專利名稱：一種并立電機系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)及電動機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及磁懸浮電機，更具體地說，涉及ー種并立電機系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)及電動機系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛輪儲能系統(tǒng)是ー種新型的機電能量轉(zhuǎn)換與存儲裝置，具有使用壽命長、轉(zhuǎn)換效率高、適應(yīng)性強以及無污染等優(yōu)點，在航空航天、分布式發(fā)電、電カ調(diào)峰、風(fēng)カ發(fā)電系統(tǒng)以及電動汽車等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)儲能飛輪電機采用高速永磁電機，為了減小高速產(chǎn)生的各種損耗，采用分布 繞組永磁電機，分布繞組永磁電機的繞組端部很大，銅損較大。且傳統(tǒng)儲能飛輪電機采用機械軸承，飛輪高速運行產(chǎn)生的機械損耗較大，而且影響儲能飛輪電機的使用壽命?，F(xiàn)有高性能儲能飛輪電機采用主動磁懸浮軸承，雖然其機械損耗很小，但是其價格很高，而且剛度比較低，阻礙了它的實際應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在干，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供ー種并立電機系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)及電動機系統(tǒng)，其能使磁懸浮儲能飛輪電機平衡穩(wěn)定的轉(zhuǎn)動，機械性能較好，提高了飛輪電機的效率，延長了飛輪電機的使用壽命，成本較低。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供ー種并立電機系統(tǒng)，包括至少ー對并立安裝的磁懸浮儲能飛輪電機，所述ー對磁懸浮儲能飛輪電機的結(jié)構(gòu)相同，運轉(zhuǎn)方向相反，對外呈現(xiàn)零動量，且所述磁懸浮飛輪電機包括中心軸；定子，固定于所述中心軸；飛輪轉(zhuǎn)子，通過回轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)支撐于所述中心軸，所述回轉(zhuǎn)軸包括與所述中心軸精密配合的軸向磁懸浮軸承以及徑向滾珠軸承，所述滾珠軸承外圈通過弾性套圈與所述回轉(zhuǎn)軸的軸系彈性配合，形成弾性支撐。根據(jù)本實用新型的并立電機系統(tǒng)，所述定子的定子沖片端部安裝有三個空間相差120°電角度的開關(guān)霍爾元件。根據(jù)本實用新型的并立電機系統(tǒng)，所述彈性套圈的截面厚度為0.5毫米至5毫米。根據(jù)本實用新型的并立電機系統(tǒng)，所述彈性套圈通過在所述回轉(zhuǎn)軸的軸承室灌注彈性膠形成。根據(jù)本實用新型的并立電機系統(tǒng)，所述磁懸浮儲能飛輪電機還包括真空密封外殼，所述真空密封外殼與所述中心軸連接。根據(jù)本實用新型的并立電機系統(tǒng)，磁懸浮儲能飛輪電機包括4個永磁磁極，由28塊相間貼裝在所述飛輪轉(zhuǎn)子內(nèi)壁的磁鋼構(gòu)成，每個磁極包括7塊同極相間貼裝的磁鋼；所述定子包括18個定子槽。[0015]根據(jù)本實用新型的并立電機系統(tǒng)，所述定子槽的槽ロ尺寸與相鄰磁鋼的間距的比例為I. 4 I. 6。根據(jù)本實用新型的并立電機系統(tǒng)，所述定子的三相繞組的繞線方式為
權(quán)利要求1.一種并立電機系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一對并立安裝的磁懸浮儲能飛輪電機，所述一對磁懸浮儲能飛輪電機的結(jié)構(gòu)相同，運轉(zhuǎn)方向相反，對外呈現(xiàn)零動量，且所述磁懸浮飛輪電機包括 中心軸； 定子，固定于所述中心軸； 飛輪轉(zhuǎn)子，通過回轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)支撐于所述中心軸，所述回轉(zhuǎn)軸包括與所述中心軸精密配合的軸向磁懸浮軸承以及徑向滾珠軸承，所述滾珠軸承外圈通過彈性套圈與所述回轉(zhuǎn)軸的軸系彈性配合，形成彈性支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述定子的定子沖片端部安裝有三個空間相差120度電角度的開關(guān)霍爾元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性套圈的截面厚度為0.5毫米至5毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性套圈通過在所述回轉(zhuǎn)軸的軸承室灌注彈性膠形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述磁懸浮儲能飛輪電機還包括真空密封外殼，所述真空密封外殼與所述中心軸連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，磁懸浮儲能飛輪電機包括4個永磁磁極，由28塊相間貼裝在所述飛輪轉(zhuǎn)子內(nèi)壁的磁鋼構(gòu)成，每個磁極包括7塊同極相間貼裝的磁鋼； 所述定子包括18個定子槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述定子槽的槽口尺寸與相鄰 磁鋼的間距的比例為I. 4 1.6。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述定子的三相繞組的繞線方式為 A 相 ^國6 — 2 — 5 — 10 —15 — 1卜 14 —; B 相98 13-^18^ C 相一0 — 12—回一11—回一3 — 17->2，其中示 I 槽進，~>6表示6槽出。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，磁懸浮軸承包括內(nèi)定子和外轉(zhuǎn)子，且所述內(nèi)定子以及外轉(zhuǎn)子分別包括至少兩個軸向充磁的環(huán)形磁鋼圈， 所述內(nèi)定子的環(huán)形磁鋼圈與所述外轉(zhuǎn)子的環(huán)形磁鋼圈的軸向高度相同，且所述內(nèi)定子的環(huán)形磁鋼圈位于所述外轉(zhuǎn)子的環(huán)形磁鋼圈內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)定子的環(huán)形磁鋼圈之間設(shè)有0. 2毫米至I毫米的非導(dǎo)磁隔墊；所述外轉(zhuǎn)子的環(huán)形磁鋼圈之間設(shè)有0. 2毫米至I毫米的非導(dǎo)磁隔墊。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)定子的環(huán)形磁鋼圈與所述外轉(zhuǎn)子的環(huán)形磁感圈之間的物理氣隙為0. 2毫米至5毫米。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)定子以及所述外轉(zhuǎn)子、分別包括5個軸向充磁的環(huán)形磁鋼圈， 所述內(nèi)定子的5個環(huán)形磁鋼圈上表面的極性排列次序為NSNSN，所述外轉(zhuǎn)子的5個環(huán)形磁鋼圈上表面的極性排列次序為SNSNS ； 所述內(nèi)定子的5個環(huán)形磁鋼圈上表面的極性排列次序為SNSNS，所述外轉(zhuǎn)子的5個環(huán)形磁鋼圈上表面的極性排列次序為NSNSN。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述飛輪轉(zhuǎn)子外徑為0280至0180,飛輪轉(zhuǎn)子的飛輪材料為碳鋼，所述飛輪的轉(zhuǎn)速±16000rpm。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述飛輪外徑0320~0180，所述飛輪轉(zhuǎn)子的飛輪材料為玻璃纖維或碳纖維，所述飛輪的最高轉(zhuǎn)速分別為±20000rpm或 ±60000rpm。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的并立電機系統(tǒng)，其特征在于，所述磁懸浮儲能飛輪電機包括用于控制其運行的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括用電機驅(qū)動控制器以及三相橋整流器， 當(dāng)所述磁懸浮儲能飛輪電機工作于電動機狀態(tài)時，所述電機驅(qū)動控制器控制所述磁懸浮儲能飛輪電機加速或穩(wěn)速運行，將電能轉(zhuǎn)換為機械動能； 當(dāng)所述磁懸浮儲能飛輪電機工作于發(fā)電機狀態(tài)時，所述電機驅(qū)動控制器停止驅(qū)動所述磁懸浮儲能飛輪電機，由三相橋整流器將對所述磁懸浮儲能飛輪電機的反電勢進行全波整流和輸出，將機械動能轉(zhuǎn)換為電能。
16.—種發(fā)電機系統(tǒng),其特征在于，所述發(fā)電機系統(tǒng)包括至少一對并立安裝的發(fā)電機，所述一對發(fā)電機的結(jié)構(gòu)相同，運轉(zhuǎn)方向相反，對外呈現(xiàn)零動量，且所述發(fā)電機包括 中心軸； 定子，固定于所述中心軸； 發(fā)電機轉(zhuǎn)子，通過回轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)支撐于所述中心軸，所述回轉(zhuǎn)軸包括與所述中心軸精密配合的軸向磁懸浮軸承以及徑向滾珠軸承，所述滾珠軸承外圈通過彈性套圈與所述回轉(zhuǎn)軸的軸系彈性配合，形成彈性支撐。
17.—種電動機系統(tǒng),其特征在于，所述電動機系統(tǒng)包括至少一對并立安裝的電動機，所述一對電動機的結(jié)構(gòu)相同，運轉(zhuǎn)方向相反，對外呈現(xiàn)零動量，且所述電動機包括 中心軸； 定子，固定于所述中心軸； 電動機轉(zhuǎn)子，通過回轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)支撐于所述中心軸，所述回轉(zhuǎn)軸包括與所述中心軸精密配合的軸向磁懸浮軸承以及徑向滾珠軸承，所述滾珠軸承外圈通過彈性套圈與所述回轉(zhuǎn)軸的軸系彈性配合，形成彈性支撐。
專利摘要本實用新型涉及一種并立電機系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)及電動機系統(tǒng)，并立電機系統(tǒng)包括至少一對并立安裝的磁懸浮儲能飛輪電機，所述一對磁懸浮儲能飛輪電機的結(jié)構(gòu)相同，運轉(zhuǎn)方向相反，對外呈現(xiàn)零動量，磁懸浮儲能飛輪電機包括中心軸；定子，固定于中心軸；飛輪轉(zhuǎn)子，通過回轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)支撐于中心軸，回轉(zhuǎn)軸包括與中心軸精密配合的軸向磁懸浮軸承以及徑向滾珠軸承，滾珠軸承外圈通過彈性套圈與回轉(zhuǎn)軸的軸系彈性配合，形成彈性支撐。由于一對磁懸浮儲能飛輪電機對外呈現(xiàn)零動量，能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定的運行，機械性能較好，提高了飛輪電機的效率，延長了飛輪電機的使用壽命，成本較低。
文檔編號H02N15/00GK202405929SQ20112049053
公開日2012年8月29日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者漆亞梅 申請人:深圳市配天電機技術(shù)有限公司