[发明专利]一种储能式飞轮系统电机的设计方法在审
| 申请号： | 202111508830.1 | 申请日： | 2021-12-10 |
| 公开（公告）号： | CN114417518A | 公开（公告）日： | 2022-04-29 |
| 发明（设计）人： | 李成忠 | 申请（专利权）人： | 盐城聚德机械零部件有限公司 |
| 主分类号： | G06F30/17 | 分类号： | G06F30/17 |
| 代理公司： | 盐城创佳智科专利代理事务所(普通合伙) 32476 | 代理人： | 乔岳标 |
| 地址： | 224000 江苏*** | 国省代码： | 江苏;32 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 储能式 飞轮 系统 电机 设计 方法 | ||
本发明提供一种储能式飞轮系统电机的设计方法，包括以下步骤：S10、选取飞轮系统中的能量转换电机，并确定能量转换电机的种类、各部件的材料；S20、根据步骤S10选取的能量转换电机，选取能量转换电机上包围在永磁体外周的护套的厚度，以及护套和永磁体之间的装配过盈量；S30、确定好护套的厚度以及装配过盈量后，确定最轻量化的飞轮轴系尺寸参数。本发明提供一种储能式飞轮系统电机的设计方法，采用本办法制备出的飞轮储能系统能量转换率高，而且储能能力较强，可以满足绝大部分场景的储能需求。
技术领域
本发明涉及飞轮技术领域，尤其涉及一种储能式飞轮系统电机的设计方法。
背景技术
飞轮储能系统以其效率高、储能密度高、模块化高等优势，具有广阔的发展前景。在飞轮储能系统中，能量转换的高速电机以及能量储存载体飞轮是决定储能性能的关键。
现有的飞轮储能系统能量转换率低，而且储能能力有限，无法满足一些场景的储能需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储能式飞轮系统电机的设计方法，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种储能式飞轮系统电机的设计方法，包括以下步骤：
S10、选取飞轮系统中的能量转换电机，并确定能量转换电机的种类、各部件的材料；
S20、根据步骤S10选取的能量转换电机，选取能量转换电机上包围在永磁体外周的护套的厚度，以及护套和永磁体之间的装配过盈量；
S30、确定好护套的厚度以及装配过盈量后，确定最轻量化的飞轮轴系尺寸参数。
作为本发明的一种改进，在步骤S10中，选择用永磁同步电机作为飞轮系统中的能量转换电机。
作为本发明的一种改进，永磁同步电机中的永磁体采用高强度非导磁的护套进行防护，采用硅钢片作为永磁同步电机的铁芯，采用铝镍钴永磁体作为永磁同步电机的永磁体。
作为本发明的一种改进，在步骤S20中，利用解析法选择能量转换电机护套的过盈量和厚度。
作为本发明的一种改进，通过对静态过盈压力公式和工作静压力公式进行解析；
静态过盈压力解析公式为公式(1)，
其中，Em为永磁体的杨氏模量，vm为永磁体泊松比，Ee为护套的杨氏模量，ve为护套泊松比，rmi为永磁体内环半径，rm0为永磁体外环半径，rei为护套内环半径，re0为护套外环半径，rmo-rei为静态过盈量；
工作过盈压力解析公式为公式(2)，
其中，uei为护套内径的径向扩张量，um0为永磁体内径的径向扩张量，(rmo-rei)-(uei-um0)为工作时过盈量；
通过公式(1)、公式(2)的解析，确定护套的过盈量和厚度。
作为本发明的一种改进，在步骤S30中，从飞轮储能储能量需求、飞轮轴系材料的旋转强度、飞轮轴系的固有频率对工作转速的限制这三个方面，采用正交试验法选取多组数据进行试验，并从中选出最轻量化的那组数据作为飞轮轴系尺寸参数。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
具体实施方式
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于盐城聚德机械零部件有限公司，未经盐城聚德机械零部件有限公司许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202111508830.1/2.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
