CN219086935U - 一种飞轮储能系统用磁减载装置及飞轮储能系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种飞轮储能系统用磁减载装置及飞轮储能系统，飞轮储能系统包括壳体、连接于壳体顶部的顶盖、设置于壳体内的转子，磁减载装置设置于飞轮储能系统壳体内顶部，磁减载装置包括连接于顶盖上的磁减载组件、连接于转子顶端且与磁减载组件对应设置的磁减载受力盘，磁减载组件包括永磁体，磁减载组件与磁减载受力盘之间留有间隙且间隙宽度可调节。通过利用永磁体的磁力为飞轮储能系统内电机转子提供支撑力，且支撑力的大小可以通过改变磁减载组件与磁减载受力盘之间的间隙来调整，可以大幅度度减少轴向电磁轴承的损耗，并且可以在转子跌落时大大减少保护轴承所承受的轴向载荷，提高保护轴承的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于飞轮储能系统技术领域，具体地说涉及一种飞轮储能系统用磁减载装置及飞轮储能系统。
背景技术
飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带动发电机发电的储能方式。飞轮储能系统通常包括内部设置空腔结构的壳体、盖合于壳体顶部的顶盖、分别设置于壳体内的可高速旋转的飞轮、轴承、电机、转子，电机通过转子驱动飞轮旋转。
飞轮储能设计时，为减少自身的损耗，通常采用磁悬浮轴承代替传统的机械轴承，而机械轴承作为保证轴承，其用于意外情况导致转子失去悬浮状态时以撑住转子，防止定转子发生刮蹭。
飞轮的特性决定了需要较大的转动惯量，因此通常转子的重量比较大，而转子转动时，需要轴向电磁轴承支撑住转子的悬浮，越重的转子即需要越大的工作电流，使系统的损耗加大。同时，作为保护轴承的机械轴承在承受高转速、大重量的转子跌落时，起到的保护作用会明显降低，而一旦保护轴承失效，飞轮将严重损坏。
实用新型内容
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种飞轮储能系统用磁减载装置及飞轮储能系统，并提供如下技术方案：
一种飞轮储能系统用磁减载装置，飞轮储能系统包括壳体、连接于壳体顶部的顶盖、设置于壳体内的转子，磁减载装置设置于飞轮储能系统壳体内顶部，磁减载装置包括连接于顶盖上的磁减载组件、连接于转子顶端且与磁减载组件对应设置的磁减载受力盘，磁减载组件包括永磁体，磁减载组件与磁减载受力盘之间留有间隙且间隙宽度可调节。
通过采用上述技术方案，利用永磁体的磁力为飞轮储能系统内电机转子提供支撑力，且支撑力的大小可以通过改变磁减载组件与磁减载受力盘之间的间隙来调整，可以有效减少飞轮储能系统内转子的轴向载荷。
本实用新型进一步设置为：所述磁减载组件可拆卸地连接于顶盖上，磁减载组件与顶盖之间设置有调整垫片。
通过采用上述技术方案，使用时，通过改变调整垫片的厚度可以调整磁减载组件与磁减载受力盘之间的间隙，从而获得合适的吸力。在另一较佳的技术方案中，可以改变磁减载组件整体的厚度从而调整其与磁减载受力盘之间的间隙，以达到调整吸力大小的目的。
本实用新型进一步设置为：所述磁减载组件还包括磁铁盖板及磁铁底座，磁铁盖板与磁铁底座上下扣合且扣合后内部形成有空腔结构，磁铁底座设置于空腔结构内，调整垫片位于磁铁盖板与飞轮储能系统顶盖之间。
通过采用上述技术方案，对永磁铁进行防护，提高整个装置的使用寿命。
本实用新型进一步设置为：所述飞轮储能系统顶盖的底面上对应磁减载组件设置有定位凹槽，磁减载组件定位安装于定位凹槽内。
通过采用上述技术方案，通过设置定位凹槽，实现磁减载组件与飞轮储能系统顶盖的定位安装，保证磁减载组件在装配后与转子的同轴度。
本实用新型进一步设置为：所述磁减载组件与调整垫片、顶盖之间通过设置第一固定螺栓可拆卸地连接在一起，第一固定螺栓依次穿过磁铁底座、永磁体、磁铁盖板、调整垫片后连接于顶盖上。
通过采用上述技术方案，便于将磁减载组件从顶盖上拆卸下来，以对调整垫片进行更换，从而便于根据调试情况更换合适的调整垫片以适应性调整磁减载组件与磁减载受力盘之间的间隙，同时便于磁减载组件及调整垫片的更换与维修。
本实用新型进一步设置为：所述磁铁底座的顶面上设置有凹槽，磁铁底座设置于凹槽内，凹槽与磁铁盖板的底面之间形成空腔结构，磁铁盖板的纵截面形状呈倒U形。
通过采用上述技术方案，可以对永磁体进行有效防护，提高整个装置的使用寿命。
本实用新型进一步设置为：所述磁减载受力盘定位安装于转子的顶端。
通过采用上述技术方案，可以保证磁减载受力盘与转子的同轴度。
本实用新型进一步设置为：所述磁减载受力盘的底部对应转子形成有环形定位凸起，环形定位凸起的内环面尺寸与转子的外环面外周尺寸吻合，磁减载受力盘通过环形定位凸起定位安装于转子上。
本实用新型进一步设置为：所述磁减载受力盘与转子之间通过设置第二固定螺栓可拆卸地连接在一起。
通过采用上述技术方案，便于磁减载受力盘在转子顶部的拆装，提高装配便捷性及固定的可靠性。
一种飞轮储能系统，其包括如上述所述的飞轮储能系统用磁减载装置。
综上所述，本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)本实用新型利用永磁体的磁力为飞轮储能系统内电机转子提供支撑力，且支撑力的大小可以通过改变磁减载组件与磁减载受力盘之间的间隙来调整，与传统的飞轮储能系统结构相比，采用该磁减载装置的飞轮储能系统可以大幅度度减少轴向电磁轴承的损耗，并且可以在转子跌落时大大减少保护轴承所承受的轴向载荷，提高保护轴承的可靠性。
(2)磁减载组件通过定位凹槽与顶盖定位装配，磁减载受力盘通过环形定位凸起与转子定位装配，保证装配后磁减载组件、磁减载受力盘与转子之间的同轴度，保证飞轮储能系统运行的稳定性及可靠性，避免因同轴度误差大而产生附加载荷。
(3)该飞轮储能系统用磁减载装置结构简单、装配简便、可靠性高，无需维护且成本低，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例1中飞轮储能系统用磁减载装置的结构示意图；
图2是图1中A处局部放大图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本实用新型创造。
具体实施例1
如图1-2所示，一种飞轮储能系统用磁减载装置，飞轮储能系统包括壳体100、连接于壳体100顶部的顶盖200、设置于壳体100内的转子300，磁减载装置400设置于飞轮储能系统壳体100内顶部，磁减载装置400包括连接于顶盖200上的磁减载组件410、连接于转子300顶端且与磁减载组件410对应设置的磁减载受力盘420，磁减载组件410包括永磁体411，磁减载组件410与磁减载受力盘420之间留有间隙且间隙宽度可调节。
该飞轮储能系统用磁减载装置400通过利用永磁体411的磁力为飞轮储能系统内电机转子300提供支撑力，且支撑力的大小可以通过改变磁减载组件410与磁减载受力盘420之间的间隙来调整，可以有效减少飞轮储能系统内转子300的轴向载荷。
进一步地，磁减载组件410可拆卸地连接于顶盖200上，磁减载组件410与顶盖200之间设置有调整垫片412。
使用时，通过改变调整垫片412的厚度可以调整磁减载组件410与磁减载受力盘420之间的间隙，从而获得合适的吸力。在另一较佳的技术方案中，可以改变磁减载组件410整体的厚度从而调整其与磁减载受力盘420之间的间隙，以达到调整吸力大小的目的。
进一步地，磁减载组件410还包括磁铁盖板413及磁铁底座414，磁铁盖板413与磁铁底座414上下扣合且扣合后内部形成有空腔结构，磁铁底座414设置于空腔结构内，调整垫片412位于磁铁盖板413与飞轮储能系统顶盖200之间。通过这种结构形式便于对永磁铁进行防护，提高整个装置的使用寿命。
进一步地，飞轮储能系统顶盖200的底面上对应磁减载组件410设置有定位凹槽，磁减载组件410定位安装于定位凹槽内。
通过设置定位凹槽，实现磁减载组件410与飞轮储能系统顶盖200的定位安装，保证磁减载组件410在装配后与转子300的同轴度。
进一步地，磁减载组件410与调整垫片412、顶盖200之间通过设置第一固定螺栓415可拆卸地连接在一起，第一固定螺栓415依次穿过磁铁底座414、永磁体411、磁铁盖板413、调整垫片412后连接于顶盖200上。
通过这种结构形式，便于将磁减载组件410从顶盖200上拆卸下来，以对调整垫片412进行更换，从而便于根据调试情况更换合适的调整垫片412以适应性调整磁减载组件410与磁减载受力盘420之间的间隙，同时便于磁减载组件410及调整垫片412的更换与维修。
进一步地，磁铁底座414的顶面上设置有凹槽，磁铁底座414设置于凹槽内，凹槽与磁铁盖板413的底面之间形成空腔结构，磁铁盖板413的纵截面形状呈倒U形，通过这种设置可以对永磁体411进行有效防护，提高整个装置的使用寿命。
进一步地，磁减载受力盘420定位安装于转子300的顶端，可以保证磁减载受力盘420与转子300的同轴度。
进一步地，磁减载受力盘420的底部对应转子300形成有环形定位凸起421，环形定位凸起421的内环面尺寸与转子300的外环面外周尺寸吻合，磁减载受力盘420通过环形定位凸起421定位安装于转子300上。
进一步地，磁减载受力盘420与转子300之间通过设置第二固定螺栓430可拆卸地连接在一起，通过这种结构形式，便于磁减载受力盘420在转子300顶部的拆装，提高装配便捷性及固定的可靠性。
一种飞轮储能系统，其包括如上述的飞轮储能系统用磁减载装置400。
以上已将本实用新型做一详细说明，以上，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。
Claims (10)
1.一种飞轮储能系统用磁减载装置，飞轮储能系统包括壳体、连接于壳体顶部的顶盖、设置于壳体内的转子，其特征在于，磁减载装置设置于飞轮储能系统壳体内顶部，磁减载装置包括连接于顶盖上的磁减载组件、连接于转子顶端且与磁减载组件对应设置的磁减载受力盘，磁减载组件包括永磁体，磁减载组件与磁减载受力盘之间留有间隙且间隙宽度可调节。
2.根据权利要求1所述的飞轮储能系统用磁减载装置，其特征在于，所述磁减载组件可拆卸地连接于顶盖上，磁减载组件与顶盖之间设置有调整垫片。
3.根据权利要求2所述的飞轮储能系统用磁减载装置，其特征在于，所述磁减载组件还包括磁铁盖板及磁铁底座，磁铁盖板与磁铁底座上下扣合且扣合后内部形成有空腔结构，磁铁底座设置于空腔结构内，调整垫片位于磁铁盖板与飞轮储能系统顶盖之间。
4.根据权利要求3所述的飞轮储能系统用磁减载装置，其特征在于，所述顶盖的底面上对应磁减载组件设置有定位凹槽，磁减载组件定位安装于定位凹槽内。
5.根据权利要求3所述的飞轮储能系统用磁减载装置，其特征在于，所述磁减载组件与调整垫片、顶盖之间通过设置第一固定螺栓可拆卸地连接在一起，第一固定螺栓依次穿过磁铁底座、永磁体、磁铁盖板、调整垫片后连接于顶盖上。
6.根据权利要求3所述的飞轮储能系统用磁减载装置，其特征在于，所述磁铁底座的顶面上设置有凹槽，磁铁底座设置于凹槽内，凹槽与磁铁盖板的底面之间形成空腔结构，磁铁盖板的纵截面形状呈倒U形。
7.根据权利要求3所述的飞轮储能系统用磁减载装置，其特征在于，所述磁减载受力盘定位安装于转子的顶端。
8.根据权利要求7所述的飞轮储能系统用磁减载装置，其特征在于，所述磁减载受力盘的底部对应转子形成有环形定位凸起，环形定位凸起的内环面尺寸与转子的外环面外周尺寸吻合，磁减载受力盘通过环形定位凸起定位安装于转子上。
9.根据权利要求1所述的飞轮储能系统用磁减载装置，其特征在于，所述磁减载受力盘与转子之间通过设置第二固定螺栓可拆卸地连接在一起。
10.一种飞轮储能系统，其特征在于，包括如上述权利要求1-9任一项所述的飞轮储能系统用磁减载装置。
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