JP2015526670A5

JP2015526670A5 -

Info

Publication number: JP2015526670A5
Application number: JP2015528671A
Authority: JP
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2033-08-22

Claims

フライホイールアセンブリを動作させる方法であって、前記フライホイールアセンブリは、垂直方向回転軸と磁性材料とを有する回転子と、筐体に接続された軸受アセンブリと、前記筐体内の前記回転子を浮遊させるよう配置された磁石とを有し、前記軸受アセンブリは、低位置と高位置との間で、前記回転子の軸方向の動きを制限し、ここで、前記回転子が前記低位置にある場合における前記磁石と前記回転子との間のギャップは、前記回転子が前記高位置にある場合における前記磁石と前記回転子との間の前記ギャップよりも大きく、前記軸受アセンブリは、軸受と、前記筐体に接続されたストッパと、を含み、ここで、前記回転子は、前記軸受が前記ストッパに接触している場合に前記高位置にあり、前記方法は以下を備える：
前記ストッパに接触していない前記軸受に応じて、前記低位置から前記高位置へ前記回転子を持ち上げるのに十分な高臨界電流を前記磁石に与えて、前記軸受を前記ストッパに接触させるようにすること；及び
前記ストッパに接触している前記軸受に応じて、前記回転子を前記ストッパに接触させるように維持するのに十分な低臨界電流を前記磁石に与えること、ここで、前記高臨界電流は、前記低臨界電流以上である。
請求項１に記載の方法において、
前記回転子を前記高位置へ浮遊させた後、前記回転子が前記低位置に戻るまで前記電流を減少することにより、前記低臨界電流を決定することをさらに備える。
請求項１に記載の方法において、
前記高臨界電流及び前記低臨界電流は、予め決定されており、前記方法は、
開ループ制御を使用して前記磁石への前記電流を制御することをさらに含む。
請求項１に記載の方法において、
前記回転子の力又は変位を測定することと、
前記測定からのフィードバックを使用して前記磁石への前記電流を制御することと、
をさらに備える。
請求項１に記載の方法において、
前記磁石の磁気特性又は電気特性を測定することと、
前記測定からのフィードバックを使用して前記磁石への前記電流を制御することと、
をさらに備える。
フライホイールアセンブリを動作させる方法であって、前記フライホイールアセンブリは、垂直方向回転軸と磁性材料とを有する回転子と、筐体に接続された軸受アセンブリと、前記筐体内の前記回転子を浮遊させるよう配置された磁石とを有し、前記軸受アセンブリは、低位置と高位置との間で、前記回転子の軸方向の動きを制限し、ここで、前記回転子が前記低位置にある場合における前記磁石と前記回転子との間のギャップは、前記回転子が前記高位置にある場合における前記磁石と前記回転子との間の前記ギャップよりも大きく、前記軸受アセンブリは、軸受と、前記筐体に接続されたストッパと、を含み、ここで、前記回転子は、前記軸受が前記ストッパに接触している場合に前記高位置にあり、ここで、前記磁石へ付与する電流であって高臨界電流より大きい電流は、前記回転子を前記低位置から前記高位置へと持ち上げるのに十分であり、前記磁石へ付与する電流であって低臨界電流より大きい電流は、前記回転子を前記高位置に維持するのに十分であり、前記方法は以下を備える：
前記軸受が前記ストッパに接触していない状態で、前記回転子を前記低位置から前記高位置又はその付近まで浮遊させるのに十分な前記高臨界電流まで前記磁石への電流を増加させること；
前記軸受が前記ストッパに接触している状態で、前記磁石への電流を前記低臨界電流まで減少させること；及び
前記磁石への電流を前記低臨界電流以上にすることにより、前記回転子を動作させること。
請求項６に記載の方法において、
前記回転子が前記高位置又はその付近に在る状態で、前記磁石へ付与する前記電流を前記回転子が前記低位置に戻るまで減少させることにより、前記低臨界電流を決定することをさらに備える。
請求項６に記載の方法において、
前記高臨界電流及び前記低臨界電流は、予め決定されており、前記回転子を動作させることは、前記磁石へ付与する前記電流の開ループ制御を含む。
請求項６に記載の方法において、
前記回転子を動作させることは、前記回転子への力又は前記回転子の変位を測定することを含み、前記動作は、前記磁石への前記電流の閉ループ制御において、前記測定を使用することを含む。
請求項６に記載の方法において、
前記回転子を動作させることは、前記磁石の電気特性又は磁気特性を測定することを含み、前記動作は、前記磁石への前記電流の閉ループ制御において、前記測定を使用することを含む。
請求項１０に記載の方法において、
前記測定は、前記磁石の巻線の磁束の測定と前記磁石の巻線の前記電流の測定とから、前記磁石のインダクタンスを測定することを含む。
請求項１０に記載の方法において、
前記測定は、前記磁石の巻線の印加電圧の測定と前記磁石の巻線の電流の測定とから、前記磁石のインダクタンスを決定することを含む。
フライホイール装置であって、以下を備える：
筐体；
回転子重量と重力方向に配向された回転軸とを有し、磁性材料を含む回転子；
前記回転軸に沿う方向に重力に逆らって前記磁性材料へ引力を付与するよう配置された磁石；
前記回転子と磁石との間に最大ギャップを有する低位置と、前記回転子と前記磁石との間に最小ギャップを有する高位置との間で、前記回転子の軸方向の動きを制限する軸受アセンブリ、前記軸受アセンブリは以下を含む：
前記筐体及び前記回転子を連結し、前記回転軸周りに前記回転子の回転を許容する軸受、及び
前記筐体に接続されたストッパ、ここで、前記回転子は、前記軸受が前記ストッパに接触している場合に前記高位置にある；
前記磁石と前記回転子との間の磁束、前記回転子の位置及び前記回転子への力からなる群から選択される少なくとも一つを測定するように構成された１以上のセンサ；及び
前記１以上のセンサの測定に応じて前記磁石に電流を供給する制御システム、ここで、前記電流は、前記回転子重量を支持するのに十分な引力を付与する臨界電流より大きい。
請求項１３に記載のフライホイール装置において、
前記磁石は、永久磁石を含む。