JPS6185031A - フライホイ−ル電源装置 - Google Patents
フライホイ−ル電源装置Info
- Publication number
- JPS6185031A JPS6185031A JP20350484A JP20350484A JPS6185031A JP S6185031 A JPS6185031 A JP S6185031A JP 20350484 A JP20350484 A JP 20350484A JP 20350484 A JP20350484 A JP 20350484A JP S6185031 A JPS6185031 A JP S6185031A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- magnets
- magnet
- frame
- rotational position
- 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
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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
-
- 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
-
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、フライホイールの回転位置を検出するフライ
ホイールの回転位置検出素子と、磁気軸受とを備えたフ
ライホイール電源装置に係り、特に、回転位量検出素子
用の磁石と磁気軸受用の磁石とを兼用したフライホイー
ル電源装置に関するものである。
ホイールの回転位置検出素子と、磁気軸受とを備えたフ
ライホイール電源装置に係り、特に、回転位量検出素子
用の磁石と磁気軸受用の磁石とを兼用したフライホイー
ル電源装置に関するものである。
従来、電源の停電事故を補償するために停電補償付き定
電圧定周波数電源装置（ＣＶＣＦ装置）が公知である。
電圧定周波数電源装置（ＣＶＣＦ装置）が公知である。
これは、通常時外部電源がら入力する交流電力をコンバ
ータで直流に変換した後インバータで定電圧定周波数の
交流に変換してコンピュータ等の負荷に供給するととも
に、上記外部電源によってバッテリを充電しておく。停
電した場合、バッテリの放電出力を負荷に供給して補償
するものである。
ータで直流に変換した後インバータで定電圧定周波数の
交流に変換してコンピュータ等の負荷に供給するととも
に、上記外部電源によってバッテリを充電しておく。停
電した場合、バッテリの放電出力を負荷に供給して補償
するものである。
しかし、これによればバッテリの保守に工数を要し、ま
た、バッテリの外形寸法が大きく、重量も重くなり取扱
いが容易でないという欠点がある。
た、バッテリの外形寸法が大きく、重量も重くなり取扱
いが容易でないという欠点がある。
そこで、近時第３図、第４図に示すフライホイ−ルミ源
装置が提案されている。同図において、１は円筒形をし
だケーシングで、密閉容器となっており、内部は真空に
なっている。ケーシング１の底部１ａ中央には、中央に
穴２ａを有するベアリング受台収納部としての固定具２
が固着され、固定具２の周囲には鉄心３ａと巻線３ｂと
から成るステータ３が固定されている。ステータ３の周
囲にはフライホイール４の外側下部を下方に突出して成
る筒状ロータ５の内周が一定間隔をおいて位置されてい
る。ロータ５の内周には永久磁石Ｍが埋設される。上記
フライホイール４の上下中心から軸４ａ、４ｂが突出し
、軸４ａの先端は球状となり、固定具２の穴２ａに設け
られた下部支承部としての球面ベアリング受台６の受部
６ａで支承される。フライホイール４の上方から突出す
る回転軸４ｂは枠材７の天部７ａ側にベアリング８を介
して保持される上部支承部としての軸受け９の凹部９ａ
に嵌入して支承される。従ってロータ５とフライホイー
ル４とが一体化され、かつ軸４ａと軸４ｂとが共に軸支
されているから、ロータ５とフライホイール４とはケー
シング１の内部で一体に回転する。上記ステータ３と永
久磁石Ｍとにより発電電動機部Ａが構成される。
装置が提案されている。同図において、１は円筒形をし
だケーシングで、密閉容器となっており、内部は真空に
なっている。ケーシング１の底部１ａ中央には、中央に
穴２ａを有するベアリング受台収納部としての固定具２
が固着され、固定具２の周囲には鉄心３ａと巻線３ｂと
から成るステータ３が固定されている。ステータ３の周
囲にはフライホイール４の外側下部を下方に突出して成
る筒状ロータ５の内周が一定間隔をおいて位置されてい
る。ロータ５の内周には永久磁石Ｍが埋設される。上記
フライホイール４の上下中心から軸４ａ、４ｂが突出し
、軸４ａの先端は球状となり、固定具２の穴２ａに設け
られた下部支承部としての球面ベアリング受台６の受部
６ａで支承される。フライホイール４の上方から突出す
る回転軸４ｂは枠材７の天部７ａ側にベアリング８を介
して保持される上部支承部としての軸受け９の凹部９ａ
に嵌入して支承される。従ってロータ５とフライホイー
ル４とが一体化され、かつ軸４ａと軸４ｂとが共に軸支
されているから、ロータ５とフライホイール４とはケー
シング１の内部で一体に回転する。上記ステータ３と永
久磁石Ｍとにより発電電動機部Ａが構成される。
又、１０は上記フライホイール４の上部と対面するよう
上記枠材７に設けられた磁気軸受で、該磁気軸受１０は
、上面が該枠材７下面に取付けられ且つ下面にリング状
の磁石取付凹部ＩＬａが形成されたヨーク１１と、上記
磁石取付凹部１１ａに取付けられたリング状の磁石１２
とから構成されている。ここで、上記ヨーク１１は鉄系
材料により形成され、父上記磁石１２は第４図に示すよ
うに肉厚方向に分極され例えば上ｍｌ側がＳ極で、下面
側がＮ極に着磁され、磁力により上記フライホイール４
を吊り下げるようになっている。
上記枠材７に設けられた磁気軸受で、該磁気軸受１０は
、上面が該枠材７下面に取付けられ且つ下面にリング状
の磁石取付凹部ＩＬａが形成されたヨーク１１と、上記
磁石取付凹部１１ａに取付けられたリング状の磁石１２
とから構成されている。ここで、上記ヨーク１１は鉄系
材料により形成され、父上記磁石１２は第４図に示すよ
うに肉厚方向に分極され例えば上ｍｌ側がＳ極で、下面
側がＮ極に着磁され、磁力により上記フライホイール４
を吊り下げるようになっている。
又、１３は上記フライホイール４の回転軸４ａ近傍に取
付けられた磁石、１４は該磁石１３と対面するよう上記
ステータ３に取付けられた回転位置検出素子としてのホ
ール素子で、該ホール素子１４は上記磁石１３の磁力線
を検知することにより上記フライホイール４の回転位置
を検出するようになっている。ここで、上記ホール素子
１４のリード線１４ａは、固定具２及びケーシング１底
部１ａに形成された溝に沿って配設された後、上記ケー
シング１底部１ａに形成された穴１５を介して外部に延
出されている。
付けられた磁石、１４は該磁石１３と対面するよう上記
ステータ３に取付けられた回転位置検出素子としてのホ
ール素子で、該ホール素子１４は上記磁石１３の磁力線
を検知することにより上記フライホイール４の回転位置
を検出するようになっている。ここで、上記ホール素子
１４のリード線１４ａは、固定具２及びケーシング１底
部１ａに形成された溝に沿って配設された後、上記ケー
シング１底部１ａに形成された穴１５を介して外部に延
出されている。
しかしながら、このように構成された従来技術によるフ
ライホイール電源装置においては、フライホイール４の
回転位置を検出するための磁石１３と、磁気軸受１０用
としての磁石１２とを個別に必要であるという欠点があ
った。従って、本発明の目的は磁石の個数低減を図るも
のである。
ライホイール電源装置においては、フライホイール４の
回転位置を検出するための磁石１３と、磁気軸受１０用
としての磁石１２とを個別に必要であるという欠点があ
った。従って、本発明の目的は磁石の個数低減を図るも
のである。
本発明はフライホイールの上部に、周方向に沿って複数
の磁石を配置し、この磁石に対応する枠材の天部側にフ
ェライト等の磁性材を設けて、このフェライトと上記磁
石との吸引力でフライホイールの荷重を軽減するととも
に、上記フライホイールの回転位置を検出する回転位置
検出素子を、枠材の磁石に対応する部分に設けたもので
ある。
の磁石を配置し、この磁石に対応する枠材の天部側にフ
ェライト等の磁性材を設けて、このフェライトと上記磁
石との吸引力でフライホイールの荷重を軽減するととも
に、上記フライホイールの回転位置を検出する回転位置
検出素子を、枠材の磁石に対応する部分に設けたもので
ある。
フライホイールの回転位置検出用のボール素子が磁気軸
受用としての磁石の磁束を検知して、検出するので磁石
の個数低減を図れる。
受用としての磁石の磁束を検知して、検出するので磁石
の個数低減を図れる。
以下に、本発明の実施例を第１図及び第２図に基づき説
明する。なお、従来技術と同一構成要素には同一符号を
付して説明を省略するものとする。
明する。なお、従来技術と同一構成要素には同一符号を
付して説明を省略するものとする。
然るに、本発明においては、従来技術におけるヨーク１
１及び磁石１２．１３は設けられていない。
１及び磁石１２．１３は設けられていない。
而して、本発明におけるフライホイール２１の上部には
回転軸４ｂを囲むように磁石取付溝２２がリング状に形
成され、該磁石取付溝２２中にはリング状の磁石２３が
配設されている。ここで、該磁石２３は発電電動機部Ａ
の極数と□同一極数となるよう着磁されるもので、第２
図では径方向へ２分割された半割状磁石２４．２４によ
って構成され、一方の半割状磁石２４は上面側がＮ極で
下面側がＳ極に着磁され、他方の半割状磁石２４は上面
側がＳ橿で下面側がＮ極に着磁されている。
回転軸４ｂを囲むように磁石取付溝２２がリング状に形
成され、該磁石取付溝２２中にはリング状の磁石２３が
配設されている。ここで、該磁石２３は発電電動機部Ａ
の極数と□同一極数となるよう着磁されるもので、第２
図では径方向へ２分割された半割状磁石２４．２４によ
って構成され、一方の半割状磁石２４は上面側がＮ極で
下面側がＳ極に着磁され、他方の半割状磁石２４は上面
側がＳ橿で下面側がＮ極に着磁されている。
又、２５はよ記磁石２３と対面するよう枠材７の天部７
ａ側に取付けられたリング状のフェライトで、該フェラ
イト２５は上記磁石２３のヨークとして機能としている
。該フェライト２５と上記磁石２３とにより磁気軸受が
構成される。又、２６は上記磁石２３と対面するよう上
記フェライト２５に取付けられたホール素子で、該ホー
ル素子２６は上記磁石２３からの磁束を検知することに
よりフライホイール２１の回転位置を検出するようにな
っている。ここで、該ホール素子２６のリード線２６ａ
は枠材７の天部７ａ側に沿って這わされた後、枠材７及
びケーシング１に穿設された穴２７．２８を介して外部
へ引出されている。
ａ側に取付けられたリング状のフェライトで、該フェラ
イト２５は上記磁石２３のヨークとして機能としている
。該フェライト２５と上記磁石２３とにより磁気軸受が
構成される。又、２６は上記磁石２３と対面するよう上
記フェライト２５に取付けられたホール素子で、該ホー
ル素子２６は上記磁石２３からの磁束を検知することに
よりフライホイール２１の回転位置を検出するようにな
っている。ここで、該ホール素子２６のリード線２６ａ
は枠材７の天部７ａ側に沿って這わされた後、枠材７及
びケーシング１に穿設された穴２７．２８を介して外部
へ引出されている。
本実施例に係るフライホイール電源装置はこのように構
成されるが、次にその作用について説明する。
成されるが、次にその作用について説明する。
然るに、本実施例においては、磁石２３とフェライト２
５とが磁気軸受を構成し、両者間の吸引力によりフライ
ホイール２１を吊り下げ、その結果、球面ベアリング受
台６に加わるフライホイール２１の荷重が軽減する。
５とが磁気軸受を構成し、両者間の吸引力によりフライ
ホイール２１を吊り下げ、その結果、球面ベアリング受
台６に加わるフライホイール２１の荷重が軽減する。
一方、上記磁石２３からの磁束をホール素子２６が検知
することにより、フライホイール２１の回転位置が検出
される。
することにより、フライホイール２１の回転位置が検出
される。
ところで、フライホイール２１が高速で回転した場合、
磁石２３も高速で回転するため、従来技術の如くヨーク
として鉄系の磁性体を用いた場合には該磁性体に発生す
る鉄損が増大し、その結果、温度が上昇し、装置の寿命
が低下する。
磁石２３も高速で回転するため、従来技術の如くヨーク
として鉄系の磁性体を用いた場合には該磁性体に発生す
る鉄損が増大し、その結果、温度が上昇し、装置の寿命
が低下する。
しかしながら、本実施例においてはヨークとしてフェラ
イト２５を用いているため、該フェライト２５に発生す
る鉄損が減少し、温度上昇を防ぐことができる。
イト２５を用いているため、該フェライト２５に発生す
る鉄損が減少し、温度上昇を防ぐことができる。
又、ホール素子２６は発電電動機部Ａから離間して位置
するため、該発電電動機部Ａから熱的悪影響を受けない
。
するため、該発電電動機部Ａから熱的悪影響を受けない
。
以上説明したように本発明によれば、フライホイールの
上部に、周方向に沿って複数の磁石を配置し、この磁石
に対応する枠材の天部側に磁性材を設けて、この磁性材
と上記磁石との吸引力でフライホイールの荷重を軽減す
るとともに、上記フライホイールの回転位置を検出する
回転位置検出素子を、上記枠材の磁石と対応する位置に
設けたので、フライホイールの回転位置検出用としての
・磁石と、磁気軸受用としての磁石とが兼用され、その
結果、磁石の個数低減を図ることができる。
上部に、周方向に沿って複数の磁石を配置し、この磁石
に対応する枠材の天部側に磁性材を設けて、この磁性材
と上記磁石との吸引力でフライホイールの荷重を軽減す
るとともに、上記フライホイールの回転位置を検出する
回転位置検出素子を、上記枠材の磁石と対応する位置に
設けたので、フライホイールの回転位置検出用としての
・磁石と、磁気軸受用としての磁石とが兼用され、その
結果、磁石の個数低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るフライホイール電源装置の縦断面
図、第２図は磁石の斜視図、第３図は従来技術によるフ
ライホイール電源装置の縦断面図、第４図は磁石の斜視
図である。 ４．２１・・・フライホイール、４ａ、４ｂ・・・回転
軸、６・・・下部支承部、７・・・枠材、８・・・上部
支承部、２３・・・磁石、２６・・・回転位置検出素子
。
図、第２図は磁石の斜視図、第３図は従来技術によるフ
ライホイール電源装置の縦断面図、第４図は磁石の斜視
図である。 ４．２１・・・フライホイール、４ａ、４ｂ・・・回転
軸、６・・・下部支承部、７・・・枠材、８・・・上部
支承部、２３・・・磁石、２６・・・回転位置検出素子
。
Claims (1)
- フライホイールの上下より突出する回転軸と、上記回転
軸の上下を支承する上部支承部及び下部支承部と、上記
フライホイールに回転力を与え、また上記回転力を電気
エネルギーに変換する発電電動機部と、上記上部支承部
を保持する枠材とを備えたフライホイール電源装置にお
いて、上記フライホイールの上部に、周方向に沿って複
数の磁石を配置し、この磁石に対応する上記枠材の天部
側に磁性材を設けて、この磁性材と上記磁石との吸引力
でフライホイールの荷重を軽減するとともに、上記フラ
イホイールの回転位置を検出する回転位置検出素子を上
記枠材の磁石に対応する部分に設けたことを特徴とする
フライホイール電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20350484A JPS6185031A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | フライホイ−ル電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20350484A JPS6185031A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | フライホイ−ル電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6185031A true JPS6185031A (ja) | 1986-04-30 |
Family
ID=16475248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20350484A Pending JPS6185031A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | フライホイ−ル電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6185031A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1047175A2 (en) * | 1996-02-05 | 2000-10-25 | Active Power, Inc. | Energy storage flywheel apparatus and journaling details thereof |
| JP2015513034A (ja) * | 2012-03-15 | 2015-04-30 | ロトニックス ホンコン リミテッド | 安全装置を有する電気機械式フライホイール |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP20350484A patent/JPS6185031A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1047175A2 (en) * | 1996-02-05 | 2000-10-25 | Active Power, Inc. | Energy storage flywheel apparatus and journaling details thereof |
| EP1047175A3 (en) * | 1996-02-05 | 2000-11-29 | Active Power, Inc. | Energy storage flywheel apparatus and journaling details thereof |
| JP2015513034A (ja) * | 2012-03-15 | 2015-04-30 | ロトニックス ホンコン リミテッド | 安全装置を有する電気機械式フライホイール |
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