一种采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110061587A(43)申请公布日2019.07.26(21)申请号201910304107.8(22)申请日2019.04.16(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人张维煜吴玉洁蒋智鹏程烨东杨启富张松秦英朱熀秋袁野(51)Int.Cl.H02K7/02(2006.01)H02K7/09(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置(57)摘要本发明公开了一种采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，上下球形飞轮转子对称分布在电机定子两端，且在靠近电机定子侧开有凹槽，槽中嵌有电机转子，飞轮转子径向外部设置有五自由度磁轴承，其包括轴向定子、径向定子、扭转定子以及永磁体，定转子都采用球面结构，且上下飞轮转子均无轴，有效地抑制了陀螺效应；飞轮下方设有一复合分子泵，上部为涡轮分子泵，下部为牵引分子泵，中间为过渡结构，其中泵体设计为子弹头流线型，涡轮分子泵设计为多级叶片，可提高真空泵在低压侧的抽速，其动叶片、静叶片由上而下半径依次减小；牵引分子泵螺旋槽开在定子上，转子光滑；泵体上部动叶片半径较大，离心力较小，提高了真空泵运行的可靠性。CN110061587ACN110061587A权利要求书1/1页1.一种采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，其特征在于，包括飞轮转子(2)、电机(3)、五自由度磁轴承的静止部分(4)和真空泵(6)，所述飞轮转子(2)包括对称设置在电机定子(32)两侧的上飞轮转子(21)和下飞轮转子(22)，且两飞轮转子在靠近电机定子(32)一侧开槽，槽内壁固定贴合第一隔磁铝环(71)，第一隔磁铝环(71)内壁固定嵌有电机转子(31)；所述飞轮转子(2)径向外部间隙设置五自由度磁轴承的静止部分(4)，真空泵(6)位于飞轮转子(2)下方；五自由度磁轴承的静止部分(4)包括内壁为球面结构的上径向/扭转定子(41)、上轴向定子(42)、下轴向定子(43)和下径向/扭转定子(44)，上轴向定子(42)与下轴向定子(43)之间嵌有永磁环(5)；飞轮转子(2)外壁固定有第三隔磁铝环(73)；所述真空泵(6)包括子弹头流线型的泵体(61)，泵体(61)上固定动叶片(62)，与动叶片(62)交替排列的静叶片(63)固定在真空泵定子(68)上，几何尺寸逐渐减小的叶片和半径逐渐增加的泵体(61)自然过渡到牵引分子泵。2.如权利要求1所述的采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，其特征在于，所述上径向/扭转定子(41)上方固定贴合第二隔磁铝环(72)，第二隔磁铝环(72)上方固定贴合上部固定圆盘(11)。3.如权利要求1所述的采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，其特征在于，所述下径向/扭转定子(44)下方固定贴合第四隔磁铝环(74)，第四隔磁铝环(74)下方固定贴合下部固定圆盘(12)。4.如权利要求3所述的采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，其特征在于，所述下部固定圆盘(12)中心开有通孔，通孔处安装第二保护轴承(8)。5.如权利要求1所述的采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，其特征在于，所述真空泵定子(68)下表面与真空泵固定圆盘(610)固定，真空泵固定圆盘(610)固定安装在真空泵底座(611)上，真空泵底座(611)的右端开有排气管道(67)；真空泵固定圆盘(610)上安装第一保护轴承(66)，第一保护轴承(66)上方安装有磁轴承(65)，磁轴承(65)通过转轴(64)支撑泵体(61)。6.如权利要求5所述的采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，其特征在于，所述真空泵定子(68)上表面与护网固定板(613)下表面固定，护网固定板(613)用于安装护网(69)，且护网固定板(613)安装在真空泵外壳(612)的碗状结构内。7.如权利要求6所述的采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，其特征在于，所述真空泵外壳(612)外部安装第五隔磁铝环(75)，用于固定安装电机支架(9)。8.如权利要求1所述的采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置，其特征在于，所述泵体(61)表面光滑。2CN110061587A说明书1/6页一种采用复合分子泵的自抽真空无轴双飞轮储能装置技术领域[0001]本发明涉及飞轮电池领域，具体是采用五自由度磁轴承作为磁轴承悬浮的具有自抽真空功能的无轴双飞轮储能装置。背景技术[0002]飞轮电池又被称为飞轮储能系统，其利用飞轮具有体积小、重量轻、能量密度高的特点，可储存大量动能，利用电机转换为电能，是一种应用前景广阔的储能技术。作为一种新型能源储备装置，越来越多地被世界上许多国家所重视