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VYCON:基于五轴主动磁悬浮轴承的飞轮储能技术
  • 飞轮储能作为一种物理储能技术,因为具有安全性好、功率密度高、使用寿命长、运行维护简单、环境适应性强、对环境无污染等优点,从航空航天到民用领域,得到了越来越广泛的应用,成为当前最受关注的储能技术路线之一。

    飞轮储能作为一种物理储能技术,因为具有安全性好、功率密度高、使用寿命长、运行维护简单、环境适应性强、对环境无污染等优点,从航空航天到民用领域,得到了越来越广泛的应用,成为当前最受关注的储能技术路线之一。
      
      飞轮储能核心技术——磁悬浮轴承及控制技术
      
      飞轮储能产品主要由飞轮转子、轴承、发电机/电动机、功率变换设备、真空容器等部件组成。现代飞轮储能系统集成了先进的磁悬浮轴承及控制技术、高速飞轮材料技术、高速电机技术及电力电子功率变换技术,是一个多学科融合、技术含量极高的系统工程。在飞轮储能系统中,轴系是动力传递的重要装置,也是飞轮能量自损耗的主要部位,因此,磁悬浮轴承及其控制技术是飞轮储能产品的核心技术,它决定了飞轮储能产品性能的高低,也是当前飞轮储能研究领域的前沿技术。
      
      飞轮的轴承系统可分为机械轴承、接触式磁力提升机械轴承和无接触磁悬浮轴承几种类型。传统的机械轴承在运转过程中摩擦损耗比较大,采用机械轴承的飞轮储能系统,充放电过程的能量损失会很大,转速也比较低。接触式磁力提升机械轴承主要采用磁悬浮技术对飞轮本体进行提升,减轻机械轴承的承重力,从而提高飞轮转速和延长轴承的使用寿命。在当前飞轮UPS领域所使用的飞轮储能产品中,接触式磁力提升机械轴承仍然占有一定的比例。接触式磁力提升机械轴承虽然也采用了磁悬浮技术,号称为“磁悬浮轴承”,但是并不能够做到真正的无接触磁悬浮状态,本质上仍然是机械轴承,在运转过程中机械轴承仍要承重。因此,采用接触式磁力提升机械轴承的飞轮产品,其转速较低,通常小于8000RPM,仍属于“低速”飞轮。更严重的是,其轴承通常3~4年需要更换,日常也需要定期更换润滑油,不仅增加设备更换和人工费用,而且现场更换轴承会面临一系列的问题,例如受现场空间限制、对周围运行设备的影响、拆卸安装和检测所需要的配套设备多等。另外,飞轮必须完全静止下来才能进行轴承更换操作,飞轮系统的停止、启动和抽真空都需要花数小时的时间,这些额外的停运时间会给用户造成很大的损失。
      
      美国VYCON公司是飞轮储能领域的先行者和技术引领者,十五年来一直专注于先进飞轮储能技术的研究,在飞轮磁悬浮轴承及控制领域,更是集大成者。VYCON公司研发的飞轮储能产品采用航天级高性能合金钢的飞轮、五轴主动磁悬浮的轴承体系,飞轮在密闭的真空容器中处于无接触的完全磁悬浮状态,以每分钟37000转高速旋转。五轴主动磁悬浮轴承采用先进的位置传感技术,实时检测飞轮及转子的位置状态,在五个方向主动进行磁力控制,使飞轮时刻处于完全磁悬浮状态,与备用机械轴承之间无接触,保证飞轮安全稳定运行。
      
         VYCON五轴主动磁悬浮轴承技术
      
        基于五轴主动磁悬浮轴承的飞轮储能产品主要优势
      
      和基于接触式磁力提升机械轴承的飞轮储能产品相比,基于五轴主动磁悬浮轴承的飞轮储能产品的主要优势如下:
      
        
      VYCON飞轮储能产品及应用
      
      VYCON公司在飞轮储能领域经过十五年专注的研究、开发和应用实践,已形成了系列化成熟的飞轮储能产品,包括VDC系列产品和REGEN系列产品,在全球范围内运行超过1200台,运行稳定可靠。
      
                                           VYCON飞轮储能产品
      
      VDC系列飞轮产品主要和在线式双变换UPS相结合作为飞轮UPS,为关键负荷提供电力保障,大量应用于数据中心、电信机房、银行、医院、机场、学校等场合。
      
                                  VYCON飞轮UPS解决方案
      
      REGEN系列产品主要用于轨道交通节能领域,为轨道交通再生制动能量进行能量回馈。当列车制动时,飞轮采用充电模式,转子由低速旋转到高速旋转,将列车制动产生的电能转化为飞轮转动的动能存储起来;当列车启动或加速时,飞轮采用放电模式,将飞轮存储的动能转化为电能输出,从而实现了再生制动能量的回收再利用。
      
      编辑:Harris
      
      

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