RU157741U1 - Система левитации маховика кинетического накопителя энергии - Google Patents

Abstract

Система левитации маховика кинетического накопителя энергии, содержащая два магнитных высокотемпературных сверхпроводниковых подвеса, включающих постоянные магниты и блочные магнитные высокотемпературные сверхпроводниковые массивы, магнитную опору на постоянных магнитах, отличающаяся тем, что магнитная опора на постоянных магнитах, удерживающая маховик в осевом направлении, выполнена в виде двух осесимметричных конических кольцевых постоянных магнитов трапецеидального сечения, намагниченных встречно.

Description

Полезная модель относится к электроэнергетике, а именно к кинетическим накопителям энергии (КНЭ), и предназначена для бесконтактной установки маховика высокоэффективного КНЭ большой мощности.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система левитации маховика КНЭ, приведенная в патенте (см. Полтавец В.Н., Ковалев Л.К., Ковалев К.Л., Колчанова И.П., Ильясов Р.И., Егошкина Л.А. Кинетический накопитель энергии с магнитным ВТСП подвесом. Патент РФ №133986. Опубл. 27.10.2013 Бюл. №30), содержащая два магнитных подвеса на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), включающие постоянные магниты и блочный ВТСП массив, магнитную опору.

Недостатком этой конструкции является необходимость в большом количестве ВТСП керамики для удержания маховика в осевом направлении и большого количества криоагента для ее захолаживания.

Основной задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является выполнение системы левитации маховика КНЭ на основе магнитной опоры на постоянных магнитах и ВТСП магнитного подвеса, обеспечивающей высокую надежность (радиальную и осевую устойчивость маховика) и улучшенные энергетические показатели КНЭ в рабочих режимах.

Техническим результатом использования данной полезной модели является увеличение КПД и повышение надежности работы КНЭ.

Указанный технический результат достигается применением комбинации магнитной опоры на конических постоянных магнитах и ВТСП магнитного подвеса в КНЭ обеспечивает левитацию маховика КНЭ с радиальной и осевой устойчивостью, существенно уменьшает потери на трение, увеличивает КПД и повышает долговечность устройства. Кроме того, как показали расчеты, коническая опора имеет преимущества перед плоскими постоянными магнитами прототипа, так как при осевой асимметрии обеспечивает уменьшение радиальных усилий, что снижает нагрузку на ВТСП подвесы, позволяя сделать их более компактными.

На фиг. 1 приведен общий вид КНЭ с магнитной опорой и ВТСП подвесами.

На фиг. 2 приведена магнитная опора на постоянных магнитах.

Система левитации маховика кинетического накопителя энергии содержит два магнитных цилиндрических высокотемпературных сверхпроводниковых (ВТСП) подвеса, установленных в верхней и нижней частях вала маховика 1, включающих ротор с постоянными магнитами 3 и 11 и статор с блочными ВТСП массивами 2 и 10, магнитную опору на постоянных магнитах, удерживающую маховик в осевом направлении, выполненную в виде двух осесимметричных конических кольцевых трапецеидального сечения постоянных магнитов ротора 6 и статора 7, намагниченных встречно, размещенных в корпусах 5 и 8 из немагнитного материала, которые закреплены один на фланце ротора 4, другой - на фланце статора 9.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

За счет взаимодействия магнитных полей постоянных магнитов 3 и 11 верхнего и нижнего ВТСП магнитных подвесов и активированных ВТСП блоков 2 и 10 и взаимодействия магнитных полей конических кольцевых постоянных магнитов 6 и 7 в магнитной опоре маховик КНЭ левитирует, удерживаясь от смещения в радиальном и осевом направлениях.

Совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата в виде повышения КПД и надежности за счет использования комбинации магнитной опоры на основе конических кольцевых постоянных магнитов, намагниченных встречно, и двух магнитных цилиндрических ВТСП подвесов.

Claims (1)

1. Система левитации маховика кинетического накопителя энергии, содержащая два магнитных высокотемпературных сверхпроводниковых подвеса, включающих постоянные магниты и блочные магнитные высокотемпературные сверхпроводниковые массивы, магнитную опору на постоянных магнитах, отличающаяся тем, что магнитная опора на постоянных магнитах, удерживающая маховик в осевом направлении, выполнена в виде двух осесимметричных конических кольцевых постоянных магнитов трапецеидального сечения, намагниченных встречно.

   

Images