RU187943U1 - ENERGY STORAGE - Google Patents
ENERGY STORAGE Download PDFInfo
- Publication number
- RU187943U1 RU187943U1 RU2018139159U RU2018139159U RU187943U1 RU 187943 U1 RU187943 U1 RU 187943U1 RU 2018139159 U RU2018139159 U RU 2018139159U RU 2018139159 U RU2018139159 U RU 2018139159U RU 187943 U1 RU187943 U1 RU 187943U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- housing
- stator
- support
- thrust bearings
- Prior art date
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 abstract description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J15/00—Systems for storing electric energy
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к энергетике, а именно к накопителям энергии. Накопитель энергии имеет вертикально-расположенную ось вращения и содержит вакуумированный корпус (1), который выполнен из двух частей (2) и (3), стянутых между собой резьбовым соединением (4) через прокладку (5). Внутри корпуса (1) установлен маховик в виде ротора (6) с мотор-генератором со статором (7). Мотор-генератор содержит трехфазный статор (7) с парнорасположенными полюсными катушками (8) и выполнен индукторным вентильно-реактивным. Статор (7) зафиксирован внутри корпуса (1) винтами (9), полюсные катушки (8) размещены на полюсах шихтованного магнитопровода статора (7). Ротор (6) выполнен зубчатым и имеет четырехопорную систему в виде опорных подшипников (10) и (11) качения для связи с корпусом (1) через ось (12). Ротор (6) закреплен на опорном диске (13) при помощи заклепок (14). При этом выполняется организация трехфазного исполнения с конфигурацией, в которой число зубцов ротора (6) - будет четырнадцать, число зубцов статора (7) - шесть, число фрагментов зубца статора (7) - два. Опорный диск (13) ротора (6) связан с осью (12) через опорные подшипники (10) качения, которые зафиксированы в цапфе опорного диска (13) ротора (6) полукольцами (15) в осевом направлении, кроме того, ось (12) также имеет опорные подшипники (11) качения, которые установлены в своих опорных крышках (16) и зафиксированы в корпусе (1) резьбовым соединением (17). Опорные подшипники (11) качения связаны с опорными подшипниками (10) качения через распорные втулки (18). В корпусе (1) накопителя имеется постоянный магнит (19) и магнитная опора, состоящая из двух постоянных кольцевых магнитов (20). Магнитная опора расположена в нижней части корпуса (1). Постоянные кольцевые магниты (20) магнитной опоры направлены навстречу одноименных полюсов, при этом один из постоянных кольцевых магнитов (20) магнитной опоры взаимодействует с поверхностью опорного диска (13) ротора (6), а другой - с одной из частей корпуса (1). 2 ил.
Description
Полезная модель относится к энергетике, а именно к накопителям энергии для транспортных средств.The utility model relates to energy, namely, energy storage devices for vehicles.
Известен емкостно-кинетический накопитель, содержащий конденсаторную батарею, включенную в силовую цепь электрической машины постоянного тока, и маховик, вал которого сопряжен с ее валом через механическую передачу и муфту сцепления, причем конденсаторная батарея собрана из последовательно-параллельно соединенных конденсаторов путем закрепления их на периферической поверхности маховика, а выводы батареи соответствующей полярности подключены к контактам кольцам, каждое из которых установлено на валу маховика и оснащено щеточно-контактным аппаратом для включения в силовую цепь электрической машины (см. патент на полезную модель №40535 U1, МПК H01L 29/96 (2000.01), опубликовано 10.09.2004).Known capacitive-kinetic storage device containing a capacitor bank included in the power circuit of an electric DC machine, and a flywheel, the shaft of which is coupled to its shaft through a mechanical transmission and clutch, and the capacitor bank is assembled from series-parallel connected capacitors by fixing them to the peripheral the surface of the flywheel, and the battery terminals of the corresponding polarity are connected to the contacts of the rings, each of which is mounted on the flywheel shaft and equipped with a brush Comp act apparatus for inclusion in a power circuit of the electric machine (see. the patent for utility model №40535 U1, IPC H01L 29/96 (2000.01), published on 10.09.2004).
Известен накопитель кинетической энергии, содержащий индуктор магнитного поля, кольцевой ротор-маховик, взаимодействующий с последним, где в индукторе выполнены два кольцевых канала, снабжен обмоткой, размещенной в последних, а ротор-маховик выполнен в виде двух кольцевых ободов из ферромагнитного материала с радиальными канавками, установленных в кольцевых каналах индуктора бегущего магнитного поля, и снабжен дополнительной обмоткой из проводящего материала, размещенной в канавках (см. авт.св. SU №1746096 А1, МПК 5F16F 15/30, опубликовано 07.07.92).Known drive kinetic energy containing a magnetic field inductor, an annular rotor-flywheel, interacting with the latter, where the inductor has two annular channels, is equipped with a winding located in the latter, and the rotor-flywheel is made in the form of two annular rims of ferromagnetic material with radial grooves installed in the annular channels of the traveling magnetic field inductor, and is equipped with an additional winding of conductive material placed in the grooves (see ed. St. SU No. 1746096 A1, IPC 5 F16F 15/30, published 07.07.92).
Известен накопитель механической энергии с упругими элементами, состоящий из неподвижной оси накопителя, на которой жестко закреплен четырехлучевой кронштейн и установлена с помощью подшипников центральная шестерня с возможностью поворота вокруг оси накопителя, на концах четырехлучевого кронштейна закреплены оси кронштейна, на которых с помощью подшипников установлены с возможностью вращения шестерни, находящиеся в зацеплении с центральной шестерней, причем шестерни установлены на осях кронштейна с образованием полостей, в которых размещены упругие элементы, выполненные в виде пружин кручения, навитых вокруг осей кронштейна и прикрепленных своими концами к осям кронштейна и шестерням, на корпусе центральной шестерни жестко закреплена коническая шестерня накопителя, одновременно находящаяся в зацеплении с входной конической шестерней и выходной конической шестерней, установленными с возможностью вращения относительно вала отбора мощности посредством подшипников, корпус входной конической шестерни имеет шлицы, которые вместе с фрикционными дисками, входным нажимным диском и пакетом тарельчатых пружин образует входную многодисковую фрикционную муфту, корпус выходной конической шестерни также имеет шлицы, которые вместе с фрикционными дисками, выходным нажимным диском и пакетом тарельчатых пружин образует выходную многодисковую фрикционную муфту, фрикционные диски выполнены с возможностью перемещения вдоль вала отбора мощности по его шлицам и передачи вращения посредством шлицевых соединений при включении муфт, при этом в полости, образованной осью накопителя и центральной шестерней расположен еще один упругий элемент в виде пружины кручения, навитой вокруг оси накопителя и соединенной своими концами с осью накопителя и центральной шестерней (см. патент на полезную модель №181468 U1, МПК F16H 33/02 (2006.01), опубликовано 16.07.2018).A mechanical energy storage device with elastic elements is known, consisting of a fixed drive axis, on which the four-beam bracket is rigidly fixed and a central gear mounted with bearings with the possibility of rotation around the drive axis, bracket axes are fixed at the ends of the four-beam bracket, on which the bearings are mounted with the possibility of gear rotations engaged with the central gear, the gears being mounted on the axis of the bracket to form cavities in which elastic elements are placed, made in the form of torsion springs, wound around the axis of the bracket and fastened at their ends to the axis of the bracket and gears, the bevel gear of the drive rigidly fixed to the housing of the central gear, meshed simultaneously with the input bevel gear and the output bevel gear, installed with the possibility rotation relative to the power take-off shaft by means of bearings, the housing of the input bevel gear has splines, which together with the friction disks, the input forms a multi-plate friction clutch inlet with a compression disk and a disk-shaped spring package, the housing of the output bevel gear also has slots, which, together with the friction disks, an output pressure disk and a disk-spring package, forms an output multi-plate friction clutch, the friction disks can move along the power take-off shaft along its splines and transmission of rotation by means of splined joints when the couplings are turned on, while in the cavity formed by the drive axis and the central gear put another elastic member in the form of a torsion spring wound around the drive axis and connected with their ends to the drive shaft and the central gear (cm. Utility Model Patent No. 181468 U1, IPC F16H 33/02 (2006.01), published July 16, 2018).
Известен накопитель энергии, включающий в себя вакуумируемый корпус, маховик в виде вертикального цилиндрического трубчатого ротора с мотор-генератором со статором и приводным диском, систему опор из подшипников, отличающийся тем, что в него введена магнитная система, содержащая магнит и полюсные наконечники, плоскости которых параллельны плоскостям торцов маховика, установленные с образованием зазоров между ними и торцами маховика (см. патент на изобретение №2621309 С2, МПК H02K 7/02 (2006.01), опубликовано 01.06.2017).A known energy storage device including a vacuum housing, a flywheel in the form of a vertical cylindrical tubular rotor with a motor generator with a stator and a drive disk, a bearing support system, characterized in that a magnetic system is introduced into it containing a magnet and pole pieces, the planes of which parallel to the planes of the ends of the flywheel, installed with the formation of gaps between them and the ends of the flywheel (see patent for the invention No. 2621309 C2, IPC
Известен накопитель энергии, включающий вакуумируемый корпус, установленный в нем маховик в виде вертикального цилиндрического трубчатого ротора, выполненного из двух или более труб, соединенных гибкими элементами, периферия которых установлена в смежные трубы ротора, с мотор-генератором со статором, закрепленным в корпусе, и ротором мотор-генератора, закрепленным на роторе, систему опор, образованную из опорного подшипника в нижней части ротора и магнитного подшипника с постоянным магнитом в верхней части ротора, при этом в накопителе установлен дополнительный мотор-генератор со статором, закрепленным в корпусе, и ротором мотор-генератора, закрепленным на роторе, вращающийся элемент, по крайней мере, одной из опор закреплен на центральной части гибкого элемента, опорный подшипник выполнен из игольчатого опорного подшипника с подпятником (см. патент на изобретение №2504889 С1, МПК H02K 7/02 (2006.01), F16F 15/315 (2006.01), B60L 11/16 (2006.01), опубликовано 20.08.2013).A known energy storage device including a vacuum housing, a flywheel installed in it in the form of a vertical cylindrical tubular rotor made of two or more pipes connected by flexible elements, the periphery of which is installed in adjacent rotor pipes, with a motor generator with a stator fixed in the housing, and the rotor of the motor generator mounted on the rotor, a support system formed of a thrust bearing in the lower part of the rotor and a magnetic bearing with a permanent magnet in the upper part of the rotor, while in the drive an additional motor generator is installed with a stator fixed in the housing and a motor generator rotor mounted on the rotor, a rotating element of at least one of the supports is fixed on the central part of the flexible element, the pillow block bearing is made of a needle block bearing with a thrust bearing (see patent for invention No. 2504889 C1, IPC H02K 7/02 (2006.01), F16F 15/315 (2006.01),
Известен кинетический накопитель энергии, содержащий корпус, в котором размещен мотор-генератор, включающий статор с многофазной многополюсной обмоткой, полюса ротора, маховик, магнитный высокотемпературный сверхпроводниковый (ВТСП) подвес, содержащий постоянные магниты и кольцевой блочный ВТСП массив, причем мотор- генератор размещен внутри маховика, выполненного в форме диска с осевым отверстием, полюса ротора мотор-генератора размещены в теле маховика, постоянные магниты ВТСП подвеса размещены на нижней поверхности маховика и выполнены в виде соосных колец, разделенных проставками из немагнитного материала, дополнительно введена опора маховика чашеобразной формы с конусообразной торцевой поверхностью, которая установлена соосно с валом мотор-генератора с возможностью осевого перемещения, осевого вращения, и взаимодействующая с нижней частью внутренней поверхности маховика (см. патент на полезную модель №97018 U1, МПК H02K 7/00 (2006.01), F16H 33/02 (2006.01), опубликовано 20.08.2010).Known kinetic energy storage device containing a housing in which a motor generator is located, including a stator with a multiphase multipolar winding, rotor poles, flywheel, a magnetic high-temperature superconducting (HTSC) suspension containing permanent magnets and an annular block HTSC array, the motor generator being located inside a flywheel made in the form of a disk with an axial hole, the rotor poles of the motor generator are located in the flywheel body, the permanent magnets of the HTSC suspension are placed on the lower surface of the flywheel and flaxen in the form of coaxial rings separated by spacers made of non-magnetic material, an additional flywheel support with a conical end surface is introduced, which is mounted coaxially with the shaft of the motor generator with the possibility of axial movement, axial rotation, and interacting with the lower part of the inner surface of the flywheel (see Utility Model Patent No. 97018 U1, IPC
Известен электромеханический сверхпроводящий накопитель энергии, содержащий корпус, в котором размещены синхронный двигатель-генератор со статором с системой обмоток и ротор-маховик, опорные постоянные магниты, расположенные в нижней части ротора-маховика, постоянные магниты возбуждения, расположенные на внутренней боковой поверхности ротора-маховика, направляющая опора с подшипником, расположенная в нижней части синхронного двигателя-генератора, сверхпроводящие пластины, криостат, высокотемпературный сверхпроводниковый подвес, образованный опорными постоянными магнитами и сверхпроводящими пластинами, причем корпус выполнен из двух соединенных между собой модулей - модуля криостата и модуля синхронного двигателя-генератора, причем сверхпроводящие пластины высокотемпературного сверхпроводникового подвеса расположены в модуле криостата, а ротор-маховик, внутренняя полость которого вакуумирована, расположен в модуле синхронного двигателя-генератора (см. патент на изобретение №2601590 С1, МПК H02K 7/02 (2006.01), H02K 7/09 (2006.01), опубликовано 10.11.2016).Known is an electromechanical superconducting energy storage device comprising a housing in which a synchronous motor-generator with a stator with a winding system and a rotor-flywheel are placed, permanent permanent magnets located in the lower part of the flywheel rotor, permanent excitation magnets located on the inner side surface of the flywheel rotor , guide bearing with bearing located at the bottom of the synchronous motor-generator, superconducting plates, cryostat, high-temperature superconducting suspension, it is brazed by supporting permanent magnets and superconducting plates, the case being made of two interconnected modules - a cryostat module and a synchronous engine-generator module, the superconducting plates of a high-temperature superconducting suspension located in the cryostat module, and the rotor-flywheel, whose internal cavity is evacuated, is located in module of a synchronous engine-generator (see patent for invention No. 2601590 C1, IPC
Известен буферный накопитель кинетической энергии, содержащий ротор-маховик в виде диска с ободом, размещенным между двумя торцовыми статорами, в пазах которых размещены обмотки, выполненные из двух частей, систему магнитной компенсации массы ротора-маховика, на торцах которого выполнены радиальные и кольцевые пазы, заполненные немагнитным проводящим материалом (см. авт.св. SU №1534638, 5H02K 1/12, опубликовано 07.01.90).Known buffer storage of kinetic energy, containing a rotor-flywheel in the form of a disk with a rim located between two end stators, in the grooves of which are placed windings made of two parts, a system of magnetic mass compensation of the rotor-flywheel, at the ends of which are made radial and ring grooves, filled with non-magnetic conductive material (see ed. St. SU No. 1534638, 5
Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является накопитель энергии, включающий вакуумируемый корпус, установленный в нем маховик в виде вертикального цилиндрического трубчатого ротора с мотор-генератором со статором, закрепленным в корпусе, и приводным диском, закрепленным на роторе, систему опор, образованную из игольчатого опорного подшипника с подпятником в нижней части ротора и магнитного подшипника с постоянным магнитом в верхней части ротора, где вращающийся элемент, по крайней мере, одной из опор закреплен на перегородке, установленной внутри трубы ротора на некотором удалении от ее торца (см. патент на изобретение №2456734 С2, МПК H02K 7/02 (2006.01), H02K 7/09 (2006.01), H02K 51/00 (2006.01), F16F 15/15 (2006.01), опубликовано 20.07.2012).The prototype of the claimed technical solution according to the set of essential features and the achieved technical result is an energy storage device including a vacuum housing, a flywheel installed in it in the form of a vertical cylindrical tubular rotor with a motor generator with a stator mounted in the housing, and a drive disk mounted on the rotor, a support system formed of a needle bearing with a thrust bearing in the lower part of the rotor and a magnetic bearing with a permanent magnet in the upper part of the rotor where the rotating element of at least one of the supports is mounted on a partition installed inside the rotor tube at some distance from its end (see patent for invention No. 2456734 C2, IPC
Известные решения в большинстве случаев громоздки и сложны в конструкции из-за наличия муфты и зубчатой передачи, которые, в свою очередь, не выполняют функции кинетического накопителя энергии, имеют недостаточную энергетическую плотность. Кроме того, из-за высокой скорости вращения маховик и электропривод размещают в герметичной камере с пониженным давлением воздуха, что приводит к ухудшению охлаждения электропривода и увеличению эксплуатационных расходов, связанных с поддержанием вакуума. Установка электропривода в отдельной камере увеличивают также и габариты самого устройства, возникает необходимость применять уплотнительные устройства в подвижном состоянии, что усложняет кинетический накопитель энергии. А наличие щеточно-контактного аппарата приводит к снижению срока эксплуатации устройств из-за быстрого износа щеток.Known solutions in most cases are cumbersome and complicated in design due to the presence of a clutch and gear transmission, which, in turn, do not perform the functions of a kinetic energy storage device, have insufficient energy density. In addition, due to the high rotation speed, the flywheel and the electric drive are placed in a sealed chamber with a reduced air pressure, which leads to a deterioration in the cooling of the electric drive and an increase in operating costs associated with maintaining the vacuum. The installation of an electric drive in a separate chamber also increases the dimensions of the device itself, it becomes necessary to use sealing devices in a mobile state, which complicates the kinetic energy storage. And the presence of a brush-contact device reduces the life of the devices due to the rapid wear of the brushes.
Задачей данной полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик.The objective of this utility model is to increase operational characteristics.
Поставленная задача достигается тем, что накопитель энергии, содержащий вакуумированный корпус, установленный в нем маховик в виде ротора с мотор-генератором со статором, закрепленным в корпусе, систему опор, образованную из опорных подшипников в верхней и нижней части ротора, дополнительно содержит магнитную опору, расположенную в нижней части корпуса, состоящую из двух постоянных кольцевых магнитов, направленных навстречу одноименных полюсов, при этом корпус выполнен из двух частей стянутых между собой резьбовым соединением через прокладку, причем мотор-генератор содержит трехфазный статор с парнорасположенными полюсными катушками и выполнен индукторным вентильно-реактивным, а ротор выполнен зубчатым и имеет четырехопорную систему в виде подшипников качения для связи с корпусом через ось, кроме того, один из постоянных кольцевых магнитов магнитной опоры закреплен к опорному диску ротора, а другой - к одной из части корпуса.This object is achieved in that the energy storage device containing a vacuum housing, a flywheel installed in it in the form of a rotor with a motor generator with a stator fixed in the housing, a support system formed of thrust bearings in the upper and lower parts of the rotor further comprises a magnetic support, located in the lower part of the housing, consisting of two permanent ring magnets directed towards the poles of the same name, while the housing is made of two parts tightened together by a threaded connection through a tab, the motor-generator contains a three-phase stator with paired pole coils and is made of induction valve-reactive, and the rotor is gear and has a four-bearing system in the form of rolling bearings for communication with the housing through the axis, in addition, one of the permanent ring magnets of the magnetic support is fixed to the supporting disk of the rotor, and the other to one of the parts of the housing.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что накопитель энергии дополнительно содержит магнитную опору, расположенную в нижней части корпуса, состоящую из двух постоянных кольцевых магнитов, направленных навстречу одноименных полюсов, при этом корпус выполнен из двух частей стянутых между собой резьбовым соединением через прокладку, причем мотор-генератор содержит трехфазный статор с парнорасположенными полюсными катушками и выполнен индукторным вентильно-реактивным, а ротор выполнен зубчатым и имеет четырехопорную систему в виде подшипников качения для связи с корпусом через ось, кроме того, один из постоянных кольцевых магнитов магнитной опоры закреплен к опорному диску ротора, а другой - к одной из части корпуса, позволяет повысить эксплуатационные характеристики.The combination of distinctive features, namely, that the energy storage device further comprises a magnetic support located in the lower part of the housing, consisting of two permanent ring magnets directed towards the poles of the same name, while the housing is made of two parts tightened together by a threaded connection through a gasket, and the motor-generator contains a three-phase stator with paired pole coils and is made of inductor valve-reactive, and the rotor is gear and has four supports th system as a rolling bearing for connection to the frame via the axis, in addition, one of the permanent ring magnets the magnetic bearing is fixed to the supporting rotor disk, and the other - to one of the body portion, improves performance.
Полезная модель поясняется следующими чертежами:The utility model is illustrated by the following drawings:
фиг. 1 - электромеханический накопитель энергии, общий вид (в продольном разрезе);FIG. 1 - electromechanical energy storage device, general view (in longitudinal section);
фиг. 2 - то же, общий вид (в поперечном разрезе А-А фиг. 1).FIG. 2 is the same general view (in cross section AA of FIG. 1).
Накопитель энергии имеет вертикально-расположенную ось вращения и содержит вакуумированный корпус 1, который выполнен из двух частей 2 и 3, стянутых между собой резьбовым соединением 4 через прокладку 5. Внутри корпуса 1 установлен маховик в виде ротора 6 с мотор-генератором со статором 7. Мотор-генератор содержит трехфазный статор 7 с парнорасположенными полюсными катушками 8 и выполнен индукторным вентильно-реактивным. Данное исполнение мотор-генератора упрощает конструкцию, делая ее достаточно компактной, тем самым снижая стоимость, а расположение ее на периферии маховика позволяет снизить тепловые потери при преобразовании энергии. Статор 7 зафиксирован внутри корпуса 1 винтами 9, полюсные катушки 8 размещены на полюсах шихтованного магнитопровода статора 7. Ротор 6 выполнен зубчатым и имеет четырехопорную систему в виде опорных подшипников 10 и 11 качения для связи с корпусом 1 через ось 12. Ротор 6 закреплен на опорном диске 13 при помощи заклепок 14. При этом, выполняется организация трехфазного исполнения с конфигурацией, в которой число зубцов ротора 6 - будет четырнадцать, число зубцов статора 7- будет шесть, а число фрагментов зубца статора 7 - будет два.The energy storage device has a vertical axis of rotation and contains a
Опорный диск 13 ротора 6 связан с осью 12 через опорные подшипники 10 качения, которые зафиксированы в цапфе опорного диска 13 ротора 6 полукольцами 15 в осевом направлении, кроме того ось 12 также имеет опорные подшипники 11 качения, которые установлены в своих опорных крышках 16 и зафиксированы в корпусе 1 резьбовым соединением 17. Опорные подшипники 11 качения связаны с опорными подшипниками 10 качения через распорные втулки 18. Для снижения потерь в опорных подшипниках качения в корпусе 1 накопителя имеется постоянный магнит 19 и магнитная опора, состоящая из двух постоянных кольцевых магнитов 20. Магнитная опора расположена в нижней части корпуса 1. Постоянные кольцевые магниты 20 магнитной опоры направлены навстречу одноименных полюсов, при этом один из постоянных кольцевых магнитов 20 магнитной опоры взаимодействует с поверхностью опорного диска 13 ротора 6, а другой - с одной из части корпуса 1. Система опор, состоящая из подшипников качения, снижает потери на трение и, повышает эффективность накопителя, а магнитная опора разгружает опорные подшипники качения, увеличивая тем самым их ресурс.The
Накопитель энергии способствует также повышению безопасности эксплуатации как при штатной работе накопителя, так и при разрушении ротора.The energy storage also contributes to increased operational safety both in the normal operation of the storage and in the destruction of the rotor.
Заявляемый накопитель энергии работает следующим образом.The inventive energy storage device operates as follows.
При подаче на фазные обмотки полюсных катушек 8 в соответствии с работой вентильной индукторной реактивной машины в двигательном режиме напряжения, под действием которого протекает электрический ток, в результате чего возникает магнитное поле. Магнитный поток замыкается по пути: фрагмент зубца статора 7 - воздушный зазор - зубец ротора 6 - воздушный зазор - фрагмент зубца статора 7 - ярмо зубца статора 7 - фрагмент зубца статора 7. При этом возникает электромагнитный момент, стремящийся повернуть ротор 6 в направлении положения минимального магнитного сопротивления. Для устойчивого вращения ротора 6 требуется поочередно возбуждать и, снимать питание с фазных обмоток в зависимости от углового положения ротора 6, что обеспечивает электрический преобразователь. Ротор 6 с опорным диском 13 раскручивается и накапливает кинетическую энергию, при необходимости которая, с применением электрического преобразователя превращается в электрическую и передается потребителю. А именно при работе вентильной индукторной реактивной машины в генераторном режиме импульс тока подается в фазные обмотки, закрепленные на зубцах статора 7, относительно которых ротор 6 находится в положении минимального магнитного сопротивления. Магнитный поток замыкается по пути, как и в двигательном режиме работы.When applying to the phase windings of the pole coils 8 in accordance with the operation of the valve inductor reactive machine in the motor mode of voltage, under the action of which an electric current flows, resulting in a magnetic field. The magnetic flux closes along the path:
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эксплуатационные характеристики, а в совокупности признаков одновременно и повысить срок эксплуатации самого накопителя энергии.The claimed technical solution allows to increase operational characteristics, and in the aggregate of features at the same time increase the life of the energy storage device itself.
Заявляемая полезная модель соответствует требованию промышленной применимости, его реализация возможна на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.The inventive utility model meets the requirement of industrial applicability, its implementation is possible on standard technological equipment using previously developed technologies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139159U RU187943U1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | ENERGY STORAGE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139159U RU187943U1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | ENERGY STORAGE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU187943U1 true RU187943U1 (en) | 2019-03-25 |
Family
ID=65858966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018139159U RU187943U1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | ENERGY STORAGE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU187943U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2746794C1 (en) * | 2020-10-01 | 2021-04-21 | Сергей Викторович Владимиров | Kinetic energy storage device |
| RU205836U1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-08-11 | Георгий Ильич Чибиров | AUTONOMOUS POWER SUPPLY STORAGE WITH MECHANICAL ENERGY STORAGE |
| RU2770227C1 (en) * | 2021-05-31 | 2022-04-14 | Олег Юрьевич Неймышев | Auxiliary combined heat exchanger (ache) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4200824A1 (en) * | 1992-01-15 | 1993-07-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Dynamo-electric flywheel energy store - has rotor shaft with desired point of fracture which lies outside rotor bearings |
| US6043577A (en) * | 1996-03-02 | 2000-03-28 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Flywheel energy accumulator |
| RU2504889C2 (en) * | 2012-02-13 | 2014-01-20 | Закрытое акционерное общество "Центротех-СПб" | Energy storage unit |
| RU157741U1 (en) * | 2015-03-12 | 2015-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | KNETIC ENERGY KINETIC STORAGE LEVITATION SYSTEM |
| US20180166946A1 (en) * | 2013-02-20 | 2018-06-14 | Raymond James Walsh | Flywheel energy storage device with induction torque transfer |
| RU2659661C1 (en) * | 2017-08-17 | 2018-07-03 | Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения" "Салют" (АО НПЦ газотурбостроения "Салют") | Magnetic support at the high-temperature superconductors for horizontal shafts |
-
2018
- 2018-11-06 RU RU2018139159U patent/RU187943U1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4200824A1 (en) * | 1992-01-15 | 1993-07-22 | Bayerische Motoren Werke Ag | Dynamo-electric flywheel energy store - has rotor shaft with desired point of fracture which lies outside rotor bearings |
| US6043577A (en) * | 1996-03-02 | 2000-03-28 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Flywheel energy accumulator |
| RU2504889C2 (en) * | 2012-02-13 | 2014-01-20 | Закрытое акционерное общество "Центротех-СПб" | Energy storage unit |
| US20180166946A1 (en) * | 2013-02-20 | 2018-06-14 | Raymond James Walsh | Flywheel energy storage device with induction torque transfer |
| RU157741U1 (en) * | 2015-03-12 | 2015-12-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | KNETIC ENERGY KINETIC STORAGE LEVITATION SYSTEM |
| RU2659661C1 (en) * | 2017-08-17 | 2018-07-03 | Акционерное общество "Научно-производственный центр газотурбостроения" "Салют" (АО НПЦ газотурбостроения "Салют") | Magnetic support at the high-temperature superconductors for horizontal shafts |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU205836U1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-08-11 | Георгий Ильич Чибиров | AUTONOMOUS POWER SUPPLY STORAGE WITH MECHANICAL ENERGY STORAGE |
| RU2746794C1 (en) * | 2020-10-01 | 2021-04-21 | Сергей Викторович Владимиров | Kinetic energy storage device |
| RU2770227C1 (en) * | 2021-05-31 | 2022-04-14 | Олег Юрьевич Неймышев | Auxiliary combined heat exchanger (ache) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU187943U1 (en) | ENERGY STORAGE | |
| US4032807A (en) | Inside-out motor/alternator with high inertia smooth rotor | |
| US6891302B1 (en) | Light-weight high-power electrical machine | |
| US9831742B2 (en) | Electromechanical flywheel device | |
| GB2457342A (en) | Apparatus for converting kinetic energy into usable power | |
| JP6194319B2 (en) | Electromechanical flywheel storage system | |
| CN105186740B (en) | A kind of inertia energy storage system | |
| JP2017200435A (en) | Electromechanical flywheel | |
| JP2013158119A (en) | Magnetic modulation double-shaft motor | |
| CN107681854A (en) | A kind of axial permanent magnetic motor | |
| US5210452A (en) | Symmetric armature for high current, air-core pulsed alternators | |
| CN102624177A (en) | Multilayer disk type flywheel energy storage device | |
| JP2007060748A (en) | Superconducting multishaft motor and vehicle equipped therewith | |
| CN201656742U (en) | Flywheel energy storage system with double disk structure | |
| CN103346634A (en) | Novel motor | |
| KR101872262B1 (en) | Magnet generator | |
| RU2302692C1 (en) | Electromechanical converter | |
| CN105703588B (en) | Flywheel-type motor used for diesel engine | |
| JPH11168852A (en) | Dynamoelectric machine with incorporated flywheel, load drive device using the dynamoelectric machine and its operation method | |
| CN208046416U (en) | A kind of magneto | |
| EP3091637A1 (en) | A stator for an electrical machine of a working machine | |
| RU2538377C2 (en) | Submersible linear electric motor | |
| CN211579836U (en) | Brushless dual-rotor composite motor structure | |
| RU2544002C1 (en) | Electrical machine | |
| CN111342630A (en) | Brushless double-rotor motor structure for vehicle |