飞轮储能用永磁偏置三自由度磁悬浮轴承设计文献综述
2020-05-02 17:08:34
1 引言 飞轮储能系统又称飞轮电池或机械电池,由于它与化学电池相比所具有的巨大优势和未来市场的巨大潜力,引起了人们的密切关注,因此在国内外能到了高速的发展。
由于我国大部分地区是农村地区,供电可靠性不高,断电事故时有发生,然而提高可靠性的成本又相当昂贵。
如果在负荷集中的地方建立微电网,并利用飞轮储能系统储存电能,当出现短时停电事故时,储能系统就能为负荷平稳地供电。
磁轴承作为飞轮储能系统中的一个重要部件,其结构的布局与设计决定着整个飞轮储能系统的成本于控制系能。
磁悬浮轴承的经济效益主要取决于机械部件的制造成本、电子元器件的制造和其系统的运行成本。
后两项都与该轴承的功耗有直接关系,而在有大功率设备应用的场合下,要求整个系统需要配备良好的散热装置的大功率放大器。
如若磁悬浮轴承应用在限定的可用空间中,设计紧凑的系统尤为重要,从而单纯在功率放大器上减小体积是难以保证散热与功率要求兼顾的。
由此,从磁悬浮轴承的结构上实现整个系统的功耗最小,散热最好,成本最低是磁悬浮轴承设计的一个主流方向。
混合磁悬浮轴承正是一种功耗与成本很低的磁悬浮轴承,它通过由永磁体建立偏磁磁通,用于提供悬浮磁场和具有线性化控制规律,代替主动磁悬浮轴承中采用电磁线圈产生偏置磁通的所引起的功耗大的缺点。
在这种结构下,仅由控制线圈提供控制电流来稳定磁悬浮轴承,从而只需更少的电磁铁线圈和更小的线圈安放空间。