CN102223014A - 一种可冷却转子的飞轮储能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可冷却转子的飞轮储能装置，包括外壳、设于外壳中间的定子，设于定子两侧的转子。该转子由一热管结构的转轴固定连接，转轴两端由轴承支撑于外壳的上、下盖板上，轴承的外侧由压盖轴向固定，转轴端面、轴承外侧和压盖内侧面形成一封闭的空腔。本发明将转轴做成热管结构，可以通过转轴的中段—吸热端快速传递到转轴的两端—放热端，然后再对转轴的放热端进行冷却，以便有效导出转子的热量，保证系统的有效长期运转。

Description

一种可冷却转子的飞轮储能装置
技术领域
本发明涉及飞轮储能系统，尤其是涉及一种可以有效导出转子的热量，保证系统有效长期运转的可冷却转子的飞轮储能装置。
背景技术
飞轮储能原理一般是依靠电机带动飞轮旋转，而将电能转换为机械能储存起来，在需要时，利用飞轮的减速把机械能转换为电能。飞轮储能系统根据不同的要求，有多种设计方法。飞轮储能系统一般是由磁轴承来支撑的，特别是高速飞轮储能系统中。为了减少空气阻力和能量损耗，飞轮一般放置在真空室中。具有双飞轮（转子）、单定子的盘式高速飞轮储能系统，定子盘位于两片飞轮（转子）之间，两片飞轮中部固定连接在一起，飞轮两侧的轴由轴承支撑。为了保证真空室的真空度，轴和轴承均放置在真空室中。飞轮高速旋转，长时间工作会发热，由于飞轮是在真空环境中工作，传统的通风冷却转子的方法，在真空环境中不适用，所以飞轮产生的热量导出很困难。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种可以有效导出转子的热量，保证系统有效长期运转的可冷却转子的飞轮储能装置。
本发明提出的可冷却转子的飞轮储能装置，包括外壳、设于外壳中间的定子，设于定子两侧的转子。该转子由一热管结构的转轴固定连接，转轴两端由轴承支撑于外壳的上、下盖板上，轴承的外侧由压盖轴向固定，转轴端面、轴承外侧和压盖内侧面形成一封闭的空腔。
本发明将转轴做成热管结构，即做成中空转轴，其内腔中还设有一根管芯。转子高速旋转产生的热量，可以通过转轴的中段—吸热端快速传递到转轴的两端—放热端，然后再对转轴的放热端进行冷却。在转轴两端空腔内注入循环的冷却油，可以有效导出转子的热量，保证系统的有效长期运转。由于热管结构传热效率高，采取风冷或者其他冷却方式，均可将转子的热量有效传出。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明较佳实施例的剖切示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出的可冷却转子的飞轮储能装置，其包括外壳1、设于外壳中间的定子2，设于定子两侧的转子3。该转子3由一热管结构的转轴4固定连接，转轴两端由轴承5支撑于外壳1的上、下盖板上，轴承的外侧由压盖6轴向固定，转轴端面、轴承外侧和压盖内侧面形成一封闭的空腔8。本实施例中，热管结构的转轴4为两端面封闭的中空转轴，其内腔中还设有一根内管7。转子3与转轴4的连接采用过盈配合联接，也可以采用其他的联接方式，如，键连接、花键连接或螺纹连接等等。
本发明将转轴做成热管结构，即做成中空转轴，转轴作为热管的管壳，其内腔中还设有一根作为热管管芯的内管。转子高速旋转产生的热量，可以通过转轴的中段—吸热端快速传递到转轴的两端—放热端，然后再对转轴的放热端进行冷却。在转轴两端空腔内注入循环的冷却油，可以有效导出转子的热量，保证系统的有效长期运转。由于热管结构传热效率高，采取风冷或者其他冷却方式，均可将转子的热量有效传出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可冷却转子的飞轮储能装置， 包括外壳（1）、设于外壳中间的定子（2），设于定子两侧的转子（3），其特征在于：所述的转子（3）由转轴（4）固定连接，转轴两端由轴承（5）支撑于外壳（1）的上、下盖板上，轴承的外侧由压盖（6）轴向固定，转轴端面、轴承外侧和压盖内侧面形成一封闭的空腔。
2.根据权利要求1所述的盘式飞轮储能装置，其特征在于：所述转轴（4）为两端面封闭的中空转轴，转轴作为热管的管壳，其内腔中还设有一根作为热管管芯的内管。
3.根据权利要求2所述的盘式飞轮储能装置，其特征在于：所述转子（3）与转轴（4）的连接为键连接、花键连接、螺纹连接或过盈配合连接的一种。
4.根据权利要求1所述的盘式飞轮储能装置，其特征在于：所述封闭的空腔内设置有冷却介质。
5.根据权利要求4所述的盘式飞轮储能装置，其特征在于：所述的冷却介质是空气或是冷却液。
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