Накопитель кинетической энергии

Накопитель кинетической энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НАКОПИТЕЛЬ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ для компенсации импульсных нагрузок, содержащий синхронный двигатель-генератор со свободным многослойным ротором-маховиком, индукторы для радиального центрирования и стабилизации ротора маховика и индуктора для передачи момента импульса, о тл и ч а ю щ и и q я тем, что, с целью увеличения энергоемкости, индукторы для радиального центрирования и стабилизации ротора-маховика выполнены в видетонкостенных колец из ферромагнитного материала, расположенных заподлицо с поверхностью внутреннего слоя ротора-маховика у его торцов, а индукто щдля передачи момента -импульса выполнены в виде пластинчатых постоянных магнитов, расположенных между кольцами заподлицо с поверхностью внутреннего слоя роторамаховИка . (О со IsD Ю СО 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(д> F 16 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21} 3357614/25-28 (22) 23.11.81 (46} 30.07.83. Бюл. В 28 (72) Б.М.Столбов, В ° А.Бажанова, И.М.Кирко, Э.Г.Манн и A.Я.Колчанов (71) ПЕрмский политехнический институт (53) 538.69(088.8) (56) 1. Гулиа Н.В Маховичные двигате ли. М.ф Машиностроение, 1976, с, 80.

2. Патент CIGAR 9 4077678, кл. F Х6 С 39/00, 1978 (прототип). (54)(57). НЛКОПИтЕЛЬ КИНЕтИЧЕСКОЯ

ЭНЕРГИИ для компенсации импульсных нагрузок, содержащий синхронный двигатель-генератор со свободным много„„SU„„1032238 A слойным ротором-маховиком, индукторы для радиального центрирования и стабилизации ротора-.маховика и индуктора для передачи момента импульса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения энергоемкости, индукторы для радиального центрирования и стабилизации ротора-маховика samoaиены в виде тонкостенных колец из

Ферромагнитного материала, расположенных заподлицо с поверхностью внутреннего слоя ротора-маховика у его торцов, а индукторы.для передачи момента. импульса выполнены в виде пластинчатых постоянных магнитов, расположенных между кольцами эаподлицо с поверхностью внутреннего слоя ротора-Я маховика.

1032238

Изобретение относится к электромашиностроению и энергетике и может быть использовано для накопления кинетической энергии вращательного движения и возвращения ее в виде электрической в энергосистему для 5 компенсации пиковых нагрузок.

Известен накопитель кинетической энергии; содержащий многослойный ротор-маховик с ободом, состоящим Из концентрических колец, насаженных 10 одно на другое, и магнитную подвеску ротора-маховика. в котором радиальное центрирование ротора-маховика осуществляют с помощью подшипника (1 ).

Недостатком накопителя являются потери энергии в подшипнике.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является накопитель кинетической энергии для компенсации импульсных нагрузок, содержащий

20 синхронный двигатель-генератор со свободным многослойным ротором-маховиком, индуктором для радиального центрирования и стабилизации роторамаховика и индукторы для передачи момента импульса. Индукторы для радиального центрирования ротора-маховика выполнены в виде зубьев на внутреннем слое ротора-маховика, а индукторы для передачи момента импульса-в виде паза с рядом полюсов в средней части внутреннего слоя вдоль его окружности. В этот паз входит выступающая в виде плоского кольцевого выступа часть двигателя-генератора, на кото- 35 рой расположены обмотки статора (2 ).

Однако такой накопитель характеризуется низкой энергоемкостью, обусловленной ограниченной длиной индук-. торов для передачи момента импульса, и наличием в средней части внутреннего слоя ротора-маховика глубокого паза, делающего ротор-маховик механически ослабленным.

Цель изобретения — увеличение энергоемкости накопителя кинетической энергии. указанная цель достигается тем, что в накопителе кинетической энергии для компенсации импульсных нагрузок, содержащем синхронный двигатель- 50 генератор со свободным многослойним ротором-маховиком, индукторы для радиального центрирования и стабилизации ротора-маховика и индукторы для передачи момента импульса, ии-, дукторы для радиального центрирования и стабилизации ротора-маховика выполнены в виде тонкостенных колец из ферромагнитного материала, расположенных заподлицо с поверхностью 60 внутреннего слоя ротора-маховика у его торцов, а индукторы для передачи момента импульса выполнены в виде пластинчатых постоянных магнитов, распрложенных между кольцами заподлицо 65 с поверхностью внутреннего слоя ротора-маховика.

На фиг.l изображена кОнструктив-. ная схема накопителя кинетической энергии со свободным ротором-маховиком; на фиг.2 - разрез A-A на фиг.1 на фиг.3 - устройство для радиального центрирования ротора-маховика. .Накопитель кинетической энергии состоит из многослойного ротора-маховика 1, на внутреннем слое которого у торцов заподлицо вмонтированы два индуктора 2 для радиального центрирования ротора-маховика 1, выполненные в.виде тонкостенных колец из ферромагнитного материала, и индукторы 3 для передачи момента импульса в виде пластинчатых постоянных магнитов, т расположенных между .кольцами по окружности. Толщина индукторов 2 и 3 не превышает 24 толщины ротора-маховика. Статор 4 накопителя содержит цилиндрическую опору-стойку.5 с.магнитопроводом 6, в пазах которого уложена миогофазная обмотка.7. Подвеска ротора-маховика. осуществляется с помощью .расположенных по.окружности магнитопроводов 8 с обмотками .

9. Радиальное центрирование.и.стабилизация ротора-маховика. осуществляет-.. ся с помощью устройства в виде двух пассивных магниторезонансных подвесов 10 каждая из которых. состоит из многополюсного кольцевого статора

11 с явно выраженными полюсами 12 и обмотками 13 на.них. Накопитель помещен в вакуумированную камеру 14, расположенную ниже .уровня земли.

Накопитель кинетической. энергии

;работает следующим образом

При подаче напряжения .на обмотки статора 4 осуществляется взаимодейст-. вие его с иидукторами 3 и происходит разгон ротора-маховика 1 до скорости, соответствующей его механической прочности . Одновременно напряжение подается на магнитопроводы 8 с обмотками

9 для подвески ротора-маховика 1.

При подаче напряжения на магниторезонансные подвески 10 обеснечиваетй ся магнитное-сцепление .их с индукторами 2. В случае смещения ротора-махови-. ка 1 в радиальном направлении изменяется индуктивность обмоток соответстцлощих полюсов статоров 11,изменяется их полное сопротивление, в результате чего происходит перераспределение тоюв i обмотках 13 каждой пары полюсов

12 и возникают радиальные .центрирую« щие силы, возвращающие ротор-маховик

1 в исходное положение.

Изобретение позволяет увеличить активную зону индуктора для передачи момента импульса, что приводят к увеличению мощности накопителя и его энергоемкости. Кроме того, выполнение

1032238

17 фиа3

Составитель В.Проценко

Редактор О.Сопко Техред -И.Иетелева . корректор B.Áóòÿãà

Заказ 5370/42 ..Тираж 72б.....,......Подписное..

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР: по делам изобретеиий и оТкрытий

113035, Москва, Ж-35 .Раушская наб., д.4/5.Филиал.ППП. . .Патент . . .г.ужгород, .ул.Проектная, 4 ротора-маховика без наличия всевозможных пазов (проточки пдд вмонтированные индукторы по толщине пренеб2

Х

11 режимо малы) повышает его прочность и, следовательно, также приводит к увеличению энергоемкости.