CN217982625U - 一种新型磁悬浮飞轮储能实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型磁悬浮飞轮储能实验装置，包括固定底座、固定限位架、电机固定架、电机组件和输出转轴；固定限位架设置在固定底座上端一侧，电机固定架设置在固定底座上端另一侧，固定限位架上设置有限位顶块，电机组件固定在电机固定架上，电机组件输出端与输出转轴的第一端连接，输出转轴的第二端与限位顶块转动连接；输出转轴上设有悬浮磁铁、飞轮、发电机转子，悬浮磁铁下方设置有支撑磁铁，固定底座上设置有供电底座，供电底座上设置有与发电机转子相匹配的发电机静子。本实用新型的实验装置制造成本低，操作简单，可以直观的看到实验结果，方便实验教学，通过悬浮磁铁与支撑磁铁减小转动阻力，通过限位顶块提高了稳定性。

Description

一种新型磁悬浮飞轮储能实验装置

技术领域

本实用新型属于飞轮储能技术领域，特别涉及一种新型磁悬浮飞轮储能实验装置。

背景技术

传统能源的不可再生性促进了新能源的快速发展，随着新能源发电及并网规模的扩大，其对电网的冲击及对电能质量的影响也越来越明显，为了解决该问题，储能系统特别是飞轮储能系统得到了迅猛发展，在进行飞轮储能教学时，需要使用飞轮储能实验装置，现有的飞轮储能实验装置控制系统复杂，装置成本昂贵，不适合教学使用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种新型磁悬浮飞轮储能实验装置，包括固定底座、固定限位架、电机固定架、电机组件和输出转轴；

所述固定限位架设置在所述固定底座上端一侧，所述电机固定架设置在所述固定底座上端另一侧，所述固定限位架上设置有限位顶块，所述电机组件固定在所述电机固定架上，所述电机组件输出端与所述输出转轴第一端连接，所述输出转轴第二端与所述限位顶块转动连接；所述输出转轴上设有悬浮磁铁、飞轮、发电机转子，所述悬浮磁铁下方设置有支撑磁铁，所述固定底座上设置有供电底座，所述供电底座上设置有与所述发电机转子相匹配的发电机静子。

进一步的，所述电机组件包括驱动电机和联轴器，所述驱动电机固定在所述电机固定架上，所述驱动电机的输出端贯穿所述电机固定架与所述联轴器一端连接，所述联轴器另一端与所述输出转轴第一端连接。

进一步的，所述悬浮磁铁包括第一悬浮磁铁和第二悬浮磁铁，所述第二悬浮磁铁、所述飞轮、所述发电机转子、所述第一悬浮磁铁沿所述输出转轴第一端往第二端方向依次设置；所述支撑磁铁包括第一支撑磁铁和第二支撑磁铁，所述第一支撑磁铁位于所述第一悬浮磁铁下方，所述第二支撑磁铁位于所述第二悬浮磁铁下方。

进一步的，还包括第一固定支撑架和第二固定支撑架，其中，所述第一固定支撑架底部、所述第二固定支撑架底部与所述固定底座上端连接，所述第一支撑磁铁设置在所述第一固定支撑架顶部，所述第二支撑磁铁设置在所述第二固定支撑架顶部。

进一步的，所述飞轮的中心处设有胀套，所述飞轮通过所述胀套与所述输出转轴连接。

进一步的，所述发电机转子包括第一半转子和第二半转子，所述第一半转子和所述第二半转子位于所述发电机静子两侧。

进一步的，所述第一半转子、所述第二半转子与所述发电机静子之间具有间隙。

进一步的，所述固定底座底部设置有减震调节支脚。

进一步的，所述第一悬浮磁铁中心线、所述第二悬浮磁铁中心线与所述输出转轴中心线平行。

本实用新型的有益效果：本实用新型的磁悬浮飞轮储能实验装置制造成本低，操作简单，可以直观的看到实验结果，方便进行实验教学，通过悬浮磁铁与支撑磁铁减小转动阻力，通过限位顶块提高了稳定性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型实施例的一种新型磁悬浮实验教学用飞轮储能实验装置结构示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例的一种新型磁悬浮实验教学用飞轮储能实验装置安装示意图；

图3示出了根据图2中A处的局部放大图。

图中：1、固定底座；2、第一固定支撑架；3、第一支撑磁铁；4、固定限位架；5、限位顶块；6、电机固定架；7、驱动电机；8、联轴器；9、输出转轴；10、飞轮；11、胀套；12、第一悬浮磁铁；13、供电底座；14、发电机静子；15、发电机转子；16、减震调节支脚；17、第二固定支撑架；18、第二支撑磁铁；19、第二悬浮磁铁。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。

请参阅图1，一种新型磁悬浮实验教学用飞轮10储能实验装置，包括固定底座1、固定限位架4、电机固定架6、电机组件和输出转轴9。固定限位架4设置在固定底座1上端一侧，电机固定架6设置在固定底座1上端另一侧。

固定限位架4上设置有限位顶块5，电机组件固定在电机固定架6上，电机组件输出端与输出转轴9第一端连接，输出转轴9第二端与限位顶块5转动连接；输出转轴9上设有悬浮磁铁、飞轮10、发电机转子15，悬浮磁铁下方设置有支撑磁铁，固定底座1上设置有供电底座13，供电底座13上设置有与发电机转子15相匹配的发电机静子14。

本实施的装置的制造成本低，操作简单，可以直观的看到实验结果，方便进行实验教学。

在一个实施例中，如图1所示，电机组件包括驱动电机7和联轴器8，驱动电机7固定在电机固定架6上，驱动电机7的输出端贯穿电机固定架6与联轴器8一端连接，联轴器8另一端与输出转轴9第一端连接。

在一个实施例中，悬浮磁铁和支撑磁铁对应设置两组，悬浮磁铁包括第一悬浮磁铁12和第二悬浮磁铁19，输出转轴9沿轴向从第一端往第二端方向，依次设有第二悬浮磁铁19、飞轮10、发电机转子15、第一悬浮磁铁12。支撑磁铁包括第一支撑磁铁3和第二支撑磁铁18，第一支撑磁铁3位于第一悬浮磁铁12正下方，第二支撑磁铁18位于第二悬浮磁铁19正下方。

本实施例中，悬浮磁铁和支撑磁铁设置两组，分别位于输出转轴9的两端，使得驱动电机7驱动输出转轴9旋转时更平稳。

在一个实施例中，飞轮10储能实验装置还包括第一固定支撑架2和第二固定支撑架17，第一固定支撑架2底部和第二固定支撑架17底部与固定底座1上端连接，第一支撑磁铁3设置在第一固定支撑架2顶部，第二支撑磁铁18设置在第二固定支撑架17顶部。

请参阅图2，飞轮10的中心处设有胀套11，且飞轮10通过胀套11与输出转轴9连接。

请参阅图3，发电机转子15包括第一半转子和第二半转子，第二半转子、第一半转子位于发电机静子14左右两侧，第二半转子、第一半转子与发电机静子14之间具有间隙。

在一个实施例中，第一悬浮磁铁12和第二悬浮磁铁19偏置设置在输出转轴9上，第一悬浮磁铁12中心线、第二悬浮磁铁19中心线与输出转轴9中心线平行。

通过驱动电机7驱动输出转轴9转动，输出转轴9带动飞轮10、发电机转子15转动，通过发电机转子15与发电机静子14配合进行发电。通过悬浮磁铁与支撑磁铁减小的转动的阻力，只受到空气的阻力，而空气的阻力可以忽略不计，通过限位顶块5提高了稳定性。

在一个实施例中，如图1所示，固定底座1底部安装有减震调节支脚16，且减震调节支脚16位于固定底座1底部四角处。

工作原理：在进行实验教学时，将装置放置在桌面上，可以调节固定底座1底部四角处的减震调节支脚16，对减震调节支脚16分别转动调节可以调节装置的水平，减震调节支脚16可以起到防滑减震的作用，将输出转轴9的一端与联轴器8连接，输出转轴9的另一端与限位顶块5接触，输出转轴9上的悬浮磁铁偏置悬浮在支撑磁铁上，通过悬浮磁铁与支撑磁铁减小的转动的阻力，只受到空气的阻力，而空气的阻力可以忽略不计，通过限位顶块5提高了稳定性，启动驱动电机7，驱动电机7的输出端驱动联轴器8转动，联轴器8带动输出转轴9进行转动，通过胀套11使输出转轴9带动飞轮10转动，同时输出转轴9带动发电机转子15转动，通过发电机转子15与发电机静子14配合进行发电，装置的制造成本低，操作简单，可以直观的看到实验结果，方便进行实验教学。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种新型磁悬浮飞轮储能实验装置，包括固定底座、固定限位架、电机固定架、电机组件和输出转轴；

所述固定限位架设置在所述固定底座上端一侧，所述电机固定架设置在所述固定底座上端另一侧，所述固定限位架上设置有限位顶块，所述电机组件固定在所述电机固定架上，所述电机组件输出端与所述输出转轴的第一端连接，所述输出转轴的第二端与所述限位顶块转动连接；所述输出转轴上设有悬浮磁铁、飞轮、发电机转子，所述悬浮磁铁下方设置有支撑磁铁，所述固定底座上设置有供电底座，所述供电底座上设置有与所述发电机转子相匹配的发电机静子。

2.根据权利要求1所述的新型磁悬浮飞轮储能实验装置，其中，所述电机组件包括驱动电机和联轴器，所述驱动电机固定在所述电机固定架上，所述驱动电机的输出端贯穿所述电机固定架与所述联轴器一端连接，所述联轴器另一端与所述输出转轴第一端连接。

3.根据权利要求2所述的新型磁悬浮飞轮储能实验装置，所述悬浮磁铁包括第一悬浮磁铁和第二悬浮磁铁，所述第二悬浮磁铁、所述飞轮、所述发电机转子、所述第一悬浮磁铁沿所述输出转轴第一端往第二端方向依次设置；所述支撑磁铁包括第一支撑磁铁和第二支撑磁铁，所述第一支撑磁铁位于所述第一悬浮磁铁下方，所述第二支撑磁铁位于所述第二悬浮磁铁下方。

4.根据权利要求3所述的新型磁悬浮飞轮储能实验装置，还包括第一固定支撑架和第二固定支撑架，其中，所述第一固定支撑架底部、所述第二固定支撑架底部与所述固定底座上端连接，所述第一支撑磁铁设置在所述第一固定支撑架顶部，所述第二支撑磁铁设置在所述第二固定支撑架顶部。

5.根据权利要求1－4任一所述的新型磁悬浮飞轮储能实验装置，其中，所述飞轮的中心处设有胀套，所述飞轮通过所述胀套与所述输出转轴连接。

6.根据权利要求3或4所述的新型磁悬浮飞轮储能实验装置，其中，所述发电机转子包括第一半转子和第二半转子，所述第一半转子和所述第二半转子位于所述发电机静子两侧。

7.根据权利要求6所述的新型磁悬浮飞轮储能实验装置，其中，所述第一半转子、所述第二半转子与所述发电机静子之间具有间隙。

8.根据权利要求1－4任一所述的新型磁悬浮飞轮储能实验装置，其中，所述固定底座底部设置有减震调节支脚。

9.根据权利要求3或4所述的新型磁悬浮飞轮储能实验装置，其中，所述第一悬浮磁铁中心线、所述第二悬浮磁铁中心线与所述输出转轴中心线平行。

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