出軸承最大間隙2.7mm時，能和永磁軸承一起完成轉子的穩(wěn)定懸浮。在進行軸向磁懸浮軸承結構設計時的創(chuàng)新之處是引入了修正系數(shù)，以考慮