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毕业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刘金泽老师指导电气1186班邹泽熙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。