JP2002322978A - Flywheel type power storage device - Google Patents
Flywheel type power storage deviceInfo
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- F16C32/0489—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of five degrees of freedom, e.g. two radial magnetic bearings combined with an axial bearing
- F16C32/0491—Active magnetic bearings for rotary movement with active support of five degrees of freedom, e.g. two radial magnetic bearings combined with an axial bearing with electromagnets acting in axial and radial direction, e.g. with conical magnets
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は回転することにより
電力を回転エネルギーのかたちで貯蔵するフライホイー
ル形電力貯蔵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flywheel type power storage device that stores power in the form of rotational energy by rotating.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３は従来のフライホイール形電力貯蔵
装置の構成を示す断面図である。なお、本装置は左右対
称形であり、図３では左半分を図示省略している。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a conventional flywheel type power storage device. This device is symmetrical and the left half is not shown in FIG.
【０００３】同図に示すように、フライホイール形電力
貯蔵装置１１は、立軸形回転電機を構成する回転子１と
固定子２とを有し、回転子１の回転軸４の下端部にフラ
イホイール５が取り付けられている。固定子２は外枠３
の内側に固定され、回転子１は固定子２の内側にギャッ
プを有して配置されている。そして、回転子１はスラス
ト磁気軸受６と上下のラジアル磁気軸受７，８とで電磁
力により浮上した状態で回転自在に支持されるようにな
っている。ラジアル磁気軸受７，８は回転軸４の外周に
設けた上下の軸受部９，１０にそれぞれ対向配置されて
いる。スラスト磁気軸受６は回転軸４に設けたスラスト
ディスク１２に対向配置され、上部ラジアル磁気軸受７
よりもさらに上方に位置している。As shown in FIG. 1, a flywheel type power storage device 11 has a rotor 1 and a stator 2 constituting a vertical shaft type rotating electric machine, and a flywheel is provided at a lower end of a rotating shaft 4 of the rotor 1. Wheel 5 is attached. Stator 2 is outer frame 3
, And the rotor 1 is arranged with a gap inside the stator 2. The rotor 1 is rotatably supported by a thrust magnetic bearing 6 and upper and lower radial magnetic bearings 7 and 8 while being floated by an electromagnetic force. The radial magnetic bearings 7 and 8 are arranged opposite upper and lower bearings 9 and 10 provided on the outer periphery of the rotating shaft 4 respectively. The thrust magnetic bearing 6 is arranged to face a thrust disk 12 provided on the rotating shaft 4,
It is located further above.
【０００４】このフライホイール形電力貯蔵装置１１で
は、回転電機が電動機として機能することにより、回転
子１とともにフライホイール５が回転して電力を回転エ
ネルギーのかたちで貯蔵し、また、回転電機が発電機と
して機能することにより、貯蔵していた回転エネルギー
を電力に変換して放電する。そして、このときの回転中
の機械的な損失を低減するために、磁気軸受６，７，８
により回転子１を浮上させて非接触に支持している。ま
た、磁気軸受６，７，８を用いると高速回転が可能にな
るため、フライホイール５を高速で回転させることがで
き、回転エネルギーを多く貯蔵することができる。In the flywheel type power storage device 11, the rotating electric machine functions as an electric motor, so that the flywheel 5 rotates together with the rotor 1 to store electric power in the form of rotational energy, and the rotating electric machine generates electric power. By functioning as a machine, the stored rotational energy is converted into electric power and discharged. In order to reduce the mechanical loss during rotation at this time, the magnetic bearings 6, 7, 8
The rotor 1 is levitated to support the rotor 1 in a non-contact manner. In addition, when the magnetic bearings 6, 7, 8 are used, high-speed rotation is possible, so that the flywheel 5 can be rotated at high speed, and a large amount of rotational energy can be stored.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
フライホイール形電力貯蔵装置１１では次のような問題
点を有している。However, the conventional flywheel type power storage device 11 has the following problems.
【０００６】（１）磁気軸受が、ラジアル方向の荷重を
制御（支持）するラジアル磁気軸受７，８と、スラスト
方向の荷重を制御（支持）するスラスト磁気軸受６とに
分かれて別々の位置にあるため、装置の体格が大きくな
る。 （２）スラスト磁気軸受６と上部ラジアル磁気軸受７と
が軸方向（上下方向）に離れた位置にあり、また、回転
軸４の端部にフライホイール５を取り付けていることか
ら、回転部の長さ（軸方向長さ）が長くなるため、危険
速度による制限を受ける。 （３）回転軸４の端部にフライホイール５を取り付ける
と危険速度に及ぼす影響が大きい。(1) The magnetic bearing is divided into radial magnetic bearings 7 and 8 for controlling (supporting) the load in the radial direction, and a thrust magnetic bearing 6 for controlling (supporting) the load in the thrust direction at different positions. Therefore, the physique of the device becomes large. (2) Since the thrust magnetic bearing 6 and the upper radial magnetic bearing 7 are separated from each other in the axial direction (vertical direction) and the flywheel 5 is attached to the end of the rotating shaft 4, Since the length (length in the axial direction) is long, it is limited by the critical speed. (3) If the flywheel 5 is attached to the end of the rotating shaft 4, the influence on the critical speed is large.
【０００７】従って、本発明は上記の問題点に鑑み、装
置全体の体格を小さくすることができ、危険速度の問題
も解消することができるフライホイール形電力貯蔵装置
を提供することを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a flywheel type power storage device capable of reducing the size of the entire device and solving the problem of dangerous speed in view of the above problems. .
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明のフライホイール形電力貯蔵装置は、立軸形回転電
機を構成する回転子と固定子とを有し、且つ、回転子を
磁気軸受により回転自在に支持する構成のフライホイー
ル形電力貯蔵装置において、回転子鉄心にフライホイー
ルとしての機能とスラスト磁気軸受用ディスクとしての
機能とを兼ね備え、この回転子鉄心の上面に対向するよ
うにスラスト磁気軸受を配置してスラスト磁気軸受と上
部ラジアル磁気軸受とを一箇所に配置するように構成し
たことを特徴とする。Means for Solving the Problems A first method for solving the above problems is described below.
The flywheel type power storage device of the present invention is a flywheel type power storage device having a configuration in which a rotor and a stator constituting a vertical shaft type rotating electric machine are provided, and the rotor is rotatably supported by a magnetic bearing. The rotor core has both a function as a flywheel and a function as a disk for a thrust magnetic bearing. It is characterized in that it is configured to be arranged at one place.
【０００９】また、第２発明のフライホイール形電力貯
蔵装置は、立軸形回転電機を構成する回転子と固定子と
を有し、且つ、回転子を磁気軸受により回転自在に支持
する構成のフライホイール形電力貯蔵装置において、回
転子鉄心の上面を回転中心側から外周側に向かって下方
又は上方に傾斜する傾斜面として、回転子鉄心にフライ
ホイールとしての機能と磁気軸受用ディスクとしての機
能とを兼ね備え、この回転子鉄心の上面に対向するよう
に斜めに斜方向磁気軸受を配置して、この斜方向磁気軸
受にスラスト磁気軸受としての機能と上部ラジアル磁気
軸受としての機能とを兼ね備えた構成としたことを特徴
とする。A flywheel type electric power storage device according to a second aspect of the present invention has a flywheel having a rotor and a stator constituting a vertical shaft type rotating electric machine, wherein the rotor is rotatably supported by a magnetic bearing. In the wheel-type power storage device, the upper surface of the rotor core is inclined downward or upward from the rotation center side to the outer peripheral side, so that the rotor core has a function as a flywheel and a function as a magnetic bearing disk. The oblique magnetic bearing is disposed obliquely so as to face the upper surface of the rotor core, and the oblique magnetic bearing has a function as a thrust magnetic bearing and a function as an upper radial magnetic bearing. It is characterized by having.
【００１０】また、第３発明のフライホイール形電力貯
蔵装置は、第１又は第２発明のフライホイール形電力貯
蔵装置において、回転子鉄心の外周を円環状の繊維強化
プラスチックによって囲んだことを特徴とする。A flywheel type power storage device according to a third invention is characterized in that, in the flywheel type power storage device according to the first or second invention, the outer periphery of the rotor core is surrounded by an annular fiber reinforced plastic. And
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１２】＜実施の形態１＞図１（ａ）は本発明の実
施の形態１に係るフライホイール形電力貯蔵装置の構成
を示す断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視
断面図である。なお、本装置は左右対称形であり、図１
（ａ）では左半分を図示省略している。<First Embodiment> FIG. 1A is a sectional view showing a configuration of a flywheel type power storage device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view of A in FIG. 1A. FIG. 3 is a sectional view taken along line -A. Note that this device is symmetrical, and FIG.
In (a), the left half is not shown.
【００１３】これらの図に示すように、本実施の形態１
のフライホイール形電力貯蔵装置２１は、立軸形回転電
機を構成する回転子２２と固定子２３とを有している。
固定子２３は外枠２４の内側に固定され、回転子２２は
固定子２３の内側にギャップを有して配置されている。As shown in these figures, the first embodiment
The flywheel type power storage device 21 includes a rotor 22 and a stator 23 that constitute a vertical shaft type rotating electric machine.
The stator 23 is fixed inside the outer frame 24, and the rotor 22 is arranged inside the stator 23 with a gap.
【００１４】そして、本実施の形態１では回転子２２の
外径を従来の回転子（図３参照）よりも大きくしてい
る。具体的には、回転子２２は回転軸２５の外周に嵌合
固定された円盤状の鉄心部２６と、この鉄心部２６の外
周に嵌合固定された積層鉄心部２７とからなる回転子鉄
心２８を有しており、この回転子鉄心２８の外径が大き
くなっている。このことにより、回転子鉄心２８はフラ
イホイールとしての機能と、スラスト磁気軸受用ディス
クとしての機能とを兼ね備えている。In the first embodiment, the outer diameter of the rotor 22 is made larger than that of the conventional rotor (see FIG. 3). Specifically, the rotor 22 includes a disc-shaped core 26 fitted and fixed to the outer periphery of the rotating shaft 25 and a laminated core 27 fitted and fixed to the outer periphery of the core 26. 28, and the outer diameter of the rotor core 28 is large. As a result, the rotor core 28 has both a function as a flywheel and a function as a disk for a thrust magnetic bearing.
【００１５】また、回転子鉄心２８の外周は円環状のＣ
ＦＲＰ（Carbon Fiber ReinforcedPlastics：炭素繊維
強化プラスチック）３５によって囲まれている。このこ
とによって回転子鉄心２８の強度を高めている。The outer periphery of the rotor core 28 has an annular C shape.
It is surrounded by FRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) 35. This increases the strength of the rotor core 28.
【００１６】また、回転子２２はスラスト磁気軸受３１
と上下のラジアル磁気軸受２９，３０とで電磁力により
浮上した状態で回転自在に支持されるようになってい
る。スラスト磁気軸受３１及びラジアル磁気軸受２９，
３０は外枠２４の内面側に固定されている。上部ラジア
ル磁気軸受２９は回転軸２５の周囲に一定の間隔で複数
個設けられており、回転子鉄心２８よりも上方位置にお
いて回転軸２５の外周に設けられた軸受部３２に対向配
置されている。下部ラジアル磁気軸受３０は回転軸２５
の周囲に一定の間隔で複数個設けられており、回転子鉄
心２８よりも下方位置において回転軸２５の外周に設け
られた軸受部３３に対向配置されている。The rotor 22 has a thrust magnetic bearing 31.
The upper and lower radial magnetic bearings 29 and 30 are rotatably supported in a floating state by electromagnetic force. Thrust magnetic bearing 31 and radial magnetic bearing 29,
30 is fixed to the inner surface side of the outer frame 24. A plurality of upper radial magnetic bearings 29 are provided at regular intervals around the rotating shaft 25, and are arranged at positions above the rotor core 28 so as to face bearing portions 32 provided on the outer periphery of the rotating shaft 25. . The lower radial magnetic bearing 30 has a rotating shaft 25.
Are provided at regular intervals around the periphery of the rotating shaft 25, and are opposed to bearings 33 provided on the outer periphery of the rotating shaft 25 at positions below the rotor core 28.
【００１７】そして、スラスト磁気軸受３１は回転子鉄
心２８の上面（具体的には鉄心部２８の上面）３４に対
向するように配置され、上部ラジアル磁気軸受３２の直
ぐ近くに位置している。即ち、スラスト磁気軸受３１と
上部ラジアル磁気軸受２９は一箇所に配置されている。
また、スラスト磁気軸受３１は回転子鉄心２８の周方向
に一定の間隔で８個配置されており、回転子鉄心２８を
上方に吸引している。なお、図１中の３６，３７はタッ
チダウン軸受であり、保護用として備えた機械的な軸受
である。The thrust magnetic bearing 31 is disposed so as to face the upper surface 34 of the rotor core 28 (specifically, the upper surface of the iron core portion 28), and is located immediately near the upper radial magnetic bearing 32. That is, the thrust magnetic bearing 31 and the upper radial magnetic bearing 29 are arranged at one place.
Eight thrust magnetic bearings 31 are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the rotor core 28, and suck the rotor core 28 upward. Note that reference numerals 36 and 37 in FIG. 1 denote touchdown bearings, which are mechanical bearings provided for protection.
【００１８】本実施の形態１のフライホイール形電力貯
蔵装置２１によれば、回転電機が電動機として機能する
ことにより、フライホイールとしての回転子鉄心２８が
回転して電力を回転エネルギーのかたちで貯蔵し、ま
た、回転電機が発電機として機能することにより、貯蔵
していた回転エネルギーを電力に変換して放電する。According to the flywheel type power storage device 21 of the first embodiment, the rotating electric machine functions as an electric motor, so that the rotor core 28 as a flywheel rotates to store electric power in the form of rotational energy. In addition, when the rotating electric machine functions as a generator, the stored rotating energy is converted into electric power and discharged.
【００１９】そして、本実施の形態１のフライホイール
形電力貯蔵装置２１では、回転子鉄心２８の外径を大き
くして回転子鉄心２８にフライホイールとしての機能と
スラスト磁気軸受用ディスクとしての機能とを兼ね備
え、この回転子鉄心２８の上面３４に対向するようにス
ラスト磁気軸受３１を配置してスラスト磁気軸受３１と
上部のラジアル磁気軸受３２とを一箇所に配置するよう
に構成したため、軸方向（上下方向）の長さが短くなっ
て装置全体の体格が小さくなり、危険速度の問題もなく
なる。更に、装置全体の体格を小さくすることができる
ため、低コストで装置を製作することができる。In the flywheel type power storage device 21 according to the first embodiment, the outer diameter of the rotor core 28 is increased so that the rotor core 28 has a function as a flywheel and a function as a disk for a thrust magnetic bearing. Since the thrust magnetic bearing 31 is arranged so as to face the upper surface 34 of the rotor core 28 and the thrust magnetic bearing 31 and the upper radial magnetic bearing 32 are arranged in one place, The length (in the vertical direction) is shortened, the physical size of the entire device is reduced, and the problem of dangerous speed is eliminated. Further, since the size of the entire device can be reduced, the device can be manufactured at low cost.
【００２０】また、回転子鉄心２８の外周を円環状のＣ
ＦＲＰ３５によって囲んだため、回転子鉄心２８の外径
を大きくしても、その強度を確実に確保することができ
る。The outer periphery of the rotor core 28 is formed in an annular C shape.
Since the rotor core 28 is surrounded by the FRP 35, even if the outer diameter of the rotor core 28 is increased, its strength can be reliably secured.
【００２１】＜実施の形態２＞図２（ａ）は本発明の実
施の形態２に係るフライホイール形電力貯蔵装置の構成
を示す断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線矢視
断面図である。なお、本装置は左右対称形であり、図２
（ａ）では左半分を図示省略している。<Embodiment 2> FIG. 2 (a) is a cross-sectional view showing the configuration of a flywheel type power storage device according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 2 (b) is a view B of FIG. 2 (a). FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line B. Note that this device is symmetrical, and FIG.
In (a), the left half is not shown.
【００２２】これらの図に示すように、本実施の形態２
のフライホイール形電力貯蔵装置４１は、立軸形回転電
機を構成する回転子４２と固定子４３とを有している。
固定子４３は外枠４４の内側に固定され、回転子４２は
固定子４３の内側にギャップを有して配置されている。As shown in these figures, Embodiment 2
The flywheel type power storage device 41 has a rotor 42 and a stator 43 that constitute a vertical shaft type rotating electric machine.
The stator 43 is fixed inside the outer frame 44, and the rotor 42 is arranged inside the stator 43 with a gap.
【００２３】そして、本実施の形態２では回転子４２の
外径を従来の回転子（図３参照）よりも大きくしてい
る。具体的には、回転子４２は回転軸４５の外周に嵌合
固定された円盤状の鉄心部４６と、この鉄心部４６の外
周に嵌合固定された積層鉄心部４７とからなる回転子鉄
心４８を有しており、この回転子鉄心４８の外径が大き
くなっている。更に、回転子鉄心４８の上面（具体的に
は鉄心部４６の上面）５４は、回転中心側から外周側に
向かって下方に傾斜する傾斜面となっている。このこと
により、回転子鉄心４８はフライホイールとしての機能
と、磁気軸受用ディスクとしての機能とを兼ね備えてい
る。なお、回転子鉄心４８の上面５４は必ずしも下方へ
の傾斜面に限定するものではなく、回転中心側から外周
側に向かって上方に傾斜する傾斜面としてもよい。In the second embodiment, the outer diameter of the rotor 42 is larger than that of the conventional rotor (see FIG. 3). Specifically, the rotor 42 includes a disk-shaped core portion 46 fitted and fixed to the outer periphery of a rotating shaft 45 and a laminated core portion 47 fitted and fixed to the outer periphery of the core portion 46. 48, and the outer diameter of the rotor core 48 is large. Further, the upper surface 54 of the rotor core 48 (specifically, the upper surface of the iron core portion 46) is an inclined surface that is inclined downward from the rotation center side toward the outer peripheral side. Thus, the rotor core 48 has both a function as a flywheel and a function as a disk for a magnetic bearing. Note that the upper surface 54 of the rotor core 48 is not necessarily limited to a downwardly inclined surface, but may be an inclined surface that is upwardly inclined from the rotation center side toward the outer peripheral side.
【００２４】また、回転子鉄心４８の外周は上記実施の
形態１と同様に円環状のＣＦＲＰ５５によって囲まれて
おり、このことによって回転子鉄心４８の強度を高めて
いる。The outer periphery of the rotor core 48 is surrounded by an annular CFRP 55 similarly to the first embodiment, thereby increasing the strength of the rotor core 48.
【００２５】また、回転子４２は斜方向磁気軸受５１と
下部ラジアル磁気軸受５２とで電磁力により浮上した状
態で回転自在に支持されるようになっている。斜方向磁
気軸受５１及び下部ラジアル磁気軸受５２は外枠５４の
内面側に固定されている。下部ラジアル磁気軸受５２は
回転軸４５の周囲に一定の間隔で複数個設けられてお
り、回転子鉄心４８よりも下方位置において回転軸４５
の外周に設けられた軸受部５３に対向配置されている。The rotor 42 is rotatably supported by the oblique magnetic bearing 51 and the lower radial magnetic bearing 52 while being floated by electromagnetic force. The oblique magnetic bearing 51 and the lower radial magnetic bearing 52 are fixed to the inner surface of the outer frame 54. A plurality of lower radial magnetic bearings 52 are provided at regular intervals around the rotating shaft 45, and the rotating shaft 45 is positioned below the rotor core 48.
Is arranged to face a bearing portion 53 provided on the outer periphery of.
【００２６】そして、斜方向磁気軸受５１は回転子鉄心
４８の上面（具体的には円盤状鉄心部４８の上面）５４
に対向するように斜めに配置されている。このことによ
り、斜方向磁気軸受５１はスラスト磁気軸受としての機
能と上部ラジアル磁気軸受としての機能とを兼ね備えて
いる。つまり、回転子鉄心４８は斜方向磁気軸受５１に
よって斜め上方向へ吸引されることになり、この吸引力
は上方向（スラスト方向）への吸引力と水平方向（ラジ
アル方向）への吸引力との合力となる。このため、斜方
向磁気軸受５１ではスラスト方向の荷重とラジアル方向
の荷重とを支持することができる。また、斜方向磁気軸
受５１は回転子鉄心４８の周方向に一定の間隔で８個配
置されている。なお、図２中の５６，５７はタッチダウ
ン軸受であり、保護用として備えた機械的な軸受であ
る。The oblique magnetic bearing 51 is connected to the upper surface of the rotor core 48 (specifically, the upper surface of the disk-shaped core portion 48) 54.
It is arranged diagonally so as to face. Thus, the oblique magnetic bearing 51 has both a function as a thrust magnetic bearing and a function as an upper radial magnetic bearing. In other words, the rotor core 48 is attracted obliquely upward by the oblique magnetic bearing 51, and this attraction force is an attraction force in the upward direction (thrust direction) and an attraction force in the horizontal direction (radial direction). It becomes the resultant force. Therefore, the oblique magnetic bearing 51 can support a load in the thrust direction and a load in the radial direction. The eight oblique magnetic bearings 51 are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the rotor core 48. Note that reference numerals 56 and 57 in FIG. 2 denote touchdown bearings, which are mechanical bearings provided for protection.
【００２７】本実施の形態２のフライホイール形電力貯
蔵装置４１によれば、回転電機が電動機として機能する
ことにより、フライホイールとしての回転子鉄心４８が
回転して電力を回転エネルギーのかたちで貯蔵し、ま
た、回転電機が発電機として機能することにより、貯蔵
していた回転エネルギーを電力に変換して放電する。According to the flywheel type power storage device 41 of the second embodiment, the rotating electric machine functions as an electric motor, so that the rotor core 48 as a flywheel rotates to store electric power in the form of rotational energy. In addition, when the rotating electric machine functions as a generator, the stored rotating energy is converted into electric power and discharged.
【００２８】そして、本実施の形態２のフライホイール
形電力貯蔵装置４１では、回転子鉄心４８の外径を大き
くし、且つ、回転子鉄心４８の上面５４を回転中心側か
ら外周側に向かって下方又は上方に傾斜する傾斜面とし
て、回転子鉄心４８にフライホイールとしての機能と上
部磁気軸受用ディスクとしての機能とを兼ね備え、この
回転子鉄心４８の上面５４に対向するように斜めに斜方
向磁気軸受５１を配置して、この斜方向磁気軸受５１に
スラスト磁気軸受としての機能と上部ラジアル磁気軸受
としての機能とを兼ね備えた構成としたため、軸方向
（上下方向）の長さが短くなって装置全体の体格が小さ
くなり、危険速度の問題もなくなる。更に、装置全体の
体格を小さくすることができるため、低コストで装置を
製作することができる。In the flywheel type power storage device 41 according to the second embodiment, the outer diameter of the rotor core 48 is increased, and the upper surface 54 of the rotor core 48 is moved from the center of rotation toward the outer periphery. The rotor core 48 has both a function as a flywheel and a function as a disk for an upper magnetic bearing as an inclined surface inclined downward or upward, and is inclined obliquely so as to face the upper surface 54 of the rotor core 48. Since the magnetic bearing 51 is disposed and the oblique direction magnetic bearing 51 has a function as a thrust magnetic bearing and a function as an upper radial magnetic bearing, the length in the axial direction (vertical direction) is reduced. The physique of the entire device is reduced, and the problem of dangerous speed is eliminated. Further, since the size of the entire device can be reduced, the device can be manufactured at low cost.
【００２９】また、回転子鉄心４８の外周を円環状のＣ
ＦＲＰ５５によって囲んだため、回転子鉄心４８の外径
を大きくしても、その強度を確実に確保することができ
る。The outer periphery of the rotor core 48 is formed in an annular C
Since it is surrounded by the FRP 55, even if the outer diameter of the rotor core 48 is increased, its strength can be reliably ensured.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上発明の実施の形態とともに具体的に
説明したように、第１発明のフライホイール形電力貯蔵
装置によれば、回転子鉄心にフライホイールとしての機
能とスラスト磁気軸受用ディスクとしての機能とを兼ね
備え、この回転子鉄心の上面に対向するようにスラスト
磁気軸受を配置してスラスト磁気軸受と上部ラジアル磁
気軸受とを一箇所に配置するように構成したため、軸方
向の長さが短くなって装置全体の体格が小さくなり、危
険速度の問題もなくなる。更に、装置全体の体格を小さ
くすることができるため、低コストで装置を製作するこ
とができる。As described above in detail with the embodiments of the present invention, according to the flywheel type power storage device of the first invention, the function as the flywheel and the disk for the thrust magnetic bearing are provided on the rotor core. The thrust magnetic bearing is arranged so as to face the upper surface of the rotor core, and the thrust magnetic bearing and the upper radial magnetic bearing are arranged in one place. As a result, the overall size of the apparatus becomes smaller, and the problem of dangerous speed disappears. Further, since the size of the entire device can be reduced, the device can be manufactured at low cost.
【００３１】また、第２発明のフライホイール形電力貯
蔵装置によれば、回転子鉄心の上面を回転中心側から外
周側に向かって下方又は上方に傾斜する傾斜面として、
回転子鉄心にフライホイールとしての機能と磁気軸受用
ディスクとしての機能とを兼ね備え、この回転子鉄心の
上面に対向するように斜めに斜方向磁気軸受を配置し
て、この斜方向磁気軸受にスラスト磁気軸受としての機
能と上部ラジアル磁気軸受としての機能とを兼ね備えた
構成としたため、軸方向の長さが短くなって装置全体の
体格が小さくなり、危険速度の問題もなくなる。更に、
装置全体の体格を小さくすることができるため、低コス
トで装置を製作することができる。According to the flywheel type power storage device of the second invention, the upper surface of the rotor core is inclined downward or upward from the center of rotation toward the outer periphery.
The rotor core has both a function as a flywheel and a function as a magnetic bearing disk, and a diagonal magnetic bearing is disposed diagonally so as to face the upper surface of the rotor core. Since the structure has both the function as the magnetic bearing and the function as the upper radial magnetic bearing, the length in the axial direction is shortened, the size of the entire device is reduced, and the problem of dangerous speed is eliminated. Furthermore,
Since the physique of the entire device can be reduced, the device can be manufactured at low cost.
【００３２】また、第３発明のフライホイール形電力貯
蔵装置によれば、回転子鉄心の外周を円環状の繊維強化
プラスチックによって囲んだため、回転子鉄心の外径を
大きくしても、その強度を確実に確保することができ
る。Further, according to the flywheel type power storage device of the third invention, since the outer periphery of the rotor core is surrounded by the annular fiber reinforced plastic, even if the outer diameter of the rotor core is increased, its strength is maintained. Can be reliably ensured.
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１に係るフライホ
イール形電力貯蔵装置の構成を示す断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration of a flywheel power storage device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態２に係るフライホ
イール形電力貯蔵装置の構成を示す断面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a configuration of a flywheel power storage device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
【図３】従来のフライホイール形電力貯蔵装置の構成を
示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional flywheel type power storage device.
２１ フライホイール形電力貯蔵装置 ２２ 回転子 ２３ 固定子 ２４ 外枠 ２５ 回転軸 ２６ 円盤状鉄心部 ２７ 積層鉄心部 ２８ 回転子鉄心 ２９ 上部ラジアル磁気軸受 ３０ 下部ラジアル磁気軸受 ３１ スラスト磁気軸受 ３２ 上部軸受部 ３３ 下部軸受部 ３４ 回転子鉄心の上面 ３５ ＣＦＲＰ ３６，３７ タッチダウン軸受 ４１ フライホイール形電力貯蔵装置 ４２ 回転子 ４３ 固定子 ４４ 外枠 ４５ 回転軸 ４６ 円盤状鉄心部 ４７ 積層鉄心部 ４８ 回転子鉄心 ５１ 斜方向磁気軸受 ５２ 下部ラジアル磁気軸受 ５３ 軸受部 ５４ 回転子鉄心の上面 ５５ ＣＦＲＰ ５６，５７ タッチダウン軸受 DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Flywheel type electric power storage apparatus 22 Rotor 23 Stator 24 Outer frame 25 Rotating shaft 26 Disc-shaped iron core 27 Laminated iron core 28 Rotor iron core 29 Upper radial magnetic bearing 30 Lower radial magnetic bearing 31 Thrust magnetic bearing 32 Upper bearing 33 Lower bearing part 34 Upper surface of rotor core 35 CFRP 36,37 Touchdown bearing 41 Flywheel type power storage device 42 Rotor 43 Stator 44 Outer frame 45 Rotation axis 46 Disc-shaped core part 47 Laminated core part 48 Rotor core Reference Signs List 51 oblique magnetic bearing 52 lower radial magnetic bearing 53 bearing 54 upper surface of rotor core 55 CFRP 56, 57 touchdown bearing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J102 AA01 BA03 BA17 BA18 CA19 DA02 DA03 DA04 DA09 GA09 5H607 AA11 AA12 BB01 BB02 BB14 BB25 CC01 CC03 CC09 DD02 DD03 DD16 EE42 GG01 GG02 GG07 GG17 GG29 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J102 AA01 BA03 BA17 BA18 CA19 DA02 DA03 DA04 DA09 GA09 5H607 AA11 AA12 BB01 BB02 BB14 BB25 CC01 CC03 CC09 DD02 DD03 DD16 EE42 GG01 GG02 GG07 GG17 GG29
Claims (3)
子とを有し、且つ、回転子を磁気軸受により回転自在に
支持する構成のフライホイール形電力貯蔵装置におい
て、 回転子鉄心にフライホイールとしての機能とスラスト磁
気軸受用ディスクとしての機能とを兼ね備え、この回転
子鉄心の上面に対向するようにスラスト磁気軸受を配置
してスラスト磁気軸受と上部ラジアル磁気軸受とを一箇
所に配置するように構成したことを特徴とするフライホ
イール形電力貯蔵装置。1. A flywheel type power storage device having a rotor and a stator constituting a vertical shaft type rotating electric machine, wherein the rotor is rotatably supported by a magnetic bearing. It has both the function as a wheel and the function as a disk for a thrust magnetic bearing. The thrust magnetic bearing is arranged so as to face the upper surface of the rotor core, and the thrust magnetic bearing and the upper radial magnetic bearing are arranged in one place. A flywheel type power storage device characterized in that it is configured as described above.
子とを有し、且つ、回転子を磁気軸受により回転自在に
支持する構成のフライホイール形電力貯蔵装置におい
て、 回転子鉄心の上面を回転中心側から外周側に向かって下
方又は上方に傾斜する傾斜面として、回転子鉄心にフラ
イホイールとしての機能と磁気軸受用ディスクとしての
機能とを兼ね備え、この回転子鉄心の上面に対向するよ
うに斜めに斜方向磁気軸受を配置して、この斜方向磁気
軸受にスラスト磁気軸受としての機能と上部ラジアル磁
気軸受としての機能とを兼ね備えた構成としたことを特
徴とするフライホイール形電力貯蔵装置。2. A flywheel type power storage device having a rotor and a stator constituting a vertical shaft type rotating electric machine, wherein the rotor is rotatably supported by a magnetic bearing, wherein an upper surface of a rotor core is provided. The rotor core has both a function as a flywheel and a function as a magnetic bearing disk as an inclined surface inclined downward or upward from the rotation center side toward the outer peripheral side, and faces the upper surface of the rotor core. A flywheel type power storage characterized by arranging a diagonal magnetic bearing obliquely in such a manner that the diagonal magnetic bearing has both a function as a thrust magnetic bearing and a function as an upper radial magnetic bearing. apparatus.
ル形電力貯蔵装置において、 回転子鉄心の外周を円環状の繊維強化プラスチックによ
って囲んだことを特徴とするフライホイール形電力貯蔵
装置。3. The flywheel type power storage device according to claim 1, wherein an outer periphery of the rotor core is surrounded by an annular fiber reinforced plastic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128752A JP2002322978A (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | Flywheel type power storage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001128752A JP2002322978A (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | Flywheel type power storage device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002322978A true JP2002322978A (en) | 2002-11-08 |
Family
ID=18977407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001128752A Withdrawn JP2002322978A (en) | 2001-04-26 | 2001-04-26 | Flywheel type power storage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002322978A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8803375B2 (en) | 2011-07-25 | 2014-08-12 | Seiko Epson Corporation | Electromechanical device, and movable body and robot using electromechanical device |
-
2001
- 2001-04-26 JP JP2001128752A patent/JP2002322978A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8803375B2 (en) | 2011-07-25 | 2014-08-12 | Seiko Epson Corporation | Electromechanical device, and movable body and robot using electromechanical device |
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