JPH0236740A - フライホイール式エネルギー貯蔵装置 - Google Patents
フライホイール式エネルギー貯蔵装置Info
- Publication number
- JPH0236740A JPH0236740A JP1053569A JP5356989A JPH0236740A JP H0236740 A JPH0236740 A JP H0236740A JP 1053569 A JP1053569 A JP 1053569A JP 5356989 A JP5356989 A JP 5356989A JP H0236740 A JPH0236740 A JP H0236740A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- energy
- rotor
- high speed
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、停電、瞬停等の発生によって例えばコンビ
エータが停止したり誤動作したすすることを防止するた
めに使用されるフライホイール式無ｆＩＰ電電源装置に
おいて、電気エネルギーを運動エネルギーの形で貯蔵し
停電、瞬停発生時に電気エネルギーに変換し供給するフ
ライホイール式エネルギー貯蔵装置に関するものである
。
エータが停止したり誤動作したすすることを防止するた
めに使用されるフライホイール式無ｆＩＰ電電源装置に
おいて、電気エネルギーを運動エネルギーの形で貯蔵し
停電、瞬停発生時に電気エネルギーに変換し供給するフ
ライホイール式エネルギー貯蔵装置に関するものである
。
無停電電源装置の蓄電部に使用されるフライホイール式
エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギーを高速回転する
フライホイールの運動エネルギーの形で貯蔵し、浮型発
生時等必要時にこの運動エネルギーを電気エネルギーに
変換して負荷に電力として供給しようとする。ものでろ
る。構造的な特徴として発電電動機部全立形とし、金属
接触のない軸受構造、繰り返し使用に対しても安全な構
成部材よりなり、しかも真空容器に股部されることによ
りノーメンテ、長寿命低損失が実現される。
エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギーを高速回転する
フライホイールの運動エネルギーの形で貯蔵し、浮型発
生時等必要時にこの運動エネルギーを電気エネルギーに
変換して負荷に電力として供給しようとする。ものでろ
る。構造的な特徴として発電電動機部全立形とし、金属
接触のない軸受構造、繰り返し使用に対しても安全な構
成部材よりなり、しかも真空容器に股部されることによ
りノーメンテ、長寿命低損失が実現される。
従来、この種の装置として特開昭５５−１４７９８０号
公報、特開昭５２−６５８０４号公報および本発明と同
一出願人によって出願済である（６２年１２月２５日付
、特願昭６２−８２９２０８号）に示すものがある。
公報、特開昭５２−６５８０４号公報および本発明と同
一出願人によって出願済である（６２年１２月２５日付
、特願昭６２−８２９２０８号）に示すものがある。
例えば特開昭５５−１４７９８０号公報に示され友もの
は、深夜等の余剰電力を一時回転エネルギーに変換して
蓄積し、電力の需要に応じて上記回転エネルギーを電気
エネルギーに変換して電力系統に供給する誘導発電を動
機装置に関するもので、電力系統システムとしてエネル
ギー貯蔵に誘導電動機とフフイホイー／Ｌ’を使用し、
誘導電動機の凹側制動を利用し余！１ｌｌＪＷ力の有効
利用を図ろうとするものでおる。本発明による要旨とす
るｌｌｆｔ、瞬序対策としてのエネルギー貯蔵装置とは
異なるも゛のでるる。
は、深夜等の余剰電力を一時回転エネルギーに変換して
蓄積し、電力の需要に応じて上記回転エネルギーを電気
エネルギーに変換して電力系統に供給する誘導発電を動
機装置に関するもので、電力系統システムとしてエネル
ギー貯蔵に誘導電動機とフフイホイー／Ｌ’を使用し、
誘導電動機の凹側制動を利用し余！１ｌｌＪＷ力の有効
利用を図ろうとするものでおる。本発明による要旨とす
るｌｌｆｔ、瞬序対策としてのエネルギー貯蔵装置とは
異なるも゛のでるる。
第２図は特開昭５２−６５８０４号公報に示され九フフ
イホイー〃型蓄電Ｖｔ１ｔ’を示すもので、図において
、（１）は真空容器であり、この真空容器（１）内には
フライホイー／ｖ（２）が回転自在に収納されている。
イホイー〃型蓄電Ｖｔ１ｔ’を示すもので、図において
、（１）は真空容器であり、この真空容器（１）内には
フライホイー／ｖ（２）が回転自在に収納されている。
フライホイー／Ｌ／ （２）は磁性材で円板状に形成さ
れており、その軸心Ｉｌを重力方向と平行させて配置さ
れている。上記フライホイー／ｌ／（２）の外周部上、
下面には上記軸心線と平行状態に環状突起（８ａ） 。
れており、その軸心Ｉｌを重力方向と平行させて配置さ
れている。上記フライホイー／ｌ／（２）の外周部上、
下面には上記軸心線と平行状態に環状突起（８ａ） 。
（８ｂ）が一体的に突設されている。そして、フライホ
イー／ｌ／ （２）の図中上下面中央部には軸材（４ａ
）。
イー／ｌ／ （２）の図中上下面中央部には軸材（４ａ
）。
（４ｂ）が同軸的に固定されており、上記軸材（４ａ）
の先端は真空容器（１）の底壁内面に固定式れたピボッ
ト軸受（５）に連結式れている。
の先端は真空容器（１）の底壁内面に固定式れたピボッ
ト軸受（５）に連結式れている。
しかして、上記環状突起（８ａ）、（８ｂ）の近傍には
磁気軸受（６）が設けである。磁気軸受（６）に、環状
突起（８ａ）、（ａｂ）の上、下面をその磁極面で所定
の間隙をあけて挟む形に設けられ几環状の磁気枠（７）
と、この磁気枠（７）内に装着場れた励磁コイル（８）
とで構成てれている。なお、環状突起（８ａ）と磁気枠
（７）の下部磁極面との間の間隙Ｐに、環状突起（３ｂ
）と磁気枠（７）の下部磁極面との間の間隙Ｑより狭く
設定されている。
磁気軸受（６）が設けである。磁気軸受（６）に、環状
突起（８ａ）、（ａｂ）の上、下面をその磁極面で所定
の間隙をあけて挟む形に設けられ几環状の磁気枠（７）
と、この磁気枠（７）内に装着場れた励磁コイル（８）
とで構成てれている。なお、環状突起（８ａ）と磁気枠
（７）の下部磁極面との間の間隙Ｐに、環状突起（３ｂ
）と磁気枠（７）の下部磁極面との間の間隙Ｑより狭く
設定されている。
一方、前記軸材（４ａ）の外周には、電動機と兼用した
主発電機（９）の回転子αＱが固定てれておフ、この回
転子＜１０に対向する位置には同発電機（９）の固定子
（６）が固定されている。また軸材（４ｂ）の外周には
補助発電機（２）の回転子（至）が固定されており、こ
の回転子（至）に対向する位置に同発電機（２）の固定
子（ロ）が固定されている。なお、主発ｔｉ（９）は電
動機としても使用できるように構成されている。そして
、各発電機（９）（２）の回転子巻線および固定子巻線
の先端と、上記磁気軸受（６）の励磁コイル（８）の先
端とは真空容器（１）を気密に貫通して外部に導かれ、
また真空容器（１）内は十分低圧に保持されている。
主発電機（９）の回転子αＱが固定てれておフ、この回
転子＜１０に対向する位置には同発電機（９）の固定子
（６）が固定されている。また軸材（４ｂ）の外周には
補助発電機（２）の回転子（至）が固定されており、こ
の回転子（至）に対向する位置に同発電機（２）の固定
子（ロ）が固定されている。なお、主発ｔｉ（９）は電
動機としても使用できるように構成されている。そして
、各発電機（９）（２）の回転子巻線および固定子巻線
の先端と、上記磁気軸受（６）の励磁コイル（８）の先
端とは真空容器（１）を気密に貫通して外部に導かれ、
また真空容器（１）内は十分低圧に保持されている。
次に上記構成の装置の使用例を説明する。１ず、磁気軸
受（６）の励磁コイ／Ｌ／ （８）は常に付勢されてい
るものとする。このように励磁コイＡ／ （ｓ）が付勢
されていると、励磁コイｌＶ （８）で発生した磁束は
磁気枠（７）と環状突起（８＆）、（ｌｂ）とからなる
閉磁路を通るので、磁気枠（７）の磁極面と環状突起（
８ａ）、（３ｂ）との間に磁気的吸引力が作用し、これ
によって７ライホイー／Ｉ／（２）のフジアル荷重が支
持される。また、間隙Ｐｔ−間隙Ｑよジ狭く設定してい
るので、フライホイー／ｌ／ （２）には、図中１方に
向かう磁気的吸引力が作用する。したがって、ピボット
軸受（５）に那わる荷重はフライホイー／ｌ／ （２）
の夾際のスフスト荷重の１７４牧となる。
受（６）の励磁コイ／Ｌ／ （８）は常に付勢されてい
るものとする。このように励磁コイＡ／ （ｓ）が付勢
されていると、励磁コイｌＶ （８）で発生した磁束は
磁気枠（７）と環状突起（８＆）、（ｌｂ）とからなる
閉磁路を通るので、磁気枠（７）の磁極面と環状突起（
８ａ）、（３ｂ）との間に磁気的吸引力が作用し、これ
によって７ライホイー／Ｉ／（２）のフジアル荷重が支
持される。また、間隙Ｐｔ−間隙Ｑよジ狭く設定してい
るので、フライホイー／ｌ／ （２）には、図中１方に
向かう磁気的吸引力が作用する。したがって、ピボット
軸受（５）に那わる荷重はフライホイー／ｌ／ （２）
の夾際のスフスト荷重の１７４牧となる。
しかして、上記状態で主発電機（９）を電動機として使
用し、起動すると、フライホイール（２）は徐々に回転
を開始する。フライホイー１ｖ（２）が所定の回転数に
なった時点で主発電機（９）を発電機側に切換えると、
こんどはフライホイール（２）に蓄積嘔れた回転エネル
ギが電力に変換されて出力でれることになる。したがっ
て、この装置は、夜間等の電力余剰時に電動機側に切換
えてフライホイー）Ｖ（２）にエネルギを蓄積石ぜ、思
量時等の電力必要時に発電機側に切換えて電力を出力す
るようにすればエネルギを十分効果的に利用できること
になる。
用し、起動すると、フライホイール（２）は徐々に回転
を開始する。フライホイー１ｖ（２）が所定の回転数に
なった時点で主発電機（９）を発電機側に切換えると、
こんどはフライホイール（２）に蓄積嘔れた回転エネル
ギが電力に変換されて出力でれることになる。したがっ
て、この装置は、夜間等の電力余剰時に電動機側に切換
えてフライホイー）Ｖ（２）にエネルギを蓄積石ぜ、思
量時等の電力必要時に発電機側に切換えて電力を出力す
るようにすればエネルギを十分効果的に利用できること
になる。
第８図〜第５図は本発明と同一出願人によって出願てれ
たフライホイーＩし式エネルギー貯Ｒ装置を示し、第８
図はエネルギー貯蔵装置の平面図、第４図は正面図、第
５図はこの断面図である。
たフライホイーＩし式エネルギー貯Ｒ装置を示し、第８
図はエネルギー貯蔵装置の平面図、第４図は正面図、第
５図はこの断面図である。
図において、αりはたらい状の外周部に取付部（１５＝
Ｌ）を有する真空ケーシングで、取付部（１５ａ）の円
周上にはポルトにて締付は固定するための複数個の取付
穴（１５ｂ）が設けられている。ａ呻は上記真空ケーシ
ング（ト）に嵌合し、ポルトαηによって固定されたケ
ーシング下蓋で、上記真空ケーシング（至）との嵌合部
には真空保持用のＯリング（ト）が配設されている。０
呻は上記ケーシング下蓋Ｑ・にポルト（イ）にて固定で
九九ピボット受は取付部材、Ｑｌ）はこのピボット受は
取付部材α１内に収納、嵌合されたピボット受け＠など
よりなるピボット軸受、翰はこのピボット軸受？ηによ
って回転自在に支承式れるピボットシャフトで、このピ
ボットシャフト翰は高速回転によるグμｍプボンプ作用
で、潤滑油に高い圧力を発生嘔ぞたピボットシャフト＠
を浮玉支持し非接触状態となるよう構成されている。
Ｌ）を有する真空ケーシングで、取付部（１５ａ）の円
周上にはポルトにて締付は固定するための複数個の取付
穴（１５ｂ）が設けられている。ａ呻は上記真空ケーシ
ング（ト）に嵌合し、ポルトαηによって固定されたケ
ーシング下蓋で、上記真空ケーシング（至）との嵌合部
には真空保持用のＯリング（ト）が配設されている。０
呻は上記ケーシング下蓋Ｑ・にポルト（イ）にて固定で
九九ピボット受は取付部材、Ｑｌ）はこのピボット受は
取付部材α１内に収納、嵌合されたピボット受け＠など
よりなるピボット軸受、翰はこのピボット軸受？ηによ
って回転自在に支承式れるピボットシャフトで、このピ
ボットシャフト翰は高速回転によるグμｍプボンプ作用
で、潤滑油に高い圧力を発生嘔ぞたピボットシャフト＠
を浮玉支持し非接触状態となるよう構成されている。
（ハ）はフライホイール円板支え、（至）は反発磁石下
ユニット、（イ）は上記フライホイール円板支え（ハ）
に固定された反発磁石である。＠は上記フライホイール
円板支え（ハ）と対向配設嘔れたロータ下部ヨーク、□
□□框フラフライホイールユニット上記フライホイール
円板支え（財）およびロータ下部ヨーク勾に固定されて
いる。ロータ下部ヨーク（財）には、発電電動機の界磁
となる永久磁石翰が、固定されている。（７）はロータ
上部ヨーク、Ｃ１，）は発ｉｔｔ動機の界磁となる永久
磁石で、上記ロータ下部ヨーク（財）およびロータ上部
ヨーク（７）にそれぞれ挟持固定されている。
ユニット、（イ）は上記フライホイール円板支え（ハ）
に固定された反発磁石である。＠は上記フライホイール
円板支え（ハ）と対向配設嘔れたロータ下部ヨーク、□
□□框フラフライホイールユニット上記フライホイール
円板支え（財）およびロータ下部ヨーク勾に固定されて
いる。ロータ下部ヨーク（財）には、発電電動機の界磁
となる永久磁石翰が、固定されている。（７）はロータ
上部ヨーク、Ｃ１，）は発ｉｔｔ動機の界磁となる永久
磁石で、上記ロータ下部ヨーク（財）およびロータ上部
ヨーク（７）にそれぞれ挟持固定されている。
（２）は発電電動機のステータコイルで、永久磁石翰と
永久磁石Ｃ１，）との間に空隙を有し対向配設されてい
る。（至）は上記ロータ上部ヨーク翰と空隙を有して対
向配設された吸引磁石、（ロ）は上記吸引磁石■を保持
した吸引磁石上ユニットである。そして上記反発磁石−
と吸引磁石（至）を併用しそれらの反発力および吸引力
によってフライホイール円板支え（ハ）、ロータ下部ヨ
ーク翰、フフイホイーｐユニット（至）などの回転部の
重量を支えて、上記ピボット軸受（ハ）への重量の軽減
を図っている。（至）は真空ケ、−シング（６）の開口
部にポルトトで固定され九ケーＶ（ング上蓋で、上記真
空ケーシング（ト）との接合部には真空保持用のＯりン
グ（至）が配設てれている。（ロ）は外周部に放熱用フ
ィンを有する筒状のステータユニットで、上記ケーシン
グ上蓋（至）にポ／Ｉ／）（至）にて固定されている。
永久磁石Ｃ１，）との間に空隙を有し対向配設されてい
る。（至）は上記ロータ上部ヨーク翰と空隙を有して対
向配設された吸引磁石、（ロ）は上記吸引磁石■を保持
した吸引磁石上ユニットである。そして上記反発磁石−
と吸引磁石（至）を併用しそれらの反発力および吸引力
によってフライホイール円板支え（ハ）、ロータ下部ヨ
ーク翰、フフイホイーｐユニット（至）などの回転部の
重量を支えて、上記ピボット軸受（ハ）への重量の軽減
を図っている。（至）は真空ケ、−シング（６）の開口
部にポルトトで固定され九ケーＶ（ング上蓋で、上記真
空ケーシング（ト）との接合部には真空保持用のＯりン
グ（至）が配設てれている。（ロ）は外周部に放熱用フ
ィンを有する筒状のステータユニットで、上記ケーシン
グ上蓋（至）にポ／Ｉ／）（至）にて固定されている。
ステータユニット（ロ）とケーシング）、蓋（至）との
接合部には、真空保持用の０リング（至）が配設されて
いる。に）は平板状の天井蓋で、上記ステータユニット
（２）の開口部を閉塞している。
接合部には、真空保持用の０リング（至）が配設されて
いる。に）は平板状の天井蓋で、上記ステータユニット
（２）の開口部を閉塞している。
（６）はこの天井蓋■に支持されと記吸引磁石上ユニッ
ト（ロ）を保持し、吸引磁石上ユニット（ロ）側の吸引
磁石（至）と、ロータ上部ヨーク（７）側の吸引磁石輪
とを所望空隙とするよう調整する吸引磁石調整棒、μｓ
はニードルベアリング■などよりなる上部軸受ユニット
で、と記天井蓋■に装着されている。−にこの上部軸受
ユニット（至）に回転自在に支持され、一端が上記ロー
タ土部ヨーク（７）に固定されているシャフトである。
ト（ロ）を保持し、吸引磁石上ユニット（ロ）側の吸引
磁石（至）と、ロータ上部ヨーク（７）側の吸引磁石輪
とを所望空隙とするよう調整する吸引磁石調整棒、μｓ
はニードルベアリング■などよりなる上部軸受ユニット
で、と記天井蓋■に装着されている。−にこの上部軸受
ユニット（至）に回転自在に支持され、一端が上記ロー
タ土部ヨーク（７）に固定されているシャフトである。
このシャフト■は 差運動の原理によって直立し、上部
軸受ユニット卿と非接触状態となるよう構成されている
。＠嗜は真空ポンプ（図示せず）と接続するためのパイ
プおよびフランジであり、フライホイール円板支え（財
）、ロータ下部ヨーク■、フライホイールユニット■よ
りなる回転部が高速回転したとき、空気抵抗によって熱
の発生を防止するため、真空ケーシング（至）、ケーシ
ング下蓋α・、ケーシング上蓋（至）、内部調整上蓋（
ロ）、ステータユニット（ロ）、天井蓋（至）などの外
部部品によって覆われた内部を、上記真空ボンデによっ
て排出し、真空状態を形成されている。
軸受ユニット卿と非接触状態となるよう構成されている
。＠嗜は真空ポンプ（図示せず）と接続するためのパイ
プおよびフランジであり、フライホイール円板支え（財
）、ロータ下部ヨーク■、フライホイールユニット■よ
りなる回転部が高速回転したとき、空気抵抗によって熱
の発生を防止するため、真空ケーシング（至）、ケーシ
ング下蓋α・、ケーシング上蓋（至）、内部調整上蓋（
ロ）、ステータユニット（ロ）、天井蓋（至）などの外
部部品によって覆われた内部を、上記真空ボンデによっ
て排出し、真空状態を形成されている。
フライホイールのもつ運動エネルギーの貯蔵量は、回転
軸に対応するフフイホイールＯ慣性モーメントと回転数
によって付勢される。その友め、エネルギー貯蔵量を増
大させるためにフライホイールの慣性モーメントを大き
くするとともに回転数を高くすることが図られる。
軸に対応するフフイホイールＯ慣性モーメントと回転数
によって付勢される。その友め、エネルギー貯蔵量を増
大させるためにフライホイールの慣性モーメントを大き
くするとともに回転数を高くすることが図られる。
従来の第２図に示すものにおいては、フライホ、ｔ −
／Ｌ／（２）（Ｄ外ｆｆｉ部上を下面に環状突起（８ａ
）（８ｂ）が一体的に突設されているのみでアリ、ロー
タの高速回転し九ときの遠心力による補強強度が困難で
ある。し友がって回転１ｔ１″ＩＩＩ：上げることが不
可能である。このため同一のエネルギーを得るためには
、フライホイーＩｖ（２）の径方向の寸法を大きくする
か、軸方向に大きく伸ばしてフライホイーＡ／ （２）
の重量を重くする必要がある。こうすると装置自体が大
きくなるとともに、重量も重くなるなどの課題があった
。
／Ｌ／（２）（Ｄ外ｆｆｉ部上を下面に環状突起（８ａ
）（８ｂ）が一体的に突設されているのみでアリ、ロー
タの高速回転し九ときの遠心力による補強強度が困難で
ある。し友がって回転１ｔ１″ＩＩＩ：上げることが不
可能である。このため同一のエネルギーを得るためには
、フライホイーＩｖ（２）の径方向の寸法を大きくする
か、軸方向に大きく伸ばしてフライホイーＡ／ （２）
の重量を重くする必要がある。こうすると装置自体が大
きくなるとともに、重量も重くなるなどの課題があった
。
さらに従来の第３図〜第５図に示すものにおいては、発
を電動機は界磁となる永久磁石＠０ηを必要とし、この
ため上記永久磁石ｗｏ１）の製作には９つけ作業、研摩
作業を施したり、着磁および着磁調整する必要がらジ、
作業が煩雑となり製作に時間がかかるなどの難点があっ
た。さらに界磁としての永久磁石翰０１）が回転するこ
とによって、−次側コアに鉄損が発生し、熱の発生とと
もに効率の低下となるなどの課題と加えて磁石の製作上
火きての制約、コスト、磁石とパフンスをとるためのオ
モリを設けるなどの課題があった。
を電動機は界磁となる永久磁石＠０ηを必要とし、この
ため上記永久磁石ｗｏ１）の製作には９つけ作業、研摩
作業を施したり、着磁および着磁調整する必要がらジ、
作業が煩雑となり製作に時間がかかるなどの難点があっ
た。さらに界磁としての永久磁石翰０１）が回転するこ
とによって、−次側コアに鉄損が発生し、熱の発生とと
もに効率の低下となるなどの課題と加えて磁石の製作上
火きての制約、コスト、磁石とパフンスをとるためのオ
モリを設けるなどの課題があった。
この発明は、かかる課題を解決するためになされ九もの
で、フライホイールを高速回転ができ煩雑なＷ工を施す
ことなく、組立性にも優れ、効率のよいフライホイール
式エネルギー貯蔵装ａを得ることを目的とする。
で、フライホイールを高速回転ができ煩雑なＷ工を施す
ことなく、組立性にも優れ、効率のよいフライホイール
式エネルギー貯蔵装ａを得ることを目的とする。
この発明に係る無停電電源装置のエネルギー貯蔵部とし
てのフライホイール式エネルギー貯Ｍ装置は、内部フラ
イホイールが高速回転することによって電気エネルギー
を運動エネルギーの形で貯蔵し、浮室発生時等の必要時
にこの運動エネルギーを再び電気エネルギーに変換して
負荷に電力として供給するもので内部発ｗＬｖＩＬ動機
部構造を永久磁石を不要としかつ構造の簡単な、しかも
二次側が均一な誘導電動機方式としたものである。
てのフライホイール式エネルギー貯Ｍ装置は、内部フラ
イホイールが高速回転することによって電気エネルギー
を運動エネルギーの形で貯蔵し、浮室発生時等の必要時
にこの運動エネルギーを再び電気エネルギーに変換して
負荷に電力として供給するもので内部発ｗＬｖＩＬ動機
部構造を永久磁石を不要としかつ構造の簡単な、しかも
二次側が均一な誘導電動機方式としたものである。
この発明の別の発明に係るフライホイール式エネルギー
貯蔵装置１は、真空ケーシング内に内蔵嘔れ、発電電動
機部構造を誘導電動機とするとともに、上記誘導電動機
のロータは立役式九九回転軸に装着式れ、外伝形ロータ
コアとフライホイールとを一体に構成し友ものである。
貯蔵装置１は、真空ケーシング内に内蔵嘔れ、発電電動
機部構造を誘導電動機とするとともに、上記誘導電動機
のロータは立役式九九回転軸に装着式れ、外伝形ロータ
コアとフライホイールとを一体に構成し友ものである。
この発明においては、発電電動機部構造を誘導電動機と
したので、定常時の空転中は誘導電動機入力端子電圧を
下げることによってステータコア内の鉄損の発生を仰制
する。
したので、定常時の空転中は誘導電動機入力端子電圧を
下げることによってステータコア内の鉄損の発生を仰制
する。
この発明の別の発明においては、発電電動機部構造を誘
導電動機としたので、定常時の空転中は誘導電動機入力
端子電圧を下げることによってステータコア内の鉄損の
発生を仰制するとともに、外転形ロータコアとフライホ
イールとを一体に構成したのでロータは高速回転ができ
る。
導電動機としたので、定常時の空転中は誘導電動機入力
端子電圧を下げることによってステータコア内の鉄損の
発生を仰制するとともに、外転形ロータコアとフライホ
イールとを一体に構成したのでロータは高速回転ができ
る。
第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、輪は
几らい伏の外周部に取付部（５０ａ）ｔ−有する真空ケ
ーシング、争υは真空ケーシング６つにポルシト曽によ
りねじ止め固定されたケーシング、（ロ）はケーシング
Ｇ］）にねじ止め固定式れた天井板でるる。
几らい伏の外周部に取付部（５０ａ）ｔ−有する真空ケ
ーシング、争υは真空ケーシング６つにポルシト曽によ
りねじ止め固定されたケーシング、（ロ）はケーシング
Ｇ］）にねじ止め固定式れた天井板でるる。
曽はピボット軸受、Ｆ４はこのピボット軸受輪によって
回転自在に支承嘔れるピボットシャフトで・このピボッ
トシャフトに）は高速回転によるグル−プポンプ作用で
、潤滑油に高い圧力を発生させピボットシャフト（４）
を浮上支持し非接触状態となるよう構成式れている。６
ηはステータフレームで、上記真空ケーシング−に固定
されている。（至）は薄電気鋼板材などの金属材が多数
枚積層され、コイル（至）が巻回されてなるステータコ
アである。句は上記ピボットシャフト−の振れを抑制す
るニードルベアリングで、ステータフレーム（ロ）に装
着１れでいる。わυはピボットシャフトωに固着てれた
金属材からなる取付板、輪は薄電気鋼板材などの金属材
が円板状に形成され、円板状の内周部に多数個のスロッ
ト部を有しこのスロット部が連通ずるよう多数枚積層て
れてなるロータコアで、上記スロット部にアルミニウム
材などの導体が注入され、積層されたロータコア１９の
両端部で短絡してなるエンドリング輪を形成している。
回転自在に支承嘔れるピボットシャフトで・このピボッ
トシャフトに）は高速回転によるグル−プポンプ作用で
、潤滑油に高い圧力を発生させピボットシャフト（４）
を浮上支持し非接触状態となるよう構成式れている。６
ηはステータフレームで、上記真空ケーシング−に固定
されている。（至）は薄電気鋼板材などの金属材が多数
枚積層され、コイル（至）が巻回されてなるステータコ
アである。句は上記ピボットシャフト−の振れを抑制す
るニードルベアリングで、ステータフレーム（ロ）に装
着１れでいる。わυはピボットシャフトωに固着てれた
金属材からなる取付板、輪は薄電気鋼板材などの金属材
が円板状に形成され、円板状の内周部に多数個のスロッ
ト部を有しこのスロット部が連通ずるよう多数枚積層て
れてなるロータコアで、上記スロット部にアルミニウム
材などの導体が注入され、積層されたロータコア１９の
両端部で短絡してなるエンドリング輪を形成している。
ロータコア１２１−Ｃ上記ステータコア岐と空隙を介し
て配設され、エンドリング輪の一端は上記取付板りのに
取付は固定式れている。ｅ４はエンドリング輪に保持固
定され九フライホイールで、ピアノ線が多数回巻回でれ
構成されている。そして、ピボットシャフト曽。
て配設され、エンドリング輪の一端は上記取付板りのに
取付は固定式れている。ｅ４はエンドリング輪に保持固
定され九フライホイールで、ピアノ線が多数回巻回でれ
構成されている。そして、ピボットシャフト曽。
取付板６］）、ロータコア醗、エンドリング輪、フライ
ホイー／ｌ／Ｎが一体となって上記ピボットシャフト（
４）を軸芯とした回転体−が構成される。嘔らに上述し
たステータコア（ト）、コイ／’Ｑ５１．！：、ロータ
コア（２）、エンドリング輪とによって発電電動機部が
誘導機として構成される。輪はフライホイー′ｉｖ図が
万一破壊した場合に装置を保護する友めのプロテクター
で、真空ケーシング輿に固定されているＶ）はケーシン
グ（１）Ｉに固定され、取付板Ｏりと空隙を介して対向
配設された吸引磁石で、この吸引磁石■と取付板１１）
とによる吸引力によって回転体−の回転バランスをとっ
ている。
ホイー／ｌ／Ｎが一体となって上記ピボットシャフト（
４）を軸芯とした回転体−が構成される。嘔らに上述し
たステータコア（ト）、コイ／’Ｑ５１．！：、ロータ
コア（２）、エンドリング輪とによって発電電動機部が
誘導機として構成される。輪はフライホイー′ｉｖ図が
万一破壊した場合に装置を保護する友めのプロテクター
で、真空ケーシング輿に固定されているＶ）はケーシン
グ（１）Ｉに固定され、取付板Ｏりと空隙を介して対向
配設された吸引磁石で、この吸引磁石■と取付板１１）
とによる吸引力によって回転体−の回転バランスをとっ
ている。
上記のように構成てれたフライホイール式エネ／”ギー
貯蔵Ｈ＆は、ステータコア曽のコイル（至）に外部より
通電式れると、ステータコアに）とロータコア鴫との間
に磁気誘導作用が発生し、ピボットシャフト岐を軸芯と
して回転体−が高速回転する。
貯蔵Ｈ＆は、ステータコア曽のコイル（至）に外部より
通電式れると、ステータコアに）とロータコア鴫との間
に磁気誘導作用が発生し、ピボットシャフト岐を軸芯と
して回転体−が高速回転する。
そして高速回転するフライホイール輪が電気エネルギー
を運動エネルギーの形で貯蔵し、必要時にこの運動エネ
ルギーを電気エネルギーに変換して負荷に電力として供
給される。
を運動エネルギーの形で貯蔵し、必要時にこの運動エネ
ルギーを電気エネルギーに変換して負荷に電力として供
給される。
なお、上記笑施例ではフライホイール−には、ピアノｓ
ｌｌを巻回した場合について説明したが、強化ガラスｌ
Ｒ維材、炭素１！Ｊ＆維材などの高張力繊維材および高
張力鋼でｂりでもよく、上記冥施例と同様の効果を奏す
ることは言うまでもない。
ｌｌを巻回した場合について説明したが、強化ガラスｌ
Ｒ維材、炭素１！Ｊ＆維材などの高張力繊維材および高
張力鋼でｂりでもよく、上記冥施例と同様の効果を奏す
ることは言うまでもない。
この発明は以と説明したとおり、発電電動機部構造を誘
導電動機としたので、永久磁石の製作。
導電動機としたので、永久磁石の製作。
はりつけ作業研摩作業９着磁作業、８８１調整作業など
施す必要がなく、よって部品点数の減少、加工性９Ｍ立
性に優れたフライホイール式エネルギー貯蔵装置を得る
ことができる。また誘導電動機であるので定常時空転生
の動力を必要としない時は極力入力電圧を下げることに
よって一次側コアに発生する鉄損を抑制することができ
、効率の向上も図ることができ、よって冷却の手段を構
する必要がなくなる。
施す必要がなく、よって部品点数の減少、加工性９Ｍ立
性に優れたフライホイール式エネルギー貯蔵装置を得る
ことができる。また誘導電動機であるので定常時空転生
の動力を必要としない時は極力入力電圧を下げることに
よって一次側コアに発生する鉄損を抑制することができ
、効率の向上も図ることができ、よって冷却の手段を構
する必要がなくなる。
さらに誘導電動機のロータは立設もれた＠Ｕ転軸にＶｅ
着嘔れ、外伝形ロータコアとフライホイールとを一体に
構成し友ので、遠＋１＞力による補強が可能であるとと
もにロータを筒速回転することができ、よってフライホ
イー〜の径を大キくシたり、重量を重くしなくて装置自
体をｆＰｉ！麓、小型にしてエネルギーを貯えることが
できる。
着嘔れ、外伝形ロータコアとフライホイールとを一体に
構成し友ので、遠＋１＞力による補強が可能であるとと
もにロータを筒速回転することができ、よってフライホ
イー〜の径を大キくシたり、重量を重くしなくて装置自
体をｆＰｉ！麓、小型にしてエネルギーを貯えることが
できる。
第１図はこの発明の一笑施例を示すフライホイール式エ
ネルギー貯蔵装置の半断面図、第２図〜第５図は従来の
貯蔵装量に係り、第２図はフライホイール型蓄電装置の
断面図、第８図〜第５図はフライホイール式エネルギー
貯蔵装置に係り、第３図はこの平面図、第４図はこの正
面図、第５図はこの断面図である。 図に分いて、父ハビボットシャフト、＠はステータコア
、−にコイル、−はロータコア、ｍｕエンドリング、脅
にフライホイール、■ｕｎ＝体である。 図中、同一符号は同一、１７′Ｃは４１当部分を示す。
ネルギー貯蔵装置の半断面図、第２図〜第５図は従来の
貯蔵装量に係り、第２図はフライホイール型蓄電装置の
断面図、第８図〜第５図はフライホイール式エネルギー
貯蔵装置に係り、第３図はこの平面図、第４図はこの正
面図、第５図はこの断面図である。 図に分いて、父ハビボットシャフト、＠はステータコア
、−にコイル、−はロータコア、ｍｕエンドリング、脅
にフライホイール、■ｕｎ＝体である。 図中、同一符号は同一、１７′Ｃは４１当部分を示す。
Claims (2)
- （１）高速回転することによって電気エネルギーを運動
エネルギーの形で貯蔵し、必要時にこの運動エネルギー
を再び電気エネルギーに変換して負荷に電力として供給
するフライホイール式エネルギー貯蔵装置において、発
電電動機部構造を誘導電動機としたことを特徴とするフ
ライホイール式エネルギー貯蔵装置。 - （２）高速回転することによって電気エネルギーを運動
エネルギーの形で貯蔵し、必要時にこの運動エネルギー
を再び電気エネルギーに変換して負荷に電力として供給
するフライホイール式エネルギー貯蔵装置において、真
空ケーシング内に内蔵され、発電電動機部構造を誘導電
動機とするとともに、上記誘導電動機のロータは立設さ
れた回転軸に装着され、外転形ロータコアとフライホイ
ールとを一体に構成したことを特徴とするフライホイー
ル式エネルギー貯蔵装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1053569A JP2668132B2 (ja) | 1988-03-17 | 1989-03-06 | フライホイール式エネルギー貯蔵装置 |
| US07/487,935 US5065060A (en) | 1989-03-06 | 1990-03-05 | Flywheel type energy storage apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6414688 | 1988-03-17 | ||
| JP63-64146 | 1988-03-17 | ||
| JP1053569A JP2668132B2 (ja) | 1988-03-17 | 1989-03-06 | フライホイール式エネルギー貯蔵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0236740A true JPH0236740A (ja) | 1990-02-06 |
| JP2668132B2 JP2668132B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=26394280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1053569A Expired - Fee Related JP2668132B2 (ja) | 1988-03-17 | 1989-03-06 | フライホイール式エネルギー貯蔵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668132B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014100004A (ja) * | 2012-11-14 | 2014-05-29 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | フライホイール一体形誘導電動機・発電機 |
| CN115347728A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-15 | 山东科技大学 | 一种悬浮飞轮电池 |
| CN119929932A (zh) * | 2025-01-20 | 2025-05-06 | 南通东方船用设备制造有限公司 | 一种船舶用风能驱动的海水过滤净化设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS475958A (ja) * | 1970-09-02 | 1972-04-01 | ||
| JPS5265804A (en) * | 1975-11-29 | 1977-05-31 | Toshiba Corp | Flywheel type electrical power storage |
| JPS54150642A (en) * | 1978-05-18 | 1979-11-27 | Toshiba Corp | Energy storage system |
| JPS55147930A (en) * | 1979-05-08 | 1980-11-18 | Tokyo Shibaura Electric Co | Induction generator motor device |
| JPH01172677A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | フライホイール式エネルギー貯蔵装置 |
| JPH0555743A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-03-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半田付け用加熱炉 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3970917A (en) | 1975-07-16 | 1976-07-20 | Diggs Richard E | System for energy storage and DC to AC conversion |
| US4540930A (en) | 1983-09-12 | 1985-09-10 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Plywheel-powered mobile X-ray apparatus |
| US4629947A (en) | 1985-04-03 | 1986-12-16 | Hammerslag Julius G | Electric vehicle drive system |
| US4870310A (en) | 1988-03-02 | 1989-09-26 | Triplett Billy R | Portable crash-survivable kinetic energy storage machine |
-
1989
- 1989-03-06 JP JP1053569A patent/JP2668132B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS475958A (ja) * | 1970-09-02 | 1972-04-01 | ||
| JPS5265804A (en) * | 1975-11-29 | 1977-05-31 | Toshiba Corp | Flywheel type electrical power storage |
| JPS54150642A (en) * | 1978-05-18 | 1979-11-27 | Toshiba Corp | Energy storage system |
| JPS55147930A (en) * | 1979-05-08 | 1980-11-18 | Tokyo Shibaura Electric Co | Induction generator motor device |
| JPH01172677A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-07 | Mitsubishi Electric Corp | フライホイール式エネルギー貯蔵装置 |
| JPH0555743A (ja) * | 1991-07-05 | 1993-03-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半田付け用加熱炉 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014100004A (ja) * | 2012-11-14 | 2014-05-29 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | フライホイール一体形誘導電動機・発電機 |
| CN115347728A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-15 | 山东科技大学 | 一种悬浮飞轮电池 |
| CN119929932A (zh) * | 2025-01-20 | 2025-05-06 | 南通东方船用设备制造有限公司 | 一种船舶用风能驱动的海水过滤净化设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2668132B2 (ja) | 1997-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5065060A (en) | Flywheel type energy storage apparatus | |
| CN106655605B (zh) | 夹心式电动汽车用磁悬浮飞轮电池及工作方法 | |
| US6323573B1 (en) | High-efficiency inductor-alternator | |
| CN107425647B (zh) | 采用五自由度混合磁轴承的车载飞轮电池 | |
| CN107070072B (zh) | 一种五自由度磁悬浮飞轮储能装置 | |
| CN105840430A (zh) | 一种小型垂直轴磁悬浮风力发电机 | |
| JP2017200435A (ja) | 電気機械式フライホイール | |
| CN107387558A (zh) | 一种车载飞轮电池用交直流三自由度轴向单片混合磁轴承 | |
| CN105186740B (zh) | 一种惯性储能系统 | |
| JP2002095209A (ja) | 電力貯蔵用フライホイール装置 | |
| CN118432358A (zh) | 一种离合式磁悬浮飞轮储能系统 | |
| CN201656662U (zh) | 具有双刚度轴的飞轮储能系统 | |
| WO2009111910A1 (zh) | 磁悬浮垂直轴风车 | |
| CN109378930B (zh) | 一种基于新型磁斥力混合磁轴承的外转子车载飞轮储能装置 | |
| JPH11168852A (ja) | フライホイール組込み回転電機、これを用いた負荷駆動装置及びその運転方法 | |
| CN113037001B (zh) | 一种基于外转子无轴承永磁同步电机的飞轮储能装置 | |
| JPH0236740A (ja) | フライホイール式エネルギー貯蔵装置 | |
| JP6383458B1 (ja) | 回転電機 | |
| CN114221482A (zh) | 一种五自由度悬浮支承的车载储能装置 | |
| WO2020118819A1 (zh) | 基于双层转子结构的电机及双层储能飞轮 | |
| CN109149843B (zh) | 一种槽楔通气的气浮转子无轴承电机 | |
| CN107218298B (zh) | 一种车载飞轮电池用恒流源偏置三自由度球面混合磁轴承 | |
| CN108547867B (zh) | 一种轴向自回路的三自由度球形混合磁轴承 | |
| JPS5826558A (ja) | エンジンに直結された同期発電機 | |
| JP2002130278A (ja) | フライホイール形電力貯蔵装置及び磁気軸受装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |