铁路应用飞轮储能系统可支撑大载荷的超导磁轴承的开发

为提高飞轮储能系统(FESS)的储能量,开发了用热塑树脂固定的高温超导线圈(HTS)。采用该线圈可以支撑大载荷超导磁轴承。

采用超导磁轴承的飞轮储能系统及示范试验

介绍了采用超导磁轴承的飞轮储能系统,以及所进行的示范试验。

基于ANSYS的高温超导混合磁轴承悬浮力分析

基于商用电磁场有限元软件ANSYS以及Bean临界态模型,对由圆柱形高温超导块材、永磁体和超导线圈组成的新型高温超导混合磁轴承的电磁场分布及悬浮力进行了仿真分析,研究了超导线圈对高温超导混合磁轴承悬浮力的影响,同时还通过实验测试了悬浮力。结果表明:仿真与实验具有较好的一致性,使用软件仿真方便可行,其结果较为准确可靠,可为高温超导混合磁轴承的设计和优化提供理论依据。

一种新型超导混合磁悬浮轴承的悬浮力特性分析

针对普通高温超导磁轴承刚度小、承载力低、悬浮间隙难以调节等不足,设计了一种由永磁体、超导块材及超导线圈组成的新型悬浮系统。在此基础上,利用临界态模型及商用有限元软件分析了其悬浮力随间隙变化的规律,通过分析对比,证明了仿真计算与实验测试具有良好的一致性。研究结果表明:引入超导线圈可提高轴承的承载能力,增大轴承刚度,便于调节悬浮间隙,有利于其高速稳定运行,同时还能降低系统的功耗。

复合结构高温超导推力轴承的静态特性

基于宏观电磁场的临界态Bean模型,利用商用电磁场有限元分析软件ANSYS对由多块高温超导体和一整块环形永磁体组成的复合结构高温超导推力轴承静态特性进行了数值研究,分析了环形永磁体的结构参数对高温超导推力轴承静态悬浮力的影响。结果发现在由多块高温超导体和一整块环形永磁体组成的高温超导推力轴承结构中,存在着一个能够使轴承的悬浮力达到最大的几何关系。

非同轴结构高温超导推力轴承的悬浮力

基于宏观电磁场的临界态Bean模型,利用商用电磁场有限元分析软件ANSYS,对由非同轴的单块高温超导体和整块永磁体组成的高温超导推力轴承静态特性进行了数值研究,分析了永磁体的结构参数对高温超导推力轴承静态悬浮力的影响。

一种飞轮储能系统用被动磁轴承组设计与分析

介绍了一种用于飞轮储能系统的磁轴承组,该磁轴承组由永磁轴承(PMB)和超导磁轴承(SMB)组成.基于Halbach阵列的永磁轴承设计了一种具有Nd-Fe-B磁环和后轭的PMB的新结构,并与现有结构进行了比较.利用有限元法(FEM)比较2种不同的PMB配置,在2个SMB拓扑的零场冷却(ZFC)和现场冷却(FC)过程中测量径向力和轴向力.对测量结果进行了研究分析,结果表明:轴向磁环充磁的新型拓扑结构的悬浮力大、径向恢复力高,尤其适合飞轮储能样机,因此所提出的新结构对飞轮储能系统用磁轴承新结构的设计提出具有重要指导意义.

径向高温超导磁悬浮轴承的悬浮性能分析

通过对杨氏模型和Hull John R模型进行改进,使其既适用于径向超导磁悬浮又适用于轴向超导磁悬浮,改进模型既考虑了磁滞特性,又引入了超导体与永磁体之间有倾角的情况。利用改进的磁通冻结镜像模型对径向超导磁悬浮轴承的悬浮力及刚度进行了理论计算,结果表明:磁悬浮力随着初始径向间隙、径向偏移和轴向位移的变化而变化,且与这三者并不成单调的正比或反比关系;在所研究的位移范围内,刚度为正值且随位移变化而变化;由于磁滞效应的影响,永磁转子作往复运动时在同一点受到的力会衰减。

磁悬浮轴承研究综述

旋转机械正在朝高转速、高精度和高柔性等多方向发展，这在很大程度上得益于轴承技术的不断改进。磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无需润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点，近20年来已在许多工业部门得到广泛应用。针对该领域近年来的研究成果及发展动向进行了全面的综述。

磁悬浮储能飞轮系统研究进展

介绍了飞轮的基本结构 ,阐述了飞轮磁悬浮轴承的原理和特性 ,描述了国内外飞轮储能技术的研究开发现状 ;

超导飞轮储能系统可靠性验证及其在铁路系统的应用

飞轮储能系统(FESS)可调节太阳能光伏发电系统或风力发电系统这类可再生能输出的波动。FESS是由新能源及产业技术开发机构(NEDO)出资,5家企业参与的联合项目。FESS用的主要技术是高温超导磁轴承(SMB),它由定子用的高温超导线圈和转子用的高温超导块体组成。将FESS样机安装在电力设备上,对其太阳能光伏电的充/放电进行监测。使用SMB经过3000h的悬浮时间,120次电流值增、减循环和24次热循环的试验结果验证了SMB的可靠性。