飛輪儲(chǔ)能是一類重要機(jī)械儲(chǔ)能方式,永磁軸承與螺旋槽軸承混合支承為飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)典型的支承方式。近年來,研發(fā)百公斤級(jí)的儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng),為該領(lǐng)域的研究目標(biāo)。面向百公斤級(jí)的儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng),如何提高永磁軸承與螺旋槽軸承混合支承的承載能力,如何提高飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,是亟待解決的關(guān)鍵問題。圍繞該關(guān)鍵問題,本文開展了較為系統(tǒng)的研究,主要研究工作如下:（1）儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)子-軸承-阻尼器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)開展了儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)子-軸承-阻尼器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì),提出了徑向永磁軸承激勵(lì)的懸擺式TMD與軸向永磁軸承分離配置的上支承結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了帶滾動(dòng)球鉸的懸擺式TMD;進(jìn)行了軸向永磁軸承與螺旋槽軸承混合支承的承載能力分析與測(cè)試,優(yōu)化了軸承結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:懸擺式TMD的軸向負(fù)載和摩擦阻力小;軸向永磁軸承與螺旋槽軸承混合支承的承載能力大,摩擦功耗低。（2）儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)子-軸承-阻尼器系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析基于含耗散力的第二類拉格朗日方程,建立了適用于儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)子-軸承-阻尼器系統(tǒng)的四自由度的自由振動(dòng)模型、非線性穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)模型、等加速下的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)模型以及系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)下的線性擾動(dòng)方程,進(jìn)而分析了飛輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的模態(tài)、穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)、... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作原理

[62]。圖1-2 球面螺旋槽支承的飛輪系統(tǒng)[62]圖1-3 錐面螺旋槽支承的公斤級(jí)飛輪系統(tǒng)[22]（2）上世紀(jì) 90 年代中后期，清華大學(xué)提出了一種永磁軸承與螺旋槽軸承混合支承的儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)，如圖 1-3 所示。與圖 1-2 相比，該儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)除了飛輪本體結(jié)構(gòu)的不同外，其下支承采用的螺旋槽軸承結(jié)構(gòu)也不同，為錐面動(dòng)壓螺旋槽軸承。經(jīng)過對(duì)一系列飛輪本體質(zhì)量為 10 kg 左右的儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究表明：儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能良好，機(jī)械效率高[19,20,22,24]，飛輪轉(zhuǎn)子最高已運(yùn)轉(zhuǎn)到的 800 Hz。（3）東南大學(xué)儲(chǔ)能飛輪實(shí)驗(yàn)室于 2007 年開始對(duì)該類儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了將一套飛輪質(zhì)量為 110 kg 的儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)

圖1-2 球面螺旋槽支承的飛輪系統(tǒng)[62]圖1-3 錐面螺旋槽支承的公斤級(jí)飛輪系統(tǒng)[22]（2）上世紀(jì) 90 年代中后期，清華大學(xué)提出了一種永磁軸承與螺旋槽軸承混合支承的儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)，如圖 1-3 所示。與圖 1-2 相比，該儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)除了飛輪本體結(jié)構(gòu)的不同外，其下支承采用的螺旋槽軸承結(jié)構(gòu)也不同，為錐面動(dòng)壓螺旋槽軸承。經(jīng)過對(duì)一系列飛輪本體質(zhì)量為 10 kg 左右的儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究表明：儲(chǔ)能飛輪轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能良好，機(jī)械效率高[19,20,22,24]，飛輪轉(zhuǎn)子最高已運(yùn)轉(zhuǎn)到的 800 Hz。（3）東南大學(xué)儲(chǔ)能飛輪實(shí)驗(yàn)室于 2007 年開始對(duì)該類儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了將一套飛輪質(zhì)量為 110 kg 的儲(chǔ)能飛輪系統(tǒng)


本文編號(hào)：2925190