电气1186邹泽熙ppt

1、毕业设计飞轮储能系统感应电机的电磁铁设计飞轮储能系统感应电机的电磁铁设计 湖南工程学院应用技术学院湖南工程学院应用技术学院刘金泽老师指导刘金泽老师指导电气电气1186班班邹泽熙邹泽熙 1目录飞轮储能系统原理和结构介绍飞轮储能应用及前景展望飞轮储能感应电机电磁铁的设计小结与致谢2飞轮储能系统的工作原理 飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置，突破了化学电池的局限，用物理方法实现储能。通过电动发电互逆式双向电机，电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存，并通过调频、整流、恒压与不同类型的负载接口。 在储能时，电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动飞轮加速转动，飞轮以动能的形式把能

2、量储存起来，完成电能到机械能转换的储存能量过程，能量储存在高速旋转的飞轮体中；之后，电机维持一个恒定的转速，直到接收到一个能量释放的控制信号；释能时，高速旋转的飞轮拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流与电压，完成机械能到电能转换的释放能量过程。整个飞轮储能系统实现了电能的输入、储存和输出过程。3飞轮储能系统结构 飞轮轴承电机变频逆变控制器辅助系统4飞轮5 飞轮本体是飞轮储能系统中的核心部件，作用是力求提高转子的极限角速度，减轻转子重量，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量，目前多采用碳素纤维材料制作。轴承6 轴承系统的性能直接影响飞轮储能系统的可靠性、效率和寿命。目前应用的飞轮储能系统

3、多采用磁悬浮系统，减少电机转子旋转时的摩擦，降低机械损耗，提高储能效率。电机7 飞轮储能系统的机械能与电能之间的转换是以电动/发电机及其控制为核心实现的，电动/发电机集成一个部件，在储能时，作为电动机运行，由外界电能驱动电动机，带动飞轮转子加速旋转至设定的某一转速；在释能时，电机又作为发电机运行，向外输出电能，此时飞轮转速不断下降。显然，低损耗、高效率的电动/发电机是能量高效传递的关键。变频逆变8 电力转换装置是为了提高飞轮储能系统的灵活性和可控性，并将输出电能变换(调频、整流或恒压等)为满足负荷供电要求的电能。飞轮储能系统的应用电动车9 汽车制造行业纷纷把目光转向电动汽车的研制。能找到储能密

4、度大、充电时间短、价格适宜的新型电池，是电动汽车能否拥有更大的机动性并与汽油车一争高下的关键，而飞轮电池具有清洁、高效、充放电迅捷、不污染环境等特点而受到汽车行业的广泛重视。应用轨道交通10 飞轮是机械式储能，利用旋转的转子作为储能电机和发电机, 可以在60秒周期内充放电, 满足地铁列车10秒密集发车的运行。由最高的双向充放电效率, 每天充放电次数可达1000次，使用寿命长达20年。电气工程专业导论11电力系统中的飞轮储能装置 应用 由于用电高峰与用电低谷时电力负荷差超过l0%以上，所以电力调峰非常重要。飞轮储能发电系统具有能量的存储和释放非常方便的优点，可在任意时间间隔、以任意的规模进行。它

5、可以就近分散放置且零排放、低噪声、适应环境保护的要求。应用可再生能源12 考虑到飞轮储能的能量大。充电快捷，因此，国外不少科研机构已将储能飞轮引入风力发电系统。美国将飞轮引入风力发电系统，实现全程调峰，飞轮机组的发电功率为300KW，大容量储能飞轮的储能为277KW每小时。应用13系统，可以实现这一点！ 为了避免运载火箭只能使用一次的巨大浪费和减少大气污染，美国正在研究一种磁悬浮直线电动机托架（又名太空电梯）来发射航天飞机，这需要功率巨大、但放电时间非常短促的电源，所以专门减少一个容量巨大的电力系统提供能量，显然是不合理的。而采用飞轮储能航天飞机电磁发射示意图飞轮储能系统展望 飞轮储能技术主要

6、结构和运行方法已经基本明确，目前主要正处于广泛的实验阶段，小型样机已经研制成功并有应用于实际的例子，目前正向发展大型机的趋势发展，但是却有非常多的难点，主要集中在以下几个方面。 (1)转子的设计：转子动力学，轮毂一转缘边界连接，强度的优化，蠕变寿命； (2)磁轴承：低功耗，动力设计，高转速，长寿命； (3)功率电子电路：高效率，高可靠性，低功耗电动发电机； (4)安全及保护特性：不可预期动量传递，防止转子爆炸可能性，安全轻型保护壳设计； (5)机械备份轴承：磁轴承失效时支撑转子。飞轮储能系统优势突出，应用广泛，随着技术的成熟和价格的降低，将会是储能领域的一项新的革命。我国在飞轮技术上与发达国家

7、差距很大，国家应对这一技术加以重视，加大资金和技术的投入，使这项技术早日走向市场化、商品化。14飞轮储能感应电机电磁铁的设计 明确自己的课题设计方向，广泛收集有关飞轮储能装置电磁铁原理与设计的资料，了解飞轮储能装置设计中的感应电机的电磁铁的基本构成，对飞轮储能系统感应电机电磁铁方面的知识进行整理，梳理出研究课题所需的内容，通过几个飞轮储能系统电磁铁设计相关例案的理解，合理结合自己所掌握的知识，设计出一个完整的飞轮储能系统感应电机的电磁铁，要求实用、耐用、性价比高，重点对其电磁设计做出详细分析和说明。设计完成后进行相关的检验与测试，保证设计出的产品能成功试用。认真听取指导老师相应的建议和教导，使毕业设计的课题研究能顺利结束。15小结与致谢 毕业设计是我们作为学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对学生的学习能力和独立思考及工作能力也是一个培养。 在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和