文 献 综 述

一.课题研究背景及意义

随着世界经济的快速发展，它所带来的石油、煤炭等能源短缺和环境污染等问题已经越来越成为制约经济进一步发展的瓶颈。因此如何节约能源，高效利用能源以及开发无污染可再生能源已成为国内外科学家的主要研究方向。而能量储存是实现高效利用能源、减少环境污染的重要途径^[1、11]。

目前能量存储主要分为以下四类^[2]：

机械储能：如抽水储能、弹簧储能、飞轮储能等；

化学储能：如钠硫电池、合成燃料、铅酸电池、镍镉电池等；

电磁储能：如超导、电容器等；

相变储能：如冰蓄能等；

飞轮储能系统是一种新型的机电能量转换与存储装置,具有使用寿命长、转换效率高、适应性强、无地理位置限制以及无污染等优点,在航空航天、分布式发电、电力调峰以及电动汽车等领域有着广泛的应用前景。飞轮储能技术是一种多学科交叉的高科技新技术,涉及磁悬浮、高速电机、真空处理、电力电子以及复合材料等技术,其研究内容非常丰富。

本文的研究课题主要为磁悬浮轴承飞轮反馈控制研究^[11]。磁悬浮轴承能够解决传统轴承磨损、润滑等方面的问题,是飞轮储能系统的关键技术。飞轮支承系统的作用非常关键,不但要使飞轮转子可靠稳定的运行,而且要求尽可能地降低由于支承引起的能量损耗。磁悬浮轴承是一种非接触式的支承方式,利用其代替飞轮储能中的传统轴承来支承转子,不仅可以降低飞轮储能过程中的能量消耗,加大能量利用率,而且能够加快飞轮转子的旋转速度,加大飞轮的能量存储密度。