储能飞轮、盘式电机组件及储能设备转让专利
申请号 : CN202211287744.7
文献号 : CN115360853B
文献日 : 2023-02-07
发明人 : 王志强 , 苏森
申请人 : 华驰动能(北京)科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种储能飞轮,其特征在于,包括:
壳体;
飞轮转子和盘式电机组件,所述飞轮转子和所述盘式电机组件均设于所述壳体内,所述盘式电机组件包括电机转子和电机定子,所述电机定子设于所述壳体内顶面和/或内底面上,所述电机转子嵌设在所述飞轮转子朝向所述电机定子的端面上,所述电机转子包括安装环板和多个磁钢,所述安装环板具有多个沿其周向间隔布置的磁槽,多个所述磁钢对应嵌设在多个所述磁槽内,相邻所述磁槽之间具有隔部,所述隔部具有沿所述安装环板的径向延伸并沿所述安装环板的轴向贯穿所述隔部的去应力槽,所述去应力槽的开口端位于所述安装环板的内周面上;
所述去应力槽将安装环板的内环边分隔成多个环段,每个所述隔部可被去应力槽分隔成两个连接板,每个环段的两侧分别通过连接板与安装环板的外环边连接,使得安装环板受到扭矩作用时,去应力槽可提供变形空间。
2.根据权利要求1所述的储能飞轮,其特征在于,所述飞轮转子朝向所述电机定子的端面上具有环形安装槽,所述安装环板设于所述环形安装槽内且所述安装环板的外周面与所述环形安装槽的内周面过盈配合。
3.根据权利要求2所述的储能飞轮,其特征在于,所述磁槽的至少一侧侧面具有压边,所述压边可止抵所述磁钢的顶面和/或底面。
4.根据权利要求3所述的储能飞轮,其特征在于,所述压边包括在所述安装环板的轴向上间隔开的上压边和下压边,所述上压边可止抵所述磁钢的上端面,所述下压边和止抵所述磁钢的下端面。
5.根据权利要求3所述的储能飞轮,其特征在于,磁槽在所述安装环板的径向上具有间隔开的第一侧面和第二侧面,所述第一侧面具有朝向所述第二侧面延伸的所述压边,和/或所述第二侧面具有朝向所述第一侧面延伸的压边。
6.根据权利要求5所述的储能飞轮,其特征在于,所述磁槽在所述安装环板的周向上具有相对的第三侧面和第四侧面,所述第三侧面与所述第一侧面的连接处和所述第三侧面与所述第二侧面的连接处中的至少一个具有过渡圆角,所述第四侧面与所述第一侧面的连接处和所述第四侧面与所述第二侧面的连接处中的至少一个具有所述过渡圆角。
7.根据权利要求2所述的储能飞轮,其特征在于,所述盘式电机组件还包括电机转子轭部,所述电机转子轭部连接在安装环板板背离所述电机定子的侧面上并与所述磁钢胶粘连接。
8.根据权利要求7所述的储能飞轮,其特征在于,所述安装环板背离所述电机定子的侧面具有环形配合槽,所述电机转子轭部配合在所述环形配合槽内。
9.一种盘式电机组件,其特征在于,包括电机定子和电机转子,所述电机转子包括安装环板和多个磁钢,所述安装环板具有多个沿其周向延伸的磁槽,多个所述磁钢对应嵌设在多个所述磁槽内,相邻所述磁槽之间具有隔部,所述隔部具有沿所述安装环板的径向延伸并沿所述安装环板的轴向贯穿所述隔部的去应力槽,所述去应力槽的开口端位于所述安装环板的内周面上。
10.一种储能设备,其特征在于,包括根据权利要求1‑8中任一项所述的储能飞轮或根据权利要求9所述的盘式电机组件。
说明书 :
储能飞轮、盘式电机组件及储能设备
技术领域
背景技术
动以实现飞轮转子的转动,但是,轴向设置的电机定子和电机转子空间占用大,储能飞轮体
积大,装配不方便,而受材料强度与自身结构的限制,体积较小的盘式电机并不能直接使用
在储能飞轮上。
发明内容
机,且电机转子的安装环板上设有去应力槽,以用于吸收内应力,防止局部应力集中导致疲
劳断裂,解决盘式电机组件的电机转子应用到高速转动的飞轮转子上时,其结构强度无法
满足抗扭矩需求的问题,实现了盘式电机组件应用在储能飞轮上的可行性,减小了储能飞
轮的体积,降低了储能飞轮对外部装配环境的空间需求。
电机定子设于所述壳体内顶面和/或内底面上,所述电机转子嵌设在所述飞轮转子朝向所
述电机定子的端面上,所述电机转子包括安装环板和多个磁钢,所述安装环板具有多个沿
其周向间隔布置的磁槽,多个所述磁钢对应嵌设在多个所述磁槽内,相邻所述磁槽之间具
有隔部,所述隔部具有沿所述安装环板的径向延伸并沿所述安装环板的轴向贯穿所述隔部
的去应力槽,所述去应力槽的开口端位于所述安装环板的内周面上。
在飞轮转子朝向电机定子的端面上,电机转子包括安装环板和多个磁钢,安装环板具有多
个沿其周向间隔布置的磁槽,多个磁钢对应嵌设在多个磁槽内,相邻磁槽之间具有隔部,隔
部具有沿安装环板的径向延伸并沿安装环板的轴向贯穿隔部的去应力槽,去应力槽的开口
端位于安装环板的内周面上,由此本申请通过采用盘式电机组件代替传统的径向电机,盘
式电机组件轴向空间占用小,储能飞轮整体体积小,降低了储能飞轮对外部装配环境的空
间需求,且磁钢嵌设在磁槽内可提高磁钢的防脱性,磁槽之间的隔部设有去应力槽,则安装
环板受到扭矩作用时,去应力槽可提供变形空间,有效吸收内应力,防止局部应力集中导致
疲劳断裂,解决盘式电机组件的电机转子应用到高速转动的飞轮转子上时,其结构强度无
法满足抗扭矩需求的问题,实现了盘式电机组件应用在储能飞轮上的可行性。
过盈配合。
述第一侧面延伸的压边。
的至少一个具有过渡圆角,所述第四侧面与所述第一侧面的连接处和所述第四侧面与所述
第二侧面的连接处中的至少一个具有所述过渡圆角。
多个所述磁槽内,相邻所述磁槽之间具有隔部,所述隔部具有沿所述安装环板的径向延伸
并沿所述安装环板的轴向贯穿所述隔部的去应力槽,所述去应力槽的开口端位于所述安装
环板的内周面上。
且去应力槽的开口端位于安装环板的内周面上,由此,安装环板受到扭矩作用时,去应力槽
可提供变形空间,有效吸收内应力,防止局部应力集中导致疲劳断裂,使盘式电机组件且能
够承受较大扭矩,满足在高速转动的设备上应用。
附图说明
圆角215,磁钢22,电机转子轭部3。
具体实施方式
20朝向电机定子1的端面上。
机定子1设于壳体10的顶板上,电机转子2设于飞轮转子20的上端面上,即电机定子1和电机
转子2沿飞轮转子20的轴向布置(可参考盘式电机),相较于传统的沿飞轮转子的径向布置
并沿其轴向延伸的电机定子和电机转子,盘式电机组件的轴向布局空间占用小,有利于减
少储能飞轮的体积。
飞轮转子往往需要具有极高的转速,相应地,飞轮转子也会高速旋转,而通过在安装环板上
设置磁槽211,并将磁钢22嵌设在磁槽211内,可以防止磁钢22随安装环板21快速转动时发
生脱落,保证盘式电机组件的结构稳定性。
于安装环板21的内周面上。
在安装环板21上,从而导致安装环板21的内应力集中至使疲劳断裂的出现,而针对上述问
题,本申请通过在隔部212上设有去应力槽213,可以将安装环板21的内环边分隔成多个环
段,且每个隔部212可被去应力槽213分隔成两个连接板,每个环段的两侧分别通过连接板
与安装环板212的外环边连接,则安装环板212受到扭矩作用时,去应力槽213可提供变形空
间,有效吸收内应力,防止疲劳断裂的问题,解决盘式电机组件的电机转子应用到高速转动
的飞轮转子20上时,其结构强度无法满足抗扭矩需求的问题。
在飞轮转子朝向电机定子的端面上,电机转子包括安装环板和多个磁钢,安装环板具有多
个沿其周向间隔布置的磁槽,多个磁钢对应嵌设在多个磁槽内,相邻磁槽之间具有隔部,隔
部具有沿安装环板的径向延伸并沿安装环板的轴向贯穿隔部的去应力槽,去应力槽的开口
端位于安装环板的内周面上,由此本申请通过采用盘式电机组件代替传统的径向电机,盘
式电机组件轴向空间占用小,储能飞轮整体体积小,降低了储能飞轮对外部装配环境的空
间需求,且磁钢嵌设在磁槽内可提高磁钢的防脱性,磁槽之间的隔部设有去应力槽,则安装
环板受到扭矩作用时,去应力槽可提供变形空间,有效吸收内应力,防止局部应力集中导致
疲劳断裂,解决盘式电机组件的电机转子应用到高速转动的飞轮转子上时,其结构强度无
法满足抗扭矩需求的问题,实现了盘式电机组件应用在储能飞轮上的可行性。
分转速产生的应力。
止磁钢22从磁槽211中甩出掉落。
磁钢22的限位结构,进一步增强磁钢22安装的稳固性。
面2112具有朝向第一侧面2111延伸的压边214。
2112的连接处中的至少一个具有过渡圆角215,第四侧面2114与第一侧面2111的连接处和
第四侧面2114与第二侧面2112的连接处中的至少一个具有过渡圆角215。
三侧面2113和第四侧面2114相对。
21的使用寿命,而本申请将各侧面连接处设为圆弧段平滑过渡,有效防止该部位应力集中,
延长安装环板21的使用寿命。
间,且电机转子轭部3嵌合在安装环板21的环形配合槽内,可利用环形配合槽对电机转子轭
部3进行径向限位。
在多个磁槽211内,相邻磁槽211之间具有隔部212,隔部212具有沿安装环板21的径向延伸
并沿安装环板21的轴向贯穿隔部212的去应力槽213,去应力槽213的开口端位于安装环板
21的内周面上。
且去应力槽的开口端位于安装环板的内周面上,由此,安装环板受到扭矩作用时,去应力槽
可提供变形空间,有效吸收内应力,防止局部应力集中导致疲劳断裂,使盘式电机组件且能
够承受较大扭矩,满足在高速转动的设备上应用。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的
普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示
例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书
中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
均在本发明的保护范围内。