JPS5953056A - フライホイ−ル装置 - Google Patents
フライホイ−ル装置Info
- Publication number
- JPS5953056A JPS5953056A JP57163371A JP16337182A JPS5953056A JP S5953056 A JPS5953056 A JP S5953056A JP 57163371 A JP57163371 A JP 57163371A JP 16337182 A JP16337182 A JP 16337182A JP S5953056 A JPS5953056 A JP S5953056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- ring
- magnetic
- bearing
- energy
- 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.)
- Pending
Links
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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電気エネルギをフライホイールの回転慣性
エネルギに変換して蓄勢しておき、必要なとき再び電気
エネルギに変換して放勢する発電々動機直結フライホイ
ール装置に関するものである。
エネルギに変換して蓄勢しておき、必要なとき再び電気
エネルギに変換して放勢する発電々動機直結フライホイ
ール装置に関するものである。
上記装置においてエネルギの貯蔵能力を向上させる手段
としては、フライホイールの回転’！Ｍｔ＋回りの慣性
モーメンｌ大きくするか、あるいは、フライホイールの
運転角速度を高くする等の対策がとられている。したが
って、エネルギ密度の大きいフライホイール装置を実現
するためや回転慣性エネルギをできるだけ有効に利用し
装置としての変換効率を高めるために、この種の装置は
立形回転機構造でＩ’ｆ！ｌ成１−ろのが一般的である
。又１回転体の重量の大部分をたとえば電磁石や永久磁
石で吸引し！支承軸受へのスラスト負荷荷重の軽減を計
り、支承軸受での摩擦トルクによるエネルギ損失の低減
ケ行っている、 また、支承１１１１受としては、高速回転での１１１１
受寿命や軸受損失などの問題からビボツ） ｉｌｌ＋受
なとが使用されることなどがしばしば見受けられる。
としては、フライホイールの回転’！Ｍｔ＋回りの慣性
モーメンｌ大きくするか、あるいは、フライホイールの
運転角速度を高くする等の対策がとられている。したが
って、エネルギ密度の大きいフライホイール装置を実現
するためや回転慣性エネルギをできるだけ有効に利用し
装置としての変換効率を高めるために、この種の装置は
立形回転機構造でＩ’ｆ！ｌ成１−ろのが一般的である
。又１回転体の重量の大部分をたとえば電磁石や永久磁
石で吸引し！支承軸受へのスラスト負荷荷重の軽減を計
り、支承軸受での摩擦トルクによるエネルギ損失の低減
ケ行っている、 また、支承１１１１受としては、高速回転での１１１１
受寿命や軸受損失などの問題からビボツ） ｉｌｌ＋受
なとが使用されることなどがしばしば見受けられる。
第１図は、先行するフライホイール装置の構成２示す縦
断面図である。
断面図である。
図において（１丹まフライホイール、（２；は偏平形発
電々動機であり、たとえば永久磁石を持つ回転子（３）
と固定子（４）からなる。（５）はピボット軸受であり
回転（１’！＋１のピボットｉｌｌ＋（６１と静止側の
ピボット受（７）。
電々動機であり、たとえば永久磁石を持つ回転子（３）
と固定子（４）からなる。（５）はピボット軸受であり
回転（１’！＋１のピボットｉｌｌ＋（６１と静止側の
ピボット受（７）。
および受（７）ヲ支持するための粘性係数の高い油を浸
したダンパ（８）から１１−１成されている。（９）は
磁気軸受であり、す／グ状回転側磁石θ０）と、上ブラ
ケット０３１に設けたリング状静止側磁石θ１）から構
成されている。（＋２は回転側磁石（９）を保持する保
持フレーム、 （１４１＆ま側面ブラケット、（１ｓｔ
ま台座であり１発電々動機の固定子（４）が取り伺り−
られている。αＧ）は下ブラケットである。上ブラケッ
トα３１．側面プラタン）（１４１，台座（１鵠、及び
下ブラケット（［（９で容器θｎを４１ｑ成し、この容
器（１７）に各部品がすべて収納される。
したダンパ（８）から１１−１成されている。（９）は
磁気軸受であり、す／グ状回転側磁石θ０）と、上ブラ
ケット０３１に設けたリング状静止側磁石θ１）から構
成されている。（＋２は回転側磁石（９）を保持する保
持フレーム、 （１４１＆ま側面ブラケット、（１ｓｔ
ま台座であり１発電々動機の固定子（４）が取り伺り−
られている。αＧ）は下ブラケットである。上ブラケッ
トα３１．側面プラタン）（１４１，台座（１鵠、及び
下ブラケット（［（９で容器θｎを４１ｑ成し、この容
器（１７）に各部品がすべて収納される。
鱈は回転軸である。
通常使用時に【ま、容器ＧＤ内を貫空に保持するために
上ブラケット（＋旙、側面ブラケットα４１台座θ惇。
上ブラケット（＋旙、側面ブラケットα４１台座θ惇。
下ブラケット（国とで内部を密封状態にする。また。
回転体であるフライホイール（１）９回転子（３）、ピ
ボット軸（６）、および保持フレーノ、θ２は、たとえ
ばボルトなどにより一体に結合されている。
ボット軸（６）、および保持フレーノ、θ２は、たとえ
ばボルトなどにより一体に結合されている。
先行１°るフライホイール装置は上記のように構成され
、エネルギの貯Ｒは９発電々動機（２１を電動機として
駆動さｌ＃：、電力装置（図示せず）からの電気エネル
ギ乞フライホイール（１１の回転１ＹＩ性エネルギに変
換゛することによって行い、エネルギの放勢は９発■１
；々動磯（２）？発電機として駆動させ、フライ・１（
イール（］）の回転慣性エネルギｙ、、７１１を気エネ
ルギに変換して電、力装置に返還することによって行な
われる。通常運転時には、ピボット軸受（５）に加わる
スジスト荷重を軽減し摩擦枦失を・低減するために９回
転体、主にフライホイール（υの大部分の重−辰？磁気
軸受（９）で吸引している。さらに、この磁気軸受（９
）は回転体を安定に回転させるための非接触軸受の働き
もしている。
、エネルギの貯Ｒは９発電々動機（２１を電動機として
駆動さｌ＃：、電力装置（図示せず）からの電気エネル
ギ乞フライホイール（１１の回転１ＹＩ性エネルギに変
換゛することによって行い、エネルギの放勢は９発■１
；々動磯（２）？発電機として駆動させ、フライ・１（
イール（］）の回転慣性エネルギｙ、、７１１を気エネ
ルギに変換して電、力装置に返還することによって行な
われる。通常運転時には、ピボット軸受（５）に加わる
スジスト荷重を軽減し摩擦枦失を・低減するために９回
転体、主にフライホイール（υの大部分の重−辰？磁気
軸受（９）で吸引している。さらに、この磁気軸受（９
）は回転体を安定に回転させるための非接触軸受の働き
もしている。
また、吸引力の調整は、たとえば回転側ｉｉａ石Ｏ１と
静止側磁石（ＩＩ）との隙間りや９両磁石０１．０＋１
のマグネットのＪｌｉ類、形状９寸法などを変化させる
ことによりβ」能となる。
静止側磁石（ＩＩ）との隙間りや９両磁石０１．０＋１
のマグネットのＪｌｉ類、形状９寸法などを変化させる
ことによりβ」能となる。
この」５な先行するフライホイール装置においては１回
転体の上部の磁気ｔ＋ｉｈ受（９）は、運転時には。
転体の上部の磁気ｔ＋ｉｈ受（９）は、運転時には。
下部のピボット軸受（５１の機械イ百失を棹カ小さくす
るために回転体のゾ（部分の重量を吸引する構造。
るために回転体のゾ（部分の重量を吸引する構造。
すなわち、たとえばこれらの磁気軸受（９）ヲ永久磁石
などで４：／ｊ成したとする１、「らば、吸引形で構成
する構→告ヲとっている。しかし、フライ７１（イール
（１）に貯えられるエネルギを大きくして大容計化をを
まかる場合、必然的に回転体、主にフライホイール（＋
１の重量は重くなる。このような場合には、従来のよう
に上部に１対の磁気ｆｌｌ＋受（９１ｔｆ￥造ではフラ
イホイール（１）の重量の大部分を保持することができ
なくなり、ピボット軸受（５）に加わるスラスト力が増
し、この摩擦による機械］ｉ失が太き（なり、エネルギ
貯蔵効率が小さくなり、フライホイール装置としては望
ましくない構造となる。また、最悪の場合にはピボット
軸受（５）のスラスト負荷能力の限界ケ越え回転不可能
となることも考えらｈる。
などで４：／ｊ成したとする１、「らば、吸引形で構成
する構→告ヲとっている。しかし、フライ７１（イール
（１）に貯えられるエネルギを大きくして大容計化をを
まかる場合、必然的に回転体、主にフライホイール（＋
１の重量は重くなる。このような場合には、従来のよう
に上部に１対の磁気ｆｌｌ＋受（９１ｔｆ￥造ではフラ
イホイール（１）の重量の大部分を保持することができ
なくなり、ピボット軸受（５）に加わるスラスト力が増
し、この摩擦による機械］ｉ失が太き（なり、エネルギ
貯蔵効率が小さくなり、フライホイール装置としては望
ましくない構造となる。また、最悪の場合にはピボット
軸受（５）のスラスト負荷能力の限界ケ越え回転不可能
となることも考えらｈる。
この発明は上舵のような先行するものの欠点を除去する
ためになさ第１たもので、磁気軸受を多段構造とい各段
の磁気力が相加されるようにすることにより、安定でか
つエネルギ変換効率のよいフライホイ・−ル（ξｌＩ′
ｉ’ Ｑ′提供−ｒることを目的としている。
ためになさ第１たもので、磁気軸受を多段構造とい各段
の磁気力が相加されるようにすることにより、安定でか
つエネルギ変換効率のよいフライホイ・−ル（ξｌＩ′
ｉ’ Ｑ′提供−ｒることを目的としている。
第２［ｙｌｉ、ｌこの）老明の一実施例を示′１１〆断
面図である７、 図にオイ−（、（１２＋１）、 （１２ｂ）、 （１２
ｃ）は回転＋１１１＋ Ｈに固定さＪｔだ保持フレーム
で、それぞれリング状の回転側磁石（１０＋ｔ） 、
（１０ｂ） 、 （１０ｃ）が保持されていル１、（ｉ
ｉａ）は−１−ブラケット１３）に設（ｊたリング状の
静止側磁石、 （１１ｂ）（１１ｃ）はそれぞれリン
グ状の静止側磁石で、固定リング（１９ａ） 、 （１
９ｂ）にそねぞれ保持さＪｌている。
面図である７、 図にオイ−（、（１２＋１）、 （１２ｂ）、 （１２
ｃ）は回転＋１１１＋ Ｈに固定さＪｔだ保持フレーム
で、それぞれリング状の回転側磁石（１０＋ｔ） 、
（１０ｂ） 、 （１０ｃ）が保持されていル１、（ｉ
ｉａ）は−１−ブラケット１３）に設（ｊたリング状の
静止側磁石、 （１１ｂ）（１１ｃ）はそれぞれリン
グ状の静止側磁石で、固定リング（１９ａ） 、 （１
９ｂ）にそねぞれ保持さＪｌている。
回転側磁石（１０ａ、）、 （１０ｂ）、 （１０ｃ）
と静止側（ｉ）ｉ 石（Ｈａ）、 （Ｈｂ）、 （１
１ｃ）で多段（ここでシよ、３段）の磁気１１１１ 受
（９） ’ｆ構成している。
と静止側（ｉ）ｉ 石（Ｈａ）、 （Ｈｂ）、 （１
１ｃ）で多段（ここでシよ、３段）の磁気１１１１ 受
（９） ’ｆ構成している。
各？１（１石対（１０ａ）（１１ａ） 、 （１０ｂ）
（１１１つ、 （１０ｃ）（１１ｃ） ＆ｔ。
（１１１つ、 （１０ｃ）（１１ｃ） ＆ｔ。
各々隙間がｈｌ、 ｈ２． １１３ で、吸引形で構
成することにより吸引力同志が相加されフライホイール
（１）の卸１）ケ保持し、ピボット＋ＭＩｔ受（５）に
かがるスラスト力’％＝ ｊｌｒｉ減すると共に、磁気
軸受（９）の半径方向のバネ定数およびダンピング定数
を大きくすることができる。
成することにより吸引力同志が相加されフライホイール
（１）の卸１）ケ保持し、ピボット＋ＭＩｔ受（５）に
かがるスラスト力’％＝ ｊｌｒｉ減すると共に、磁気
軸受（９）の半径方向のバネ定数およびダンピング定数
を大きくすることができる。
このように、出力アップに伴って、先行例の構造では不
可能であったエネルギ変換効率のよい安定なフライホイ
ール装ｒｑとすることか可能どｌｆる。
可能であったエネルギ変換効率のよい安定なフライホイ
ール装ｒｑとすることか可能どｌｆる。
第３図はこの発明の他の実施例ケ示す縦断面図で、第２
図と同様に回転側磁石（１０ａ）、 （１０ｂ）、 （
１０Ｃ）と静止側（［１（石（１１ａ）、 （１１ｂ）
、 （１１ｃ）、 （１１ｄ）とで構成された多段の磁
気軸受（９）構造となっている。（１９Ｃ）は１１Ｉ？
＋止側磁石（１１ｄ、）乞保持する固定リングである。
図と同様に回転側磁石（１０ａ）、 （１０ｂ）、 （
１０Ｃ）と静止側（［１（石（１１ａ）、 （１１ｂ）
、 （１１ｃ）、 （１１ｄ）とで構成された多段の磁
気軸受（９）構造となっている。（１９Ｃ）は１１Ｉ？
＋止側磁石（１１ｄ、）乞保持する固定リングである。
第３図の実施例では９回転側磁石と静止側磁石との対で
、吸引と反発の両方仝ｒ併用したことを特？改としてい
る。
、吸引と反発の両方仝ｒ併用したことを特？改としてい
る。
すなわち、隙間をｈｌ、ｈ２．ｈ３ で示す対向する磁
石対（１０ａ）（１１ａ） 、 （１０ｂ）（１ｌｂ）
＊ （１０Ｃ）（１１Ｃ）は吸引形で、隙間７ｇ１＋
ｇ２． ｇ３ で示す対向する磁石対（１０ａ、）（
１１ｂ） 、 （１０ｔ］）（１１ｃ） 、 （１０ｃ
）（１１ｄ、）は反発形で形成されているため吸引力と
反発力が互いに加わって助長されるピボット軸受（５）
に負荷されるスラスト力は、これらの隙間により調整す
ることが可能である、 以上のように、この発明によＪしば磁気軸受を多段構造
とシフ、各段の磁気力が相加さ」するようにしたことに
より、安定でかつエネルギ変換効率のよいフライホイー
ル装置が可能となる効果かある。
石対（１０ａ）（１１ａ） 、 （１０ｂ）（１ｌｂ）
＊ （１０Ｃ）（１１Ｃ）は吸引形で、隙間７ｇ１＋
ｇ２． ｇ３ で示す対向する磁石対（１０ａ、）（
１１ｂ） 、 （１０ｔ］）（１１ｃ） 、 （１０ｃ
）（１１ｄ、）は反発形で形成されているため吸引力と
反発力が互いに加わって助長されるピボット軸受（５）
に負荷されるスラスト力は、これらの隙間により調整す
ることが可能である、 以上のように、この発明によＪしば磁気軸受を多段構造
とシフ、各段の磁気力が相加さ」するようにしたことに
より、安定でかつエネルギ変換効率のよいフライホイー
ル装置が可能となる効果かある。
第１図は先行−「るフライホイール装置１り乞示す縦断
面図、第２図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第
３図はこの発明の他の実施例ケ示す縦断面図である。 図において（１）はフーフイホイール、（２：は偏平形
見電々動機、（３）は回転子、（４）は固定子、（５）
はピボット軸受、（９）は磁気１’ｌｌ＋受、 （１７
）は容器、θ■１０１転軸である なお図中同一符号は同−又は相当部分乞示す。 代］里人 葛 野 信 − 第１図 第２図 （−２−〜−一ン′
面図、第２図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第
３図はこの発明の他の実施例ケ示す縦断面図である。 図において（１）はフーフイホイール、（２：は偏平形
見電々動機、（３）は回転子、（４）は固定子、（５）
はピボット軸受、（９）は磁気１’ｌｌ＋受、 （１７
）は容器、θ■１０１転軸である なお図中同一符号は同−又は相当部分乞示す。 代］里人 葛 野 信 − 第１図 第２図 （−２−〜−一ン′
Claims (1)
- （１） 発電々動機の回転子とフライホイールとを回
転＋ｈｂにより接続し、上記回転軸の上下を磁気軸受と
ピボット軸受で支承し、上記発電々動機の回転子に対向
して固定子を設け、これらを密封真空容器内に配置した
フライホイール装置において。 上記磁気軸受乞多段構造とし、各段の磁気ブデか相加さ
れるようにしたことをｌＦ！ｆ徴とするフライホイール
装ｆｉ＃ ０ （２； 磁気軸受として吸引形と反発形を併用すると
共に、吸引形の吸引力と反発形の反発力が加わるように
配ｔ、Ｍ したことを特徴とする４’、’ｔ ＷＦ情求
σ）範囲第１項記載のフライホイール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163371A JPS5953056A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | フライホイ−ル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57163371A JPS5953056A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | フライホイ−ル装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5953056A true JPS5953056A (ja) | 1984-03-27 |
Family
ID=15772605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57163371A Pending JPS5953056A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | フライホイ−ル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953056A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08170644A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Koyo Seiko Co Ltd | 永久磁石使用軸受装置および永久磁石回転装置 |
| JP2016525179A (ja) * | 2013-07-02 | 2016-08-22 | アイユーシーエフ−エイチワイユー（インダストリー−ユニバーシティ コーオペレーション ファウンデーション ハンヤン ユニバーシティ）Ｉｕｃｆ−Ｈｙｕ （Ｉｎｄｕｓｔｒｙ−Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｈａｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ） | エネルギー貯蔵装置 |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP57163371A patent/JPS5953056A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08170644A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Koyo Seiko Co Ltd | 永久磁石使用軸受装置および永久磁石回転装置 |
| JP2016525179A (ja) * | 2013-07-02 | 2016-08-22 | アイユーシーエフ−エイチワイユー（インダストリー−ユニバーシティ コーオペレーション ファウンデーション ハンヤン ユニバーシティ）Ｉｕｃｆ−Ｈｙｕ （Ｉｎｄｕｓｔｒｙ−Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｈａｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ） | エネルギー貯蔵装置 |
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