[发明专利]飞轮发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用了飞轮的旋转动能的飞轮发电机。

背景技术

以往已知，飞轮发电机将电力作为动能存储在发电机的转子具有的飞轮中，而后将该动能作为电力进行释放。即，飞轮发电机是将电能转换成转动惯量大的物体的旋转能量、从而进行电力的输入输出的能量储藏方式。这种飞轮发电机一般常在对需要脉冲性大电力的负载供给电力的场合使用。

例如，在利用磁场来束缚等离子体的核聚变装置中，有时会在几秒的短时间内供给几十万kW的电力，而直接从电力系统获取这种脉冲电力会给电力系统造成过大的波动，并不好。因此，在这种领域中使用的是飞轮发电机。飞轮发电机以如下的循环来运行：用几秒的时间使发电机的转速上升，将动能存储在飞轮中，并在获取对负载的供给电力时，将转子的动能释放，使转速降低。

以往的飞轮发电机将飞轮安装在通常的发电机上，并在大气中使用通常的轴承进行运行，此外，还提出了将高温超导体用在磁力轴承上的飞轮发电机(例如参照日本专利特开平6-303738号公报)。

但是，将高温超导体用在磁力轴承上的飞轮发电机需要将飞轮发电机收纳在密闭容器内，整个装置复杂而又大型，且维护检修的作业、在维护检修后再启动时极费工夫，并不好。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种在大气中也可高效输出的飞轮发电机。

本发明实施形态的飞轮发电机包括：具有转轴的启动电动机；使该启动电动机的所述转轴的旋转通过带传动传递给其转轴的第一带轮；使该第一带轮的转轴的旋转通过第一离合器传递给其转轴的飞轮；以等角度间隔固定在该飞轮的外周部上的多个被驱动用永磁体；固定配置在所述飞轮的周围、并具有以可绕垂直转轴朝着一个方向旋转的形态设置的驱动用永磁体的转矩辅助单元；使所述第一带轮的转轴的旋转通过第二离合器传递给其转轴的第二带轮；以及使该第二带轮的转轴的旋转传递给其转轴的发电机。

另外，在所述飞轮发电机中，所述飞轮包括：平行固定在垂直转轴的上下部的一对圆板；以将这些圆板相互连结的形态在圆板周围以等角度间隔沿垂直方向配置的多个支撑板；以及设置在所述一对圆板中的下方的圆板上、一部分从所述飞轮的外周突出到外侧的凸轮，所述被驱动用永磁体固定在所述支撑板中的以等角度间隔配置的至少三个支撑板上。

另外，在所述飞轮发电机中，在所述三个支撑板上分别固定有多个被驱动用永磁体。

另外，在所述飞轮发电机中，所述多个支撑板的板面倾斜配置，以使相对于所述飞轮的旋转方向构成前端的边部位于比构成后端的边部更靠近所述飞轮的中心部的位置上。

另外，在所述飞轮发电机中，所述被驱动用永磁体为长方形的板状磁体，所述被驱动用永磁体的板面倾斜配置，以使相对于所述飞轮的旋转方向构成前端的边部位于比构成后端的边部更靠近所述飞轮的中心部的位置上。

另外，在所述飞轮发电机中，所述转矩辅助单元包括：固定在垂直转轴的上下部的一对旋转圆板；在这些旋转圆板之间绕所述垂直转轴以等角度间隔固定的多个磁体保持件；与所述垂直转轴结合的单向旋转用离合器；以及设置在所述一对旋转圆板中的下方的旋转圆板下表面、与所述飞轮的凸轮卡合的凸轮随动件，在所述磁体保持件上分别固定有多个所述驱动用永磁体。

另外，在所述飞轮发电机中，所述驱动用永磁体为长方形的板状磁体，所述驱动用永磁体的板面倾斜配置，相对于所述转矩辅助单元的一对旋转圆板的旋转方向构成后端的边部位于比构成前端的边部更靠近所述一对旋转圆板的中心部的位置上。

另外，在所述飞轮发电机中，在所述飞轮的周围以等角度间隔排列配置有多个所述转矩辅助单元。

附图说明

图1是表示本发明的飞轮发电机的实施形态的结构说明图。

图2是表示本发明的飞轮发电机的飞轮的旋转永磁体的配置状态的局部放大俯视图。

图3是表示本发明的飞轮发电机的转矩辅助单元的配置的俯视图。

图4是本发明的飞轮发电机的转矩辅助单元的局部剖切立体图。

图5是本发明的飞轮发电机的转矩辅助单元的局部放大图。

具体实施方式

下面参照附图对用于实施本发明的最佳形态进行说明。

图1是表示本发明的1实施形态的飞轮发电机的概略构造的主视图，图3是其俯视图。