CN110460204B - 一种磁流体飞轮及设计方法 - Google Patents

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CN110460204B CN201910741541.2A CN201910741541A CN110460204B CN 110460204 B CN110460204 B CN 110460204B CN 201910741541 A CN201910741541 A CN 201910741541A CN 110460204 B CN110460204 B CN 110460204B
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    • H02K44/02—Electrodynamic pumps
    • H02K44/04—Conduction pumps

Abstract

一种磁流体飞轮及设计方法，属于卫星控制技术领域，其原理是通过主动调节导电流体两端的电势差，使导电流体内部产生高密度电流，在磁场作用下导电流体产生旋转运动。基于外部设定的角动量，设定流体角速度，计算流体质量惯量矩；然后选择导电流体材料并确定导电流体材料的流体密度；然后确定N组外环半径、内环半径和通道厚度的参数组合；基于外部设定的输出力矩，根据所述磁钢确定通道磁感应强度，根据电极的电流，任意选取N组参数组合中的一组参数组合，计算磁流体飞轮实际的输出力矩，直到满足外部设定的输出力矩要求。本发明结构简单，易于实现产品的微小型化，产品工作寿命长，同时利用流体的自平衡能有效抑制振动噪声。

Description

一种磁流体飞轮及设计方法
技术领域
本发明涉及一种磁流体飞轮及设计方法，属于卫星控制技术领域。
背景技术
飞轮是航天器姿态控制系统中的重要执行部件。传统的机械式飞轮就是由驱动电机带动一个具有一定质量大小和质量分布的高速转动的转子。
整个飞轮由壳体组件、轮体组件、轴承组件、电机组件、线路组件五部分组成。壳体组件提供飞轮整机封装和安装，轴承组件提供轮体组件旋转的支承，电机组件驱动轮体组件旋转，线路组件驱动控制飞轮电机实现飞轮电流/转速的控制。飞轮的转动惯量主要由轮体组件提供。
随着航天的发展和技术进步，大量微纳卫星对执行机构提出微小型化和高性能的需求，传统机械式飞轮存在以下问题：(1)结构复杂，五大组件每部分都精密复杂，小型化难度大；(2)在寿命方面，因存在机械磨损，长寿命实现困难；(3)在振动噪声方面，由于存在摩擦阻尼和磨损，存在高速转子的扰动问题，同时由于小型化的限制，不宜增加传统的隔振器和阻尼器，产品性能提升受到限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种磁流体飞轮及设计方法，其原理是通过主动调节导电流体两端的电势差，使导电流体内部产生高密度电流，在磁场作用下导电流体产生旋转运动。与传统机械飞轮相比，结构简单，主要由飞轮本体、飞轮电路、测速装置三个部分组成。一种磁流体飞轮及设计方法，基于外部设定的角动量，设定流体角速度，计算流体质量惯量矩；然后选择导电流体材料并确定导电流体材料的流体密度；然后确定N组外环半径、内环半径和通道厚度的参数组合；基于外部设定的输出力矩，根据所述磁钢确定通道磁感应强度，根据电极的电流，任意选取N组参数组合中的一组参数组合，计算磁流体飞轮实际的输出力矩，直到满足外部设定的输出力矩要求。本发明由于结构简单，易于实现产品的微小型化，因无机械磨损可以实现产品长寿命工作，同时利用流体的自平衡来抑制振动噪声。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：
一种磁流体飞轮设计方法，磁流体飞轮内设有环形腔体，所述环形腔体内加注有导电流体；所述环形腔体的轴向侧面设有磁钢，所述环形腔体的周向内侧面和外侧面均设有电极；所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
磁流体飞轮设计包括如下步骤：
S1、基于外部设定的角动量H，设定流体角速度ωFL；
S2、根据H＝JωFL计算流体质量惯量矩J；然后选择导电流体材料并确定导电流体材料的流体密度ρ；然后根据J＝Ahρr2，确定N组参数组合，每组参数组合均包括外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h各一个；
其中
Figure GDA0002476338840000021
Figure GDA0002476338840000022
S3、基于外部设定的输出力矩τ0，根据所述磁钢确定通道磁感应强度B，根据电极的电流I，任意选取S2中的N组参数组合中的一组参数组合，计算磁流体飞轮实际的输出力矩τ，直到τ≥τ0，则确定最终的外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h，磁流体飞轮设计方法结束；如果根据N组参数组合计算的输出力矩τ均小于τ0，则调整流体角速度ωFL的值，然后转入S2；
其中
τ＝TM-Tf
TM＝BI(r0-ri)r
Figure GDA0002476338840000031
式中，ωFL为流体角速度，ωCASE为执行机构壳体速率，v为运动粘度系数。
优选的，所述导电流体处于磁场的主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。
优选的，所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的两侧。
优选的，所述导电流体选用镓铟锡或汞。
一种磁流体飞轮设计方法，磁流体飞轮内设有环形腔体，所述环形腔体内加注有导电流体；所述环形腔体的轴向侧面设有磁钢，所述环形腔体的周向内侧面和外侧面均设有电极；所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
磁流体飞轮设计包括如下步骤：
S10、基于外部设定的角动量H，设定流体角速度ωFL；
S20、根据H＝JωFL计算流体质量惯量矩J；然后选择导电流体材料并确定导电流体材料的流体密度ρ；然后根据J＝Ahρr2，确定N组参数组合，每组参数组合均包括外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h各一个；
其中
Figure GDA0002476338840000032
Figure GDA0002476338840000033
S30、基于外部设定的输出力矩τ0，根据所述磁钢确定通道磁感应强度B，根据电极的电流I，任意选取S20中的N组参数组合中的一组参数组合，计算磁流体飞轮实际的输出力矩τ，直到τ≥τ0，则确定最终的外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h，磁流体飞轮设计方法结束；如果根据N组参数组合计算的输出力矩τ均小于τ0，则调整流体角速度ωFL的值，然后转入S20；
其中
Figure GDA0002476338840000041
Figure GDA0002476338840000042
式中，ωFL为流体角速度，ωCASE为执行机构壳体速率，v为运动粘度系数，
Figure GDA0002476338840000043
为流体角加速度。
优选的，所述导电流体处于磁场的主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。
优选的，所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的两侧。
优选的，所述导电流体选用镓铟锡或汞。
一种磁流体飞轮，包括飞轮本体、测速装置、飞轮电路；所述飞轮本体包括导电流体环组件、磁钢组件、电极；
所述磁钢组件能够产生磁场作用于所述导电流体环组件内的导电流体；所述导电流体环组件内的导电流体旋转时能够产生输出力矩与角动量；所述电极用于给所述导电流体环组件内的导电流体加电，所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
所述测速装置用于测量所述导电流体的流体角速度，然后发送给所述飞轮电路；所述飞轮电路根据所述流体角速度、外部设置的输出力矩、外部设置的角动量，控制所述电极的通电电压。
优选的，所述导电流体环组件包括下密封盖、压盖、芯柱、流体壳、导电流体；所述流体壳同时与下密封盖和压盖密封连接，所述芯柱同时与下密封盖和压盖密封连接；所述下密封盖、压盖、芯柱、流体壳共同构成导电流体腔，所述导电流体位于所述导电流体腔内。
优选的，所述磁钢组件包括磁钢、端盖和壳体，所述磁钢发出的磁力线穿过所述导电流体后，经过所述端盖和壳体导磁形成闭合磁路；所述导电流体处于主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。
优选的，所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述导电流体的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述导电流体的两侧。
优选的，所述磁钢为圆环形，采用轴向充磁；所述端盖和壳体等电位连接；所述端盖和壳体的最大饱和磁密均大于等于1.8T。
优选的，所述磁钢组件还包括聚磁环，所述聚磁环包覆在所述磁钢靠近所述导电流体的表面。
优选的，所述导电流体选用镓铟锡或汞。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)本发明飞轮的转动惯量由导电液体实现，可选密度高的导电液体同等转动惯量下可实现小型化。
(2)相比传统飞轮，本发明飞轮结构简单，传统飞轮由五部分组成，本发明由三部份组成，且每部分结构简单，易于实现产品的小型化。
(3)本发明飞轮因没有轴承组件，无机械磨损可以实现产品长寿命工作。
(4)本发明在抑制振动噪声方面，与机械轴承飞轮相比，能够自平衡并克服了摩擦阻尼和磨损，从根本上解决了高速转子的扰动问题。
(5)本发明因没有电机组件，驱动控制电路简单，易于实现产品的小型化。
附图说明
图1为本发明实施例3的飞轮本体典型结构剖面图；
图2为本发明实施例3的导电流体环结构示意图；
图3为本发明实施例3的磁钢与聚磁环位置示意图；
图4为本发明实施例4的导电流体腔内内外环尺寸示意图。
附图标记：1—测速装置；2—压盖；3—芯柱；4—电极；5—磁钢；6—导电流体；7—下密封盖；8—聚磁环；9—壳体；10—流体壳；11—端盖。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。
实施例1：
一种磁流体飞轮设计方法，磁流体飞轮内设有环形腔体，所述环形腔体内加注有导电流体；所述环形腔体的轴向侧面设有磁钢，所述环形腔体的周向内侧面和外侧面均设有电极；所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
磁流体飞轮设计包括如下步骤：
S1、基于外部设定的角动量H，设定流体角速度ωFL；
S2、根据H＝JωFL计算流体质量惯量矩J；然后选择导电流体材料并确定导电流体材料的流体密度ρ；然后根据J＝Ahρr2，确定N组参数组合，每组参数组合均包括外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h各一个；
其中
Figure GDA0002476338840000061
Figure GDA0002476338840000062
S3、基于外部设定的输出力矩τ0，根据所述磁钢确定通道磁感应强度B，根据电极的电流I，任意选取S2中的N组参数组合中的一组参数组合，计算磁流体飞轮实际的输出力矩τ，直到τ≥τ0，则确定最终的外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h，磁流体飞轮设计方法结束；如果根据N组参数组合计算的输出力矩τ均小于τ0，则调整流体角速度ωFL的值，然后转入S2；
其中
τ＝TM-Tf
TM＝BI(r0-ri)r
Figure GDA0002476338840000063
式中，ωFL为流体角速度，ωCASE为执行机构壳体速率，v为运动粘度系数。
所述导电流体处于磁场的主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的两侧。所述导电流体选用镓铟锡或汞。
实施例2：
一种磁流体飞轮设计方法，磁流体飞轮内设有环形腔体，所述环形腔体内加注有导电流体；所述环形腔体的轴向侧面设有磁钢，所述环形腔体的周向内侧面和外侧面均设有电极；所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
磁流体飞轮设计包括如下步骤：
S10、基于外部设定的角动量H，设定流体角速度ωFL；
S20、根据H＝JωFL计算流体质量惯量矩J；然后选择导电流体材料并确定导电流体材料的流体密度ρ；然后根据J＝Ahρr2，确定N组参数组合，每组参数组合均包括外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h各一个；
其中
Figure GDA0002476338840000071
Figure GDA0002476338840000072
S30、基于外部设定的输出力矩τ0，根据所述磁钢确定通道磁感应强度B，根据电极的电流I，任意选取S20中的N组参数组合中的一组参数组合，计算磁流体飞轮实际的输出力矩τ，直到τ≥τ0，则确定最终的外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h，磁流体飞轮设计方法结束；如果根据N组参数组合计算的输出力矩τ均小于τ0，则调整流体角速度ωFL的值，然后转入S20；
其中
Figure GDA0002476338840000073
Figure GDA0002476338840000074
式中，ωFL为流体角速度，ωCASE为执行机构壳体速率，v为运动粘度系数，
Figure GDA0002476338840000075
为流体角加速度。
所述导电流体处于磁场的主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的两侧。所述导电流体选用镓铟锡或汞。
实施例3：
一种磁流体飞轮，包括飞轮本体、测速装置、飞轮电路；所述飞轮本体包括导电流体环组件、磁钢组件、电极，如图1所示；
所述磁钢组件能够产生磁场作用于所述导电流体环组件内的导电流体；所述导电流体环组件内的导电流体旋转时能够产生输出力矩与角动量；所述电极用于给所述导电流体环组件内的导电流体加电，所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
所述测速装置用于测量所述导电流体的流体角速度，然后发送给所述飞轮电路，测速装置采用压电传感器；所述飞轮电路根据所述流体角速度、外部设置的输出力矩、外部设置的角动量，控制所述电极的通电电压。
所述导电流体环组件包括下密封盖、压盖、芯柱、流体壳、导电流体，如图2所示；所述流体壳同时与下密封盖和压盖密封连接，所述芯柱同时与下密封盖和压盖密封连接；所述下密封盖、压盖、芯柱、流体壳共同构成导电流体腔，所述导电流体位于所述导电流体腔内。所述导电流体选用镓铟锡或汞。所述下密封盖和压盖均选用不导电且不导磁的非金属材料。所述芯柱和流体壳均选用导电且不导磁的材料。所述电极和流体壳均与所述磁钢组件的端盖绝缘。
所述磁钢组件包括磁钢、端盖、壳体、聚磁环，所述磁钢发出的磁力线穿过所述导电流体后，经过所述端盖和壳体导磁形成闭合磁路；所述导电流体处于主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述导电流体的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述导电流体的两侧。所述磁钢为圆环形，采用轴向充磁；所述端盖和壳体等电位连接；所述端盖和壳体的最大饱和磁密均大于等于1.8T。所述聚磁环包覆在所述磁钢靠近所述导电流体的表面，如图3所示。
实施例4：
一种磁流体飞轮设计方法，所述磁流体飞轮包括飞轮本体、测速装置、飞轮电路；所述飞轮本体包括导电流体环组件、磁钢组件、电极；
所述磁钢组件能够产生磁场作用于所述导电流体环组件内的导电流体；所述导电流体环组件内的导电流体旋转时能够产生输出力矩与角动量；所述电极用于给所述导电流体环组件内的导电流体加电，所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
所述测速装置用于测量所述导电流体的流体角速度，然后发送给所述飞轮电路；所述飞轮电路根据所述流体角速度、外部设置的输出力矩、外部设置的角动量，采用但不限于负反馈方法，通过控制所述电极的通电电压使所述导电流体旋转时产生的输出力矩大于等于外部设置的输出力矩、所述导电流体旋转时产生的角动量大于等于外部设置的角动量。
所述导电流体环组件包括下密封盖、压盖、芯柱、流体壳、导电流体；所述流体壳同时与下密封盖和压盖密封连接，所述芯柱同时与下密封盖和压盖密封连接；所述下密封盖、压盖、芯柱、流体壳共同构成导电流体腔，所述导电流体位于所述导电流体腔内。所述导电流体选用镓铟锡或汞。所述下密封盖和压盖均选用不导电且不导磁的非金属材料。所述芯柱和流体壳均选用导电且不导磁的材料。所述电极和流体壳均与所述磁钢组件的端盖绝缘。
所述磁钢组件包括磁钢、端盖、壳体、聚磁环，所述磁钢发出的磁力线穿过所述导电流体后，经过所述端盖和壳体导磁形成闭合磁路；所述导电流体处于主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述导电流体的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述导电流体的两侧。所述磁钢为圆环形，采用轴向充磁；所述端盖和壳体等电位连接；所述端盖和壳体的最大饱和磁密均大于等于1.8T。所述聚磁环包覆在所述磁钢靠近所述导电流体的表面。
所述飞轮电路根据所述流体角速度计算所述导电流体旋转时产生的输出力矩τ的方法为：
Figure GDA0002476338840000101
其中流体质量惯量矩J的表达式的推导过程为：
τ＝-Tf+TM
TM＝KII＝BI(r0-ri)r
Figure GDA0002476338840000102
Figure GDA0002476338840000103
J＝Ahρr2
Figure GDA0002476338840000104
Figure GDA0002476338840000105
Figure GDA0002476338840000106
所述飞轮电路根据所述流体角速度计算所述导电流体旋转时产生的角动量H为：
H＝JωFL
式中，H为角动量(Nms)；J为流体质量惯量矩(kgm2)；ωFL为流体角速度(rad/s)；
Figure GDA0002476338840000107
为流体角加速度(rad/s2)；τ为输出力矩(Nm)；Tf为阻力矩(Nm)；TM为电磁力矩(Nm)；KI为力矩系数(Nm/A)；B为通道磁感应强度(T)；I为电流(A)；v为运动粘度系数(m2/s)；h为通道厚度(m)；ωCASE为执行机构壳体速率(rad/s)；r0为外环半径(m)；ri为内环半径(m)，如图4所示；r为通道均方根半径(m)；A为通道圆环面积(m2)；ρ为流体密度(kg/m3)。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

Claims (15)

1.一种磁流体飞轮设计方法，其特征在于，磁流体飞轮内设有环形腔体，所述环形腔体内加注有导电流体；所述环形腔体的轴向侧面设有磁钢，所述环形腔体的周向内侧面和外侧面均设有电极；所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
磁流体飞轮设计包括如下步骤：
S1、基于外部设定的角动量H，设定流体角速度ωFL；
S2、根据H＝JωFL计算流体质量惯量矩J；然后选择导电流体材料并确定导电流体材料的流体密度ρ；然后根据J＝Ahρr2，确定N组参数组合，每组参数组合均包括外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h各一个；
其中
Figure FDA0002164123070000011
Figure FDA0002164123070000012
S3、基于外部设定的输出力矩τ0，根据所述磁钢确定通道磁感应强度B，根据电极的电流I，任意选取S2中的N组参数组合中的一组参数组合，计算磁流体飞轮实际的输出力矩τ，直到τ≥τ0，则确定最终的外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h，磁流体飞轮设计方法结束；如果根据N组参数组合计算的输出力矩τ均小于τ0，则调整流体角速度ωFL的值，然后转入S2；
其中
τ＝TM-Tf
TM＝BI(r0-ri)r
Figure FDA0002164123070000013
式中，ωFL为流体角速度，ωCASE为执行机构壳体速率，v为运动粘度系数。
2.根据权利要求1所述的一种磁流体飞轮设计方法，其特征在于，所述导电流体处于磁场的主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。
3.根据权利要求1所述的一种磁流体飞轮设计方法，其特征在于，所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种磁流体飞轮设计方法，其特征在于，所述导电流体选用镓铟锡或汞。
5.一种磁流体飞轮设计方法，其特征在于，磁流体飞轮内设有环形腔体，所述环形腔体内加注有导电流体；所述环形腔体的轴向侧面设有磁钢，所述环形腔体的周向内侧面和外侧面均设有电极；所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
磁流体飞轮设计包括如下步骤：
S10、基于外部设定的角动量H，设定流体角速度ωFL；
S20、根据H＝JωFL计算流体质量惯量矩J；然后选择导电流体材料并确定导电流体材料的流体密度ρ；然后根据J＝Ahρr2，确定N组参数组合，每组参数组合均包括外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h各一个；
其中
Figure FDA0002164123070000021
Figure FDA0002164123070000022
S30、基于外部设定的输出力矩τ0，根据所述磁钢确定通道磁感应强度B，根据电极的电流I，任意选取S20中的N组参数组合中的一组参数组合，计算磁流体飞轮实际的输出力矩τ，直到τ≥τ0，则确定最终的外环半径r0、内环半径ri和通道厚度h，磁流体飞轮设计方法结束；如果根据N组参数组合计算的输出力矩τ均小于τ0，则调整流体角速度ωFL的值，然后转入S20；
其中
Figure FDA0002164123070000031
Figure FDA0002164123070000032
式中，ωFL为流体角速度，ωCASE为执行机构壳体速率，v为运动粘度系数，
Figure FDA0002164123070000033
为流体角加速度。
6.根据权利要求5所述的一种磁流体飞轮设计方法，其特征在于，所述导电流体处于磁场的主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。
7.根据权利要求5所述的一种磁流体飞轮设计方法，其特征在于，所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述环形腔体的轴向的两侧。
8.根据权利要求5～7之一所述的一种磁流体飞轮设计方法，其特征在于，所述导电流体选用镓铟锡或汞。
9.一种磁流体飞轮，其特征在于，包括飞轮本体、测速装置、飞轮电路；所述飞轮本体包括导电流体环组件、磁钢组件、电极；
所述磁钢组件能够产生磁场作用于所述导电流体环组件内的导电流体；所述导电流体环组件内的导电流体旋转时能够产生输出力矩与角动量；所述电极用于给所述导电流体环组件内的导电流体加电，所述导电流体在电势差和磁场的作用下旋转；
所述测速装置用于测量所述导电流体的流体角速度，然后发送给所述飞轮电路；所述飞轮电路根据所述流体角速度、外部设置的输出力矩、外部设置的角动量，控制所述电极的通电电压。
10.根据权利要求9所述的一种磁流体飞轮，其特征在于，所述导电流体环组件包括下密封盖、压盖、芯柱、流体壳、导电流体；所述流体壳同时与下密封盖和压盖密封连接，所述芯柱同时与下密封盖和压盖密封连接；所述下密封盖、压盖、芯柱、流体壳共同构成导电流体腔，所述导电流体位于所述导电流体腔内。
11.根据权利要求9所述的一种磁流体飞轮，其特征在于，所述磁钢组件包括磁钢、端盖和壳体，所述磁钢发出的磁力线穿过所述导电流体后，经过所述端盖和壳体导磁形成闭合磁路；所述导电流体处于主磁路，主磁路的磁密大于等于0.5T。
12.根据权利要求11所述的一种磁流体飞轮，其特征在于，所述磁钢采用单磁极或双磁极，当磁钢采用单磁极时，磁钢位于所述导电流体的一侧；当磁钢采用双磁极时，磁钢位于所述导电流体的两侧。
13.根据权利要求11所述的一种磁流体飞轮，其特征在于，所述磁钢为圆环形，采用轴向充磁；所述端盖和壳体等电位连接；所述端盖和壳体的最大饱和磁密均大于等于1.8T。
14.根据权利要求11所述的一种磁流体飞轮，其特征在于，所述磁钢组件还包括聚磁环，所述聚磁环包覆在所述磁钢靠近所述导电流体的表面。
15.根据权利要求9～14之一所述的一种磁流体飞轮，其特征在于，所述导电流体选用镓铟锡或汞。
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