超導磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)的研究.pdf

1、飛輪儲能是一種優(yōu)越的新型儲能技術(shù)。目前，飛輪儲能技術(shù)的應用領(lǐng)域已十分廣泛，在UPS、電力系統(tǒng)、混合動力機車等領(lǐng)域中均獲得了成功的應用。該系統(tǒng)主要包括儲存能量的飛輪、支撐飛輪的軸承、進行機電能量轉(zhuǎn)換的電動/發(fā)電機和電能轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)。普通的飛輪儲能系統(tǒng)由于機械軸承的摩擦，難以實現(xiàn)高效、長時間儲能，利用超導體則可以實現(xiàn)低損耗磁懸浮飛輪儲能。
　　 作為超導磁懸浮飛輪儲能系統(tǒng)的初步研究，本文對飛輪轉(zhuǎn)子和超導磁懸浮軸承進行了研究。為進一步

2、的研究奠定了基礎，提供了方向和建議。首先對飛輪轉(zhuǎn)子進行數(shù)值和解析研究，并且對其結(jié)構(gòu)和材料組合進行優(yōu)化。以平面應力假設為前提，對單層結(jié)構(gòu)的飛輪轉(zhuǎn)子進行理論分析，并繪制了飛輪徑向應力、環(huán)向應力沿半徑的分布曲線圖。為了降低飛輪轉(zhuǎn)子的制造成本，提高飛輪轉(zhuǎn)子的儲能和材料利用率，本文以最大化儲能為目標函數(shù)，對飛輪轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計，并獲得各種材料飛輪轉(zhuǎn)子的最優(yōu)內(nèi)徑和外徑尺寸。研究了超導磁懸浮軸承，文中首先介紹了超導磁懸浮軸承的工作原理。然后借助