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飛輪儲能器裝配圖

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更新時間：2014-08-27
發(fā) 布人： kongbei

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飛輪儲能是指利用電動機(jī)帶動飛輪高速旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化成動能儲存起來，在需要的時候再用飛輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的儲能方式。
飛輪儲能系統(tǒng)主要包括轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、軸承系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換能量系統(tǒng)三個部分構(gòu)成。另外還有一些支持系統(tǒng)，如真空、深冷、外殼和控制系統(tǒng)。基本結(jié)構(gòu)如圖所示。
轉(zhuǎn)子系統(tǒng)
飛輪轉(zhuǎn)動時動能與飛輪的轉(zhuǎn)動慣量成正比。而飛輪的轉(zhuǎn)動慣量又正比于飛輪直徑的2次方和飛輪的質(zhì)量（J=(0.5~1)*M*R^2,飛輪質(zhì)量分布均勻時取0.5，質(zhì)量完全集中在邊緣時取1）。
當(dāng)過于龐大、沉重的飛輪在高速旋轉(zhuǎn)時，會受到極大的離心力作用，往往超過飛輪材料的極限強(qiáng)度，很不安全。因此，用增大飛輪轉(zhuǎn)動慣量的方法來增加飛輪的動能是有限的。
軸承系統(tǒng)
支撐轉(zhuǎn)子的軸承，支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)動，降低摩擦阻力，使整個裝置則以最小損耗運(yùn)行。
轉(zhuǎn)換能量系統(tǒng)
飛輪儲能裝置中有一個內(nèi)置電機(jī)，它既是電動機(jī)也是發(fā)電機(jī)。在充電時，它作為電動機(jī)給飛輪加速；當(dāng)放電時，它又作為發(fā)電機(jī)給外設(shè)供電，此時飛輪的轉(zhuǎn)速不斷下降；而當(dāng)飛輪空閑運(yùn)轉(zhuǎn)時，整個裝置則以最小損耗運(yùn)行。
飛輪儲能器中沒有任何化學(xué)活性物質(zhì)，也沒有任何化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。旋轉(zhuǎn)時的飛輪是純粹的機(jī)械運(yùn)動，飛輪在轉(zhuǎn)動時的動能為：
E =1/2Jω^2
式中： J為飛輪的轉(zhuǎn)動慣量
ω為飛輪旋轉(zhuǎn)的角速度. ...

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