飛輪電池轉(zhuǎn)子一體化的研究.pdf

1、高速大功率飛輪電池是新能源飛輪電池領(lǐng)域中重要的研究方向之一。前期該領(lǐng)域的研究重心主要集中在復(fù)合材料高速飛輪上，旨在通過不斷提高飛輪的轉(zhuǎn)速來提高飛輪電池儲(chǔ)能量，但復(fù)合材料飛輪的加工難度大，導(dǎo)致采用復(fù)合材料的飛輪電池實(shí)際應(yīng)用受到限制?；谏鲜霈F(xiàn)狀，本文重點(diǎn)研究高強(qiáng)度金屬材料飛輪電池，通過一體化轉(zhuǎn)子研究實(shí)現(xiàn)其儲(chǔ)能和功率輸出的目的。
　　本文主要做了如下研究：
　　擬定了一種便于加工制造和外形緊湊的飛輪和電機(jī)轉(zhuǎn)子一體化的飛輪電池新型

2、結(jié)構(gòu)方案，并進(jìn)行詳細(xì)的全套部件和整機(jī)三維建模，而且闡述了一體化方案設(shè)計(jì)中所用到的復(fù)合電機(jī)（永磁無刷直流電機(jī)）和永磁體材料（銣鐵硼）。
　　對(duì)本設(shè)計(jì)方案中的飛輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行了強(qiáng)度、剛度、可靠性及穩(wěn)態(tài)分析。主要通過建立飛輪轉(zhuǎn)子的力學(xué)模型，利用Solidworks Simulation進(jìn)行三維模型加載和有限元分析來進(jìn)行以上三方面的研究。
　　對(duì)本方案中的軸進(jìn)行了力學(xué)建模及轉(zhuǎn)矩分析；利用Solidworks Simulation軟件驗(yàn)證

3、在兩種不同工況下軸的強(qiáng)度、剛度以及軸連接的花鍵強(qiáng)度的可靠性，結(jié)果是強(qiáng)度和剛度均滿足要求；對(duì)軸進(jìn)行了模態(tài)分析，結(jié)果表明即使在極限轉(zhuǎn)速18233轉(zhuǎn)每分的工況下軸也不會(huì)出現(xiàn)共振的不利情況；最后，對(duì)于軸不動(dòng)進(jìn)行了理論的可行性分析。
　　通過對(duì)飛輪-軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的力學(xué)建模，利用Solidworks Simulation分別對(duì)飛輪-軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的靜力情況、模態(tài)情況進(jìn)行了分析研究，并對(duì)飛輪-軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的共振應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行了研究。
　　運(yùn)用電磁理