超導(dǎo)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究.pdf

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

2、的研究奠定了基礎(chǔ)，提供了方向和建議。首先對(duì)飛輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行數(shù)值和解析研究，并且對(duì)其結(jié)構(gòu)和材料組合進(jìn)行優(yōu)化。以平面應(yīng)力假設(shè)為前提，對(duì)單層結(jié)構(gòu)的飛輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行理論分析，并繪制了飛輪徑向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)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(chǔ)能和材料利用率，本文以最大化儲(chǔ)能為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)飛輪轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(dǎo)磁懸浮軸承，文中首先介紹了超導(dǎo)磁懸浮軸承的工作原理。然后借助