[实用新型]飞轮储能器本体结构

说明书

技术领域

本实用新型属于能量转换装置，特别是涉及飞轮储能器本体结构。

背景技术

现有飞轮储能系统的基本结构由以下组成部分构成：1、飞轮；2、利用电磁轴承悬浮飞轮并设置机械保护轴承；3、直流永磁无刷同步电动/发电互逆式电机；4、电机控制与电力转换器；5、高真空及具有一定安全性能的保护罩。本发明仅涉及包括飞轮、电机、轴承和壳体的储能器本体结构。

就飞轮储能器本体结构而言，公告号CN2752099和CN201298770的实用新型反映了基本结构的现有状况。

公告号CN2752099的实用新型《电动汽车用飞轮储能器》，主要由安装于电动汽车上的电机，置于电机转子内带飞轮的飞轮轴，置于飞轮轴两端带外壳的磁性悬浮轴承等构成，飞轮与外壳之间构成飞轮腔，飞轮轴两端与磁性悬浮轴承为无接触支承。

上述实用新型的磁悬浮轴承存在轴承本体及其测控系统较为复杂的技术问题。

公告号CN201298770的实用新型《一种带复合支承结构的飞轮储能装置》，包括外壳和设于外壳的空腔内的电机、飞轮和支承结构，所述空腔抽成真空；所述电机设于飞轮的下方，飞轮的飞轮轴与电机的转子为一体；所述支承结构为枢轴止推轴承与永磁轴承混合的支承结构。

上述实用新型虽然以止推轴承与永磁轴承混合的支承结构取代了磁悬浮轴承，但仍存在结构较为复杂的问题。

发明内容

本实用新型是为了解决现有储能器本体结构中采用磁悬浮轴承或前述混合方式的组合轴承分别存在结构较为复杂的技术问题，而公开一种飞轮储能器的本体结构。

本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案：本飞轮储能器本体结构包括飞轮和壳体，特征是，所述壳体内侧上下端面对称固定有由内、外环形永磁钢构成的定子，上下定子各环形永磁钢相对的表面吸附固定有环形衔铁，各定子的内、外环形永磁钢之间设置隔磁环，所述各定子内、外环形永磁钢的上下端面为磁极且极性相反，所述上下定子位置对应的环形永磁钢的磁极极性对称，所述上下定子分别设有对称固定于飞轮上下端面且形状相同的盘形转子，两盘形转子电连接并与飞轮之间设有绝缘垫层，所述各盘形转子的转子轴分别支撑于壳体两端的高速轴承，所述上下定子与电连接的两盘形转子构成单极盘式直流电机，所述高速轴承与壳体之间设有绝缘支撑，各高速轴承分别连接引线端子。

本实用新型还可以采取以下技术措施：

所述各定子的外环形永磁钢与壳体之间设置隔磁环。

所述两盘形转子周边均匀分布有使两盘形转子固定于飞轮并使两盘形转子电连接的导条，导条与飞轮之间相绝缘。

所述壳体两端分别设有对应各高速轴承并与壳体绝缘连接的端盖，端盖设有紧固引线端子的螺栓，螺栓底端设有与高速轴承外圈相接合的轴承压盖。

本实用新型的有益效果和优点在于：本飞轮储能器的本体结构将飞轮与电机结合为一体，不仅便于本体各部质量平衡的结构设计，也使结构简化。在本体各部质量平衡的基础上充分利用平衡磁场的“悬浮”作用使本飞轮储能器能够使用高速轴承。本实用新型采用“中轴”引出、引出电流的方式，而避免了转子铁心每分钟10万转时无法使用电刷的根本性问题。本实用新型采用弧形定子磁钢，有利于加强磁力线密度。

附图说明

附图1是实施例结构剖面示意图。

附图2是图1实施例环形永磁钢磁极极性示意图。

图中标号：1壳体，2内环形永磁钢，3环形衔铁，4隔磁环，5外环形永磁钢，6飞轮，7导条绝缘垫圈，8盘形转子，8-1转子轴，9端盖，10绝缘支撑，11高速轴承，12轴承压盖，13螺栓，14端盖绝缘垫，15引线端子，16导条，17转子绝缘垫，18螺钉。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。

如图1所示实施例，飞轮储能器的壳体1由上下两部分对接构成，壳体内侧上下端面对称固定有由内环形永磁钢2、外环形永磁钢5构成的上下定子，上下定子的各环形永磁钢相对的表面吸附固定环形衔铁3，上下定子的内、外环形永磁钢之间以及外环形永磁钢与壳体之间设置隔磁环4。

如图1所示，上下定子之间设置飞轮6，飞轮6的安装由分别对称固定其上下端面且形状相同的盘形转子8实现，即两盘形转子8周边均匀分布有8根使两盘形转子固定于飞轮并使两盘形转子电连接的导条16，两盘形转子8与飞轮6之间设有转子绝缘垫17，导条两端与飞轮之间设置导条绝缘垫圈7。各盘形转子8的转子轴8-1分别支撑于壳体1两端的高速轴承11，高速轴承11与壳体1之间设有绝缘支撑10。