摘要:1、轴承飞轮图3-7飞轮储能原理轴承飞轮图3-7飞轮储能原理飞轮储能图文说明飞轮蓄能是机械蓄能的一种形式,以惯性能(动能)的方式,将能量储存在高速旋转的飞轮中。飞轮储能作为一种纯机电的储能系统,具有比能量大、比功率高、无二次污染、寿命长等优点,在短时间内得到了很快发展。
2、矫顽力稀土永磁材料技术、磁悬浮技术、传感技术、变压变频电力电子技术、高速双向电机/发电机技术等关键技术。 飞轮储能装置的结构如图3-7所示,主要包括5个基本部件:(1)飞轮转子采用高强度玻璃纤维(或碳纤维)复合材料; (2)电磁轴承和机械悬浮飞轮保护轴承; (3)电动/发电往复电动机; (4)电机控制和功率变换器; (5)高真空及安全防护罩。 现代飞轮储能系统的飞轮转子由磁力轴承支撑纯机械飞轮储能装置,实现转子运动时的非接触支撑,而机械保护轴承主要负责转子静止或有干扰时的辅助支撑。外界扰动较大,避免飞轮转子与定子直接碰撞。 导致灾难性损坏。采用高真空和安全防护罩,使壳体保持真空状态,减少转子运行的风耗,避免
3、避免转子爆炸或定子与转子碰撞时发生事故。 另外还有一些辅助系统,如负责电机和磁力轴承的冷却系统,还有显示仪表用于显示剩余电量和工作状态。 飞轮储能系统是一种机电能量转换和存储装置。 它有两种工作模式:一种是“充电”模式。 此时电机作为电动机运行,工频电网提供的电能通过电力电子变换器驱动电机。 加速时,电机带动飞轮加速并储存能量,能量以动能的形式储存在高速旋转的飞轮体中; 另一种是“放电”模式,当飞轮达到设定的最高转速时,系统处于能量保持状态,直到收到释放能量的控制信号后,系统释放能量。 高速旋转的飞轮利用其惯性带动电机减速发电。 功率转换器输出适合负载需求的电能,从而完成动能到电能的转换。 从而整个飞轮储能系统实现电能的输入、存储和输出控制。 其工作流程如下图3-8所示。 电能 机械能 电能 图3-8 飞轮储能工作过程 飞轮储能需要不断输入电能来维持转子转速恒定。 如果发生停电纯机械飞轮储能装置,飞轮储能通常只能持续一两分钟。 也就是说,飞轮储能的优势不在于时间的长短,而在于充放电的速度。