JP2022187591A - 磁気軸受、フライホイール装置およびこれを用いた発電システム - Google Patents
磁気軸受、フライホイール装置およびこれを用いた発電システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022187591A JP2022187591A JP2021095664A JP2021095664A JP2022187591A JP 2022187591 A JP2022187591 A JP 2022187591A JP 2021095664 A JP2021095664 A JP 2021095664A JP 2021095664 A JP2021095664 A JP 2021095664A JP 2022187591 A JP2022187591 A JP 2022187591A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- flywheel
- magnet
- rotor
- wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims description 26
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/09—Structural association with bearings with magnetic bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/0408—Passive magnetic bearings
- F16C32/041—Passive magnetic bearings with permanent magnets on one part attracting the other part
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
- F16C32/0406—Magnetic bearings
- F16C32/044—Active magnetic bearings
- F16C32/0459—Details of the magnetic circuit
- F16C32/0468—Details of the magnetic circuit of moving parts of the magnetic circuit, e.g. of the rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C39/00—Relieving load on bearings
- F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means
- F16C39/063—Permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/02—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels
- H02K7/025—Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels for power storage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/55—Flywheel systems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
Description
20 発電機
30 発動機
100 軸受(磁気軸受)
110 フライホイール
120 軸受回転子
121 外径側磁石
123 ホイール近接側磁石
130 軸受固定子
131 内径側磁石
133 ホイール遠隔側磁石
Claims (9)
- 回転軸に固定されて上記回転軸と共に回転するフライホイールの最外周部と最内周部との間に設けられ、上記フライホイールと一体的に回転するように上記フライホイールに固着された軸受回転子と、
上記軸受回転子の内側に、上記フライホイールと共に回転せず固定状態となるように設けられた軸受固定子とを備え、
上記軸受回転子は、円筒形状の内周面に配置された外径側磁石を備え、
上記軸受固定子は、上記外径側磁石に対して径方向の対向する位置に配置された、上記外径側磁石と同一磁極の内径側磁石を備えた
ことを特徴とする磁気軸受。 - 上記軸受回転子は、上記円筒形状の底面に配置されたホイール近接側磁石を更に備え、
上記軸受固定子は、上記ホイール近接側磁石に対して軸方向の対向する位置に配置された、上記ホイール近接側磁石と同一磁極のホイール遠隔側磁石を更に備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気軸受。 - 上記外径側磁石および上記内径側磁石は、磁石の厚み方向に平行な配向磁界を発生させる磁石であることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気軸受。
- 上記ホイール近接側磁石および上記ホイール遠隔側磁石は、磁石の近傍では厚み方向に平行であるが磁石から遠ざかるにつれて径方向に偏向するような配向磁界を発生させる磁石であることを特徴とする請求項2に記載の磁気軸受。
- 上記フライホイールの一方の面および当該一方の面とは反対側の他方の面の両方に、上記軸受回転子および上記軸受固定子の組をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の磁気軸受。
- 回転軸に固定されて上記回転軸と共に回転するフライホイールと、
上記フライホイールの最外周部と最内周部との間に設けられ、上記フライホイールと一体的に回転するように上記フライホイールに固着された軸受回転子と、
上記軸受回転子の内側に、上記フライホイールと共に回転せず固定状態となるように設けられた軸受固定子とを備え、
上記軸受回転子は、円筒形状の内周面に配置された外径側磁石を備え、
上記軸受固定子は、上記外径側磁石に対して径方向の対向する位置に配置された、上記外径側磁石と同一磁極の内径側磁石を備えた
ことを特徴とするフライホイール装置。 - 上記軸受回転子は、上記円筒形状の底面に配置されたホイール近接側磁石を更に備え、
上記軸受固定子は、上記ホイール近接側磁石に対して軸方向の対向する位置に配置された、上記ホイール近接側磁石と同一磁極のホイール遠隔側磁石を更に備えた
ことを特徴とする請求項6に記載のフライホイール装置。 - 回転軸に軸支される発電機と、
上記回転軸に軸支されるフライホイール装置とを備え、
上記発電機は、
上記回転軸に固定されて上記回転軸と共に回転する発電用回転子と、
上記発電用回転子の内側に、上記発電用回転子と一体的に回転せず固定状態となるように設けられた発電用固定子とを備え、
上記フライホイール装置は、
上記回転軸に固定されて上記回転軸と共に回転するフライホイールと、
上記フライホイールの最外周部と最内周部との間に設けられ、上記フライホイールと一体的に回転するように上記フライホイールに固着された軸受回転子と、
上記軸受回転子の内側に、上記フライホイールと共に回転せず固定状態となるように設けられた軸受固定子とを備え、
上記軸受回転子は、円筒形状の内周面に配置された外径側磁石を備え、
上記軸受固定子は、上記外径側磁石に対して径方向の対向する位置に配置された、上記外径側磁石と同一磁極の内径側磁石を備えた
ことを特徴とする発電システム。 - 上記軸受回転子は、上記円筒形状の底面に配置されたホイール近接側磁石を更に備え、
上記軸受固定子は、上記ホイール近接側磁石に対して軸方向の対向する位置に配置された、上記ホイール近接側磁石と同一磁極のホイール遠隔側磁石を更に備えた
ことを特徴とする請求項8に記載の発電システム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021095664A JP7406816B2 (ja) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 磁気軸受、フライホイール装置およびこれを用いた発電システム |
PCT/JP2022/023187 WO2022260104A1 (ja) | 2021-06-08 | 2022-06-08 | 磁気軸受、フライホイール装置およびこれを用いた発電システム |
EP22820283.4A EP4353981A1 (en) | 2021-06-08 | 2022-06-08 | Magnetic bearing, flywheel device, and electric power generation system using same |
US18/565,338 US20240313614A1 (en) | 2021-06-08 | 2022-06-08 | Magnetic bearing, flywheel device, and electric power generation system using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021095664A JP7406816B2 (ja) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 磁気軸受、フライホイール装置およびこれを用いた発電システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022187591A true JP2022187591A (ja) | 2022-12-20 |
JP7406816B2 JP7406816B2 (ja) | 2023-12-28 |
Family
ID=84426102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021095664A Active JP7406816B2 (ja) | 2021-06-08 | 2021-06-08 | 磁気軸受、フライホイール装置およびこれを用いた発電システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240313614A1 (ja) |
EP (1) | EP4353981A1 (ja) |
JP (1) | JP7406816B2 (ja) |
WO (1) | WO2022260104A1 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4285248A (en) * | 1979-10-17 | 1981-08-25 | Rockwell International Corporation | Two-degree-of-freedom gyroscope |
JPH0549191A (ja) * | 1991-08-13 | 1993-02-26 | Kumagai Gumi Co Ltd | 電力貯蔵装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102420493A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-04-18 | 杭州英若飞科技有限公司 | 飞轮电池 |
US9729025B2 (en) * | 2012-04-03 | 2017-08-08 | The Boeing Company | Open-core flywheel architecture |
-
2021
- 2021-06-08 JP JP2021095664A patent/JP7406816B2/ja active Active
-
2022
- 2022-06-08 EP EP22820283.4A patent/EP4353981A1/en active Pending
- 2022-06-08 WO PCT/JP2022/023187 patent/WO2022260104A1/ja active Application Filing
- 2022-06-08 US US18/565,338 patent/US20240313614A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4285248A (en) * | 1979-10-17 | 1981-08-25 | Rockwell International Corporation | Two-degree-of-freedom gyroscope |
JPH0549191A (ja) * | 1991-08-13 | 1993-02-26 | Kumagai Gumi Co Ltd | 電力貯蔵装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022260104A1 (ja) | 2022-12-15 |
US20240313614A1 (en) | 2024-09-19 |
JP7406816B2 (ja) | 2023-12-28 |
EP4353981A1 (en) | 2024-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8102090B2 (en) | Brushless electric machine | |
KR101548282B1 (ko) | 에너지 변환 장치 | |
US20090230694A1 (en) | General purpose engine | |
US20090230695A1 (en) | General purpose engine | |
JP4309962B1 (ja) | 電動機 | |
JP6327221B2 (ja) | 回転電機 | |
US20090230693A1 (en) | General purpose engine | |
WO2019019244A1 (zh) | 采用五自由度混合磁轴承的车载飞轮电池 | |
JP2007503199A (ja) | 永久磁石ロータを有する電動機 | |
CN105991067A (zh) | 磁悬浮无铁芯永磁式发电及电动装置 | |
WO2017090159A1 (ja) | 回転電機 | |
WO2022260104A1 (ja) | 磁気軸受、フライホイール装置およびこれを用いた発電システム | |
JP2008245484A (ja) | 動力変換用回転電機 | |
JP4124621B2 (ja) | 回転電機 | |
JP2002125361A (ja) | 渦電流式減速装置 | |
JP4518148B2 (ja) | ブラシレス回転式モータ、ブラシレス回転式モータを備えたロボット及びブラシレス回転式モータを備えた移動体 | |
JP2001041237A (ja) | 磁気軸受装置 | |
JP3776721B2 (ja) | 直流モータ及びその電機子構造 | |
JP2002028569A (ja) | 直流振動モータ及びその電機子構造 | |
JP2019193527A (ja) | 回転電機 | |
JP7257577B1 (ja) | 磁気ギア、および、磁気ギアード電気機械 | |
US11081947B2 (en) | Claw pole brushless synchronous machine | |
JP2009261203A (ja) | ブラシレス電気機械 | |
JPH08205489A (ja) | 同期交流発電機 | |
JP2022059484A (ja) | モータ制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230720 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20230720 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20230720 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231211 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7406816 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |