亲，晒下你们悬浮物抽滤装置
http://www.cdstm.cn/attachments/2012/05/333103_201205221207031Gv6q.jpg科学家挑战地球引力http://www.cdstm.cn/attachments/2012/05/333103_2012052212072617777.jpg球体漂浮在半空中 据国外媒体报道，麻省理工学院研究人员近日公开“挑战地球引力，对人类与物体、空间、数字信息之间的关系进行了重新的定义。并对此研发出名为“ZeroN”的原型环境，通过该特殊环境发现了在三维空间中，人类可以通过虚拟程序来操控悬浮在半空中的球体。有人认为，这也许就是未来高科技鼠标垫的基本模式。 据了解，在这种名为“ZeroN”的原型环境中，球体可以悬浮在三维空间的半空中，并可以同时在虚拟和物理环境下被操纵，这是因为在“ZeroN”环境中存有活跃的电磁体，因此在该环境中，人们可以同时通过虚拟程序或者手动控制操纵球体运动路径。令研究人员最为感兴趣的是，“ZeroN”环境还具有“记忆”功能，可对球体运动的路径进行记忆，因此球体无论是在虚拟环境中，还是物理环境中被操控，该环境均能够让球体按照原路线返回原位。与此同时，“ZeroN”环境还能作为模拟器使用，它能够让悬浮在空中的球体与在该环境中所置放的有形物体相互作用。试验中，研究人员还专门在该环境中置放了一个“人造行星”模型，并在该行星中编程模拟了一圈轨道，悬浮球体就可以在该环境的作用下沿着“行星”轨道旋转运行，若随后在此基础上再加一个模型，则该球体就会立即同时围绕着两个模型做运动。 研究人员解释道，“ZeroN”模拟器中使用了红外线立体摄像机，应用传统的摄像头进行拍摄。该摄像机可以感知到三维空间中球体及其他物体的位置，并能够在该环境中绘制出被新引进的物体三维空间模型。同时，在该模拟器中还装置有另外一个名为“霍尔效应传感器”的测量仪器，它可以测量出每几毫秒中“ZeroN”环境的位置所在，以及电磁体对“ZeroN”环境的相斥和吸引。据悉，模拟器中所置相机还能够对位于“ZeroN”环境中的物体建造一个虚拟模型，这样就能够让使用者通过虚拟环境来操纵该球体。“ZeroN”环境可在未来多个领域被广泛应用，如建筑学领域、游戏领域、甚至医学领域。无论如何，“ZeroN”环境的打造完全是为了对物体的相互作用下一个清晰的定义。研究人员表示，我们人类的身体和思维为了能够理解并操纵物理环境，而开发出了很大的潜力。但长期的想象力都被植入在了运算和物理材料中，因为这些能都是直接与人类相互作用的。因此，他们才作出了该实验，力图去定义人类与物体、空间，以及数字信息之间的关系。（搜狐科学 尚力）
[align=center][font='times new roman'][size=24px]新型[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]磁悬浮[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]飞轮[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]储能[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]实验[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]装置的设计及应用[/size][/font][/align][align=center][font='arial'][color=#666666] [/color][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]赵萌[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]杜平[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]张秀海[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]林蔚然[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]陈远洋[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]杨忠昌[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]周冰科[/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=12px]（[/size][/font][font='宋体'][size=12px]清华大学基础工业训练中心，北京 100084）[/size][/font][/align][align=center][/align][font='times new roman'][size=12px]摘[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]要：[/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮储能装置是一种在电能和机械能之间进行能量转换的装置，它通过飞轮高速旋转的形式来储存能量。[/size][/font][font='宋体'][size=12px]普通机械轴承由于摩擦阻力，飞轮储存的能量有很大一部分耗散在此处。设计的新型磁悬浮轴承可以有效降低摩擦阻力，从而提高飞轮储能效率。[/size][/font][font='宋体'][size=12px]从飞轮系统的搭建及机械部分系统进行了完整的设计，并完成了样机产品的测试。此装置可以应用到机械类和电类专业本科生的工程实践教学中，以P[/size][/font][font='宋体'][size=12px]BL[/size][/font][font='宋体'][size=12px]项目驱动的教学方式，使学生深入理解产品设计原理、制造技术、装配调试方法等，从而有效培养[/size][/font][font='宋体'][size=12px]学生[/size][/font][font='宋体'][size=12px]的[/size][/font][font='宋体'][size=12px]工程能力、创新能力、实践能力和团队协作能力。[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]关键词：[/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮储能；[/size][/font][font='宋体'][size=12px]磁悬浮[/size][/font][font='宋体'][size=12px]轴承[/size][/font][font='宋体'][size=12px]；[/size][/font][font='宋体'][size=12px]工程实践；[/size][/font][font='宋体'][size=12px]项目驱动[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]中图分类号[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]：（[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]T[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]H12 [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]G[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]642[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]文献标识码：[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]A[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]文章编号[/size][/font][size=12px]：1672-4801[/size][size=12px]([/size][font='宋体'][size=12px]××××[/size][/font][size=12px])[/size][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]××[/size][/font][size=12px]－[/size][font='宋体'][size=12px]××[/size][/font][size=12px]－[/size][font='宋体'][size=12px]××[/size][/font][align=center][font='times new roman'][size=24px]Design and Application of a Novel Magnetically Suspended Flywheel Experimental Device For Energy Storage [/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=16px]Zhao Meng, Du Ping, Zhang Xiuhai, [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]Lin Weiran,[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]Chen Yuanyang, Yang Zhongchang,[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]Zhou Bingke[/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=12px]([/size][/font][font='times new roman'][size=12px]Fundamental Industry Training Center, Tsinghua University, Beijing 100084, China[/size][/font][font='times new roman'][size=12px])[/size][/font][/align][font='times new roman'][size=12px]Abstract:[/size][/font][font='times new roman'][size=12px][color=#000000] [/color][/size][/font][font='times new roman'][size=12px]Flywheel energy storage device is a device that converts energy between electrical energy and mechanical energy. It stores energy in the form of high-speed flywheel rotation. Due to the friction resistance of ordinary mechanical bearings, a large part of the energy stored in the flywheel is dissipated. This article introduced a novel magnetic suspending bearing, which could effectively reduce the friction resistance and improve the flywheel energy storage efficiency. The flywheel system and mechanical system are designed completely, and the prototype product is tested. This device can be applied to the engineering practice teaching of mechanical and electrical undergraduates. With the PBL project driven teaching method, students can deeply understand the product design principle, manufacturing technology, assembly and debugging methods, so as to effectively cultivate students' engineering ability, innovation ability, practical ability and team cooperation ability.[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]Key words:[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]flywheel energy storage Magnetic bearing Engineering practice Project driven[/size][/font][font='等线'][size=13px]0 [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]引言[/size][/font][font='宋体']飞轮储能技术是一种机械储能方式[/font][font='宋体']，[/font][font='宋体']它以动能的形式存储能量，经过功率变换器，完成机械能[/font][font='宋体']-[/font][font='宋体']电能相互转换[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']飞轮储能具有安全可靠性高、功率密度高、充放电响应速度快、使用寿命长、环境适应性强、建设周期短、运行维护简单、全生命周期绿色无污染等优点，因此非常适合作为脉冲功率电源的能量存储介质[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]2[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']目前[/font][font='宋体']飞轮储能技术在许多领域都已经有广泛的应用，特别是在美国、日本、德国等发达国家，储能技术已经发展得比较[/font][font='宋体']成熟[/font][font='宋体']，[/font][font='宋体']主要应用于[/font][font='宋体']UPS不[/font][font='宋体']间断电源，微电网调频，削峰填谷，制动动能回收，电磁弹射等多个领域[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]3-6[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']飞轮在运行过程中的最大转速不仅受自身材料限制，另外配套的支撑轴承系统的选取也会一定程度的影响运行效率。轴承系统是飞轮装置的支撑系统，在飞轮旋转过程中产生的摩擦损耗大小与轴承系统关系紧密。目前轴承可分为机械轴承和磁悬浮轴承两大类，随着超导体和永磁材料的发展，后者又可进一步分为永磁轴承、超导体磁轴承和电磁轴承等[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]7[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]-[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]10[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。其中机械轴承是传统的轴承类别，其结构紧凑成本低廉，但摩擦力大，运行损耗多，适用于充电放电时间短的飞轮储能系统；磁悬浮轴承则是利用磁力实现无接触的承载飞轮，其物理摩擦损耗非常低，运行稳定性也有保障，缺点是系统复杂、成本较高。鉴于两种轴承各有其优缺点，现实中往往采用混合组合的方式使用，以达到优势互补的效果。[/font][font='宋体']飞轮储能系统由多个零部件组成，对关键零部件（如飞轮、主轴、轴承）的加工和装配有较高要求，同时需要相应的控制电路实现充放电功能，是机械和电子学科紧密结合的典型产品。本文设计了一套飞轮储能实验装置，应用于电机专业本科生的《金工实习》课程。通过PBL项目驱动的教学方式，有机整合传统金工实习中的焊接、铸造、车工、钳工、[/font][font='宋体']、检测、智能制造、[/font][font='宋体']数控加工等工种，完成整个飞轮储能系统的设计、加工制造和组装调试。此模式可有效调动学生的学习兴趣和主观能动性，帮助学生建立产品全生命周期的概念，[/font][font='宋体']提高[/font][font='宋体']学生的工程能力、创新能力、实践能力和团队协作能力[/font][font='宋体']，为未来的战略性新兴产业和经济培养综合素质优秀的人才[/font][font='宋体']。[/font][font='等线'][size=13px]1 [/size][/font][font='等线'][size=13px] 技术方案及设计[/size][/font][font='宋体']飞轮储能技术主要是借助电能驱动带动装置飞轮旋转，实现电能到动能的转化，所生成的动能将被存储在装置加速质量块中，需要发电时，飞轮将借助自身动能为发电机提供能源，继而实现动能到电能的转化[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='times new roman']1.1[/font][font='黑体'] 机械结构设计[/font][font='宋体']飞轮[/font][font='宋体']储能[/font][font='宋体']装置[/font][font='宋体']总体结构[/font][font='宋体']如图[/font][font='times new roman']1[/font][font='宋体']所示，主要[/font][font='宋体']由[/font][font='宋体']四部分[/font][font='宋体']组成，飞轮模块、飞轮支撑模块、控制模块以及发电模块，总体尺寸[/font][font='times new roman']4[/font][font='times new roman']00[/font][font='times new roman']×[/font][font='times new roman']530[/font][font='times new roman']×[/font][font='times new roman']310[/font][font='times new roman']（[/font][font='times new roman']mm[/font][font='times new roman']）[/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']各个模块主要功能如下：[/font][font='等线'][size=13px]1 [/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮模块：包括飞轮、主轴以及电机。[/size][/font][font='等线'][size=13px]2 [/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮支撑模块：使用两个轴承座进行支撑。[/size][/font][font='等线'][size=13px]3 [/size][/font][font='等线'][size=13px]控制模块：电机控制。[/size][/font][font='等线'][size=13px]4 [/size][/font][font='等线'][size=13px]发电模块：定子使用[/size][/font][font='等线'][size=13px]12[/size][/font][font='等线'][size=13px]对正反安装的磁铁，转子使用[/size][/font][font='等线'][size=13px]9[/size][/font][font='等线'][size=13px]匝[/size][/font][font='等线'][size=13px]S[/size][/font][font='等线'][size=13px]线圈进行发电，发出的电经过整流模块与稳压模块最终输出给用电器。[/size][/font][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310291517298523_3571_6223375_3.png[/img][/align][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]1[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]飞轮储能装置总体图[/size][/font][/align][font='times new roman']1.2[/font][font='黑体'] [/font][font='黑体']主要设计参数[/font][font='宋体']飞轮储能装置设计容量[/font][font='times new roman']0.01Wh[/font][font='宋体']，重量[/font][font='times new roman']2.39kg[/font][font='宋体']，飞轮材料选择[/font][font='times new roman']为铝[/font][font='宋体']，选用电机功率为[/font][font='times new roman']100W[/font][font='宋体']。飞轮储能装置需要在电机停止供电之后，通过飞轮实现电流电压的显示以及[/font][font='times new roman']5w[/font][font='宋体']节能灯的供电，持续时间不少于[/font][font='times new roman']4[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman']s[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='times new roman']1.[/font][font='times new roman']3[/font][font='黑体'] [/font][font='黑体']飞轮模块设计[/font][font='宋体']飞轮通过两个[/font][font='times new roman']z[/font][font='times new roman']21[/font][font='宋体']胀套与主轴相连[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']，主轴两端通过[/font][font='times new roman']6[/font][font='times new roman']200[/font][font='宋体']轴承与飞轮支撑连接。[/font][font='宋体']连轴器与电机主轴相连接。[/font][font='宋体']其设计尺寸如图[/font][font='times new roman']2[/font][font='宋体']所示，参数设计如下表[/font][font='times new roman']1[/font][font='宋体']所示，储能装置整体剖面如图[/font][font='times new roman']3[/font][font='宋体']所示：[/font][align=center][font='黑体'][size=12px]表[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]1[/size][/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman'][size=12px]飞轮主要参数[/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]D/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]mm[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]A[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/mm[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]B[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/mm[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]L[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/mm[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]n[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/rpm[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='times new roman'][size=9px] 28[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]1[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]50[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]50[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]166[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]1000[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310291517306655_4666_6223375_3.png[/img][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]2[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮尺寸[/size][/font][/align][font='等线'][size=13px]1 [/size][/font][font='等线'][size=13px]动能计算[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]1[/size][/font][font='宋体']代入数值后得[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font]，[font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]Wh[/size][/font][font='等线'][size=13px]2 [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]最高线速度[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]2[/size][/font][font='等线'][size=13px]代入数值后得[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px]，[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]m/s[/size][/font][font='等线'][size=13px]3 [/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮总质量[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]3[/size][/font][font='等线'][size=13px]kg[/size][/font][font='等线'][size=13px]4 [/size][/font][font='等线'][size=13px] 充能速度[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]s [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]4[/size][/font][font='宋体']当电机满功率运行时，整个飞轮达到预定储能需要[/font][font='times new roman']1 [/font][font='times new roman']s[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='等线'][size=13px]5 [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]强度校核[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']假设转动过程，偏离轴心1mm如下：[/font][font='times new roman']a. [/font][font='宋体']转动离心力[/font][font='宋体']飞轮在转动离心[/font][font='宋体']力[/font][font='宋体']计算公式，[/font] [font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]N[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]5[/size][/font][font='times new roman']b.[/font][font='宋体'] [/font][font='宋体']轴的最大正应力[/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]6[/size][/font][align=center][font='times new roman'][size=14px]MPa[/size][/font][/align][font='times new roman']c.[/font] 轴的最大剪应力[font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]7[/size][/font][font='等线'][size=13px]MPa[/size][/font][font='times new roman']d.[/font][font='宋体'] [/font][font='宋体']轴的最大挠度[/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]8[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]9[/size][/font][font='times new roman']mm[/font][font='宋体']最后可得[/font][font='宋体']表2所示[/font][font='宋体']：[/font][align=center][font='黑体'][size=12px]表2[/size][/font][font='黑体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮强度校核[/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]离心力[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]N[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]最大正应力[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]MPa[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]最大切应力[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]MPa[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]最大挠度[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]mm[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]26.17[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]3.36[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]0.099[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]5.2[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]e-[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310291517305388_5537_6223375_3.png[/img][/align][align=center][font='宋体'][size=12px]图 [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]3[/size][/font][font='宋体'][size=12px] 整体剖面图[/size][/font][/align][align=center][/align][font='times new roman']1.4 [/font][font='黑体']飞轮支撑装置设计[/font][font='宋体']飞轮重量较大，转速较高，要求其转动时同心度主轴轴心跳动少于[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman'].1[/font][font='times new roman']mm[/font][font='宋体']，飞轮外径跳动少于[/font][font='times new roman']0.2mm[/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']同时[/font][font='宋体']要求[/font][font='宋体']其转动[/font][font='宋体']时[/font][font='宋体']摩擦[/font][font='宋体']阻力尽可能小以降低能量损耗[/font][font='宋体']。所以考虑使用电磁轴承进行支撑，但电磁轴承重量大，控制复杂。选择被动式磁力支撑与深沟球轴承相互结合的方式进行支撑。被动式磁力支撑提供一部分支撑力，减小对轴承的压力从而减小轴承的摩擦，降低转动时的阻力。轴承支撑如图[/font][font='times new roman']4[/font][font='宋体']所示,红圈标出的为主轴，主轴下的四个支撑为轴向磁铁。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]4[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮转动支撑装置结构[/size][/font][/align][font='times new roman']1.[/font][font='times new roman']5[/font][font='黑体'] 飞轮控制模块[/font][font='等线'][size=13px]（[/size][/font][font='等线'][size=13px]1[/size][/font][font='等线'][size=13px]）[/size][/font][font='等线'][size=13px]电机控制模块[/size][/font][font='宋体']电机选择无刷永磁电机，电压[/font][font='times new roman']24 V[/font][font='宋体']，速度可调，最高转速[/font][font='times new roman']8000 rpm[/font][font='宋体']。如图[/font][font='times new roman']5[/font][font='宋体']所示。电机控制板选择配套的可调速电机控制板。[/font][align=center][font='times new roman'][size=9px]（[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]a[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]4[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]260[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]电机[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=9px]（[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]b[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]电机控制板[/size][/font][/align][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]5[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]4260[/size][/font][font='宋体'][size=12px]电机[/size][/font][font='宋体'][size=12px]（a）[/size][/font][font='宋体'][size=12px]和电机控制板[/size][/font][font='宋体'][size=12px]（b）[/size][/font][/align][font='等线'][size=13px]（[/size][/font][font='等线'][size=13px]2[/size][/font][font='等线'][size=13px]）[/size][/font][font='等线'][size=13px]稳压整流模块[/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310291517309655_7425_6223375_3.png[/img][font='宋体']发电机产生的为交流电，[/font][font='宋体']所以[/font][font='宋体']需要通过全桥整流将其变为直流电。全桥整流如图[/font][font='times new roman']6[/font][font='宋体']所示[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]6[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]整流模块电路[/size][/font][/align][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310291517311913_1258_6223375_3.png[/img][font='宋体']全桥整流模块输出半正弦波，需要通过稳压模块将其电压稳定至[/font][font='times new roman']5 V[/font][font='宋体']。此处购买成熟产品[/font][font='times new roman']LM2596SDC-DC[/font][font='宋体']可调降压模块如图[/font][font='times new roman']7[/font][font='宋体']所示，输出稳定的[/font][font='times new roman']5 V[/font][font='宋体']电压[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]7[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]DC-DC[/size][/font][font='宋体'][size=12px]降压显示模块[/size][/font][/align][font='times new roman']1.[/font][font='times new roman']6[/font][font='times new roman'] [/font][font='黑体']发电模块设计[/font][font='宋体']首先需要保证在飞轮转速在[/font][font='times new roman']1000rpm[/font][font='宋体']时，产生的电压不少于[/font][font='times new roman']5.0V[/font][font='宋体']。主体结构分为两个转子以及一个定子。发电机结构如图[/font][font='times new roman']8[/font][font='宋体']所示，其中转子为永磁体，定子为线圈。转子由[/font][font='times new roman']12[/font][font='宋体']对永磁体构成，[/font][font='times new roman']1[/font][font='times new roman']2[/font][font='宋体']对永磁体组成[/font][font='times new roman']4[/font][font='宋体']对极，正反交替安装。定子线圈为[/font][font='times new roman']9[/font][font='宋体']匝线，共[/font][font='times new roman']3[/font][font='宋体']相，每相[/font][font='times new roman']3[/font][font='宋体']匝线。转子转动时会产生三组相差[/font][font='times new roman']1[/font][font='times new roman']20[/font][font='times new roman']°[/font][font='宋体']的正弦波交流电。当转速达到[/font][font='times new roman']1[/font][font='times new roman']000 [/font][font='times new roman']rpm[/font][font='宋体']且正确安装时，发出的平均电压[/font][font='times new roman']＞[/font][font='times new roman']5[/font][font='times new roman'] V[/font][font='宋体']。转子通过[/font][font='times new roman']z[/font][font='times new roman']21[/font][font='宋体']型胀套与轴相连，发电机转子中安装有[/font][font='times new roman']10[/font][font='times new roman']×[/font][font='times new roman']10[/font][font='times new roman']×[/font][font='times new roman']20[/font][font='times new roman']（[/font][font='times new roman']mm[/font][font='times new roman']）[/font][font='宋体']的铷磁铁，相邻的铷磁铁磁感方向相反。[/font][align=right][/align][align=center][font='times new roman'][size=12px]（[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]a[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]发电机转子[/size][/font][font='宋体'] [/font][font='宋体'] [/font][font='times new roman'][size=12px]（[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]b[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]发电机剖面图[/size][/font][/align][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]8[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]发电机结构图[/size][/font][/align][font='等线'][size=13px]2[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]储能装置结果验证[/size][/font][font='宋体'][color=#000000]将飞轮通过两个磁悬浮止推轴承固定，电机通过联轴器与飞轮相连，发电装置通过联轴器与飞轮相连，飞轮装置控制板置于装置上方，整个固定装置最终固定于[/color][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310291517296163_4334_3957149_3.png[/img][font='宋体'][color=#000000]的平板上（如图[/color][/font][font='times new roman'][color=#000000]9[/color][/font][font='宋体'][color=#000000]），平板通过地钉固定于底面，飞轮储能测试结果如下：[/color][/font][font='times new roman'][color=#000000]a[/color][/font][font='宋体'][color=#000000]. 启动阶段：接通电源后飞轮转动给飞轮充电。飞轮转速从0-1000转，满功率运行充电需要0.4s；[/color][/font][font='times new roman'][color=#000000]b[/color][/font][font='宋体'][color=#000000]．储能阶段：飞轮达到恒定转数并保持转数保持不变，其储存能量值不变；[/color][/font][font='宋体'][color=#000000] [/color][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310291517314983_9714_6223375_3.png[/img][font='times new roman'][color=#000000]c[/color][/font][font='宋体'][color=#000000]. 放电过程：飞轮储能额定值不变，[/color][/font][font='宋体']电机停转，离合器使电机与飞轮脱离，此时，发电装置继续发电，[/font][font='times new roman']LED[/font][font='宋体']灯继续发亮持续[/font][font='times new roman']200s[/font][font='宋体']。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='宋体'][size=12px]9[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]磁悬浮储能装置[/size][/font][/align][font='等线'][size=13px]3[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]工程实践课程实施[/size][/font][font='等线'][size=13px]方案[/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310291517316772_5904_6223375_3.png[/img][font='宋体']项目式教学方式可以拓展教学内容深度和广度，优化课程体系。以实际产品为项目驱动，每一个产品都是一个独立的个体，包含基础工程训练中的若干环节，实践课程主要由焊接、铸造、车工、铣工、检测、钳工等工种组成，每个工种的教学内容和制作的产品，都有关联不可分开的实践环节如图[/font][font='times new roman']10[/font][font='宋体']所示。通过飞轮储能装置的设计，以团队的方式完成零件的加工，[/font][font='宋体']加工好的[/font][font='宋体']零件[/font][font='宋体']通过[/font][font='宋体']检测得到最终零件，并且完成产品的装配调试验证验证等工作。[/font][font='宋体']满足工程实践教学融合的人才培养需求。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]10[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮项目式实践教学加工过程[/size][/font][/align][font='宋体']飞轮储能装置技术方案与设计过程，合理安排项目实施过程是保证综合性项目式教学的前提，综合基础加工方法是工程训练的关键。本次项目主要选择车削、铣削、铸造、焊接、智能制造、钳工装配等工种。结合各个工种特点，项目具体安排如表[/font][font='times new roman']3[/font][font='宋体']所示。[/font][align=center][font='times new roman'][size=12px]表[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]3[/size][/font][font='宋体'] [/font][font='times new roman'][size=12px]实践教学安排[/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]工种[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]内容[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]时长[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]概论[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]储能装置的分类及设计[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][font='宋体'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]铸造[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]学习砂型铸造，进行装置中各个零件的毛坯制作[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]车削[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]根据铸造毛坯料，车削轴类零件，并控制尺寸精度在公差范围之类[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]16[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]检测[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]检测、三坐标、动平衡[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]焊接[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]飞轮储能装置支架的焊接及各种焊接方法练习[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学生[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]智能制造[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]了解3[/size][/font][font='宋体'][size=9px]D[/size][/font][font='宋体'][size=9px]打印+智能制造，自制电机，[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]arduino[/size][/font][font='宋体'][size=9px]调速[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]16[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学生[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]钳工装配[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]根据加工和标准件进行装配、调试，最终达到设计要求[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]12[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]汇报[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]样机运行，项目汇报[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]4[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][font='等线'][size=13px]4[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]总结[/size][/font][font='宋体']磁悬浮飞轮储能装置[/font][font='宋体']，将在[/font][font='宋体']在[/font][font='宋体']本科工程实践教育中[/font][font='宋体']开展[/font][font='宋体']，培养大学生工程能力、创新能力、实践能力和团队协作能力的重要途径。目前已有的飞轮储技术，从飞轮的储能原理、系统的搭建及机械部分系统的进行完整的设计，并完成样机产品的测试。[/font][font='宋体']从多个方面调动学生的学习兴趣和主观能动性，通过专业相关的教学载体，帮助学生建立产品全生命周期的概念，提高学生的综合素质。[/font][font='宋体']飞轮储能技术是目前最有发展前途的储能技术之一[/font][font='宋体']，是能源领域低碳环保的[/font][font='宋体']发展[/font][font='宋体']方向。磁悬浮飞轮储能装置教学项目实践，[/font][font='宋体']为[/font][font='宋体']相[/font][font='宋体']关专业方向培养[/font][font='宋体']了[/font][font='宋体']具有扎实数理基础及实践能力的拔尖创新人才[/font][font='宋体']。[/font][font='等线'][size=13px]参考文献：[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]1[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]廖曙生[/size][/font][font='等线'][size=13px]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]综述各类储能装置的储能技术[/size][/font][font='等线'][size=13px][J]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]广东科技[/size][/font][font='等线'][size=13px],2012,21(19):109-110. [/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]2[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]江卫良[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]陈烨[/size][/font][font='等线'][size=13px]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]基于磁悬浮飞轮储能的脉冲功率电源系统设计[/size][/font][font='等线'][size=13px][J]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]浙江电[/size][/font][font='等线'][size=13px]力[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]2020[/size][/font][font='等线'][size=13px],39(5):50-54. [/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]3[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]唐长亮[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]张小虎[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]孟祥梁[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]国外飞轮储能技术[/size][/font][font='等线'][size=13px]状况研究[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]中外[/size][/font][font='等线'][size=13px]能[/size][/font][font='等线'][size=13px]源[/size][/font][font='等线'][size=13px],2018,23(06):82-86.[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]4[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]齐洪峰[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮储能与轨道交通系统技术融合[/size][/font][font='等线'][size=13px]发展现状[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]电源技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2022,46(02):137-140.[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]5[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]雷卫清[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]陈凤[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]王丽[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]磁悬浮飞轮储能技术结合[/size][/font][font='等线'][size=13px]DPS[/size][/font][font='等线'][size=13px]的应用研究[/size][/font][font='等线'][size=13px][J]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]电信快报[/size][/font][font='等线'][size=13px],2013(5):20-23.[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]6[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]王巍[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]高原[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]姜晓弋[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮储能技术发展与应[/size][/font][font='等线'][size=13px]用[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]船电技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2013,33(01):31-34.[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]7[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]戴兴建[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]邓占峰[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]刘刚[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]等[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]大容量先进飞轮储能电源技术发展状况[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]电工技术学报[/size][/font][font='等线'][size=13px],2011,26[/size][/font][font='等线'][size=13px]([/size][/font][font='等线'][size=13px]7[/size][/font][font='等线'][size=13px]):[/size][/font][font='等线'][size=13px]133[/size][/font][font='等线'][size=13px]-[/size][/font][font='等线'][size=13px]140[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]8[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]李树胜[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]付永领[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]刘平[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]等[/size][/font][font='等线'][size=13px]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]磁悬浮飞轮储能[/size][/font][font='等线'][size=13px]UPS[/size][/font][font='等线'][size=13px]系统集成应用及充放电控制方法研究[/size][/font][font='等线'][size=13px][J]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]中国电机工程学报[/size][/font][font='等线'][size=13px],2017,37(z1):170-176. [/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]9[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]王磊[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]杜晓强[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]宋永端[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]用于风电场的飞轮储能矩阵系统协调控制[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]电网技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2013,[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]37[/size][/font][font='等线'][size=13px]([/size][/font][font='等线'][size=13px]12[/size][/font][font='等线'][size=13px])[/size][/font][font='等线'][size=13px]:3406-3412. [/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]10[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]皮振宏[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]戴兴建[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]魏殿举[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]等[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮储能系统容量分析与设计[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]储能科学与技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2019,[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]8[/size][/font][font='等线'][size=13px]([/size][/font][font='等线'][size=13px]4[/size][/font][font='等线'][size=13px])[/size][/font][font='等线'][size=13px]:778-783[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]11[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]高福伟[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]储能技术在风力发电系统中的应用研究[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]电子制作[/size][/font][font='等线'][size=13px],2022,30(04):95-97.[/size][/font][font='等线'][size=13px][12][/size][/font][font='等线'][size=13px]赵萌[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]杜平[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]赵天骄[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]高党寻[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]李睿[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]林蔚然[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]曾武[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]基于实践教学的立式飞轮储能装置设计应用[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]机电工程技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2022,51(09):10-14.[/size][/font]
听说石墨炉可以悬浮液进样，不知道是不是真的可以？不过好像要通入空气，如何设置通入空气及通入的量？（我的仪器是PE AA800），请指导一下，应该通入多少可以再不是很伤石墨管的前提下？（不过伤也没所谓，就是不知道怎么设置的，我们的是中文版，应该比较好找，那位可以指导一下怎么做的，不胜感激）
[align=center][font='times new roman'][size=24px]新型[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]磁悬浮[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]飞轮[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]储能[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]实验[/size][/font][font='times new roman'][size=24px]装置的设计及应用[/size][/font][/align][align=center][font='arial'][color=#666666] [/color][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]赵萌[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]杜平[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]张秀海[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]林蔚然[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]陈远洋[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]杨忠昌[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]周冰科[/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=12px]（[/size][/font][font='宋体'][size=12px]清华大学基础工业训练中心，北京 100084）[/size][/font][/align][align=center][/align][font='times new roman'][size=12px]摘[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]要：[/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮储能装置是一种在电能和机械能之间进行能量转换的装置，它通过飞轮高速旋转的形式来储存能量。[/size][/font][font='宋体'][size=12px]普通机械轴承由于摩擦阻力，飞轮储存的能量有很大一部分耗散在此处。设计的新型磁悬浮轴承可以有效降低摩擦阻力，从而提高飞轮储能效率。[/size][/font][font='宋体'][size=12px]从飞轮系统的搭建及机械部分系统进行了完整的设计，并完成了样机产品的测试。此装置可以应用到机械类和电类专业本科生的工程实践教学中，以P[/size][/font][font='宋体'][size=12px]BL[/size][/font][font='宋体'][size=12px]项目驱动的教学方式，使学生深入理解产品设计原理、制造技术、装配调试方法等，从而有效培养[/size][/font][font='宋体'][size=12px]学生[/size][/font][font='宋体'][size=12px]的[/size][/font][font='宋体'][size=12px]工程能力、创新能力、实践能力和团队协作能力。[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]关键词：[/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮储能；[/size][/font][font='宋体'][size=12px]磁悬浮[/size][/font][font='宋体'][size=12px]轴承[/size][/font][font='宋体'][size=12px]；[/size][/font][font='宋体'][size=12px]工程实践；[/size][/font][font='宋体'][size=12px]项目驱动[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]中图分类号[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]：（[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]T[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]H12 [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]G[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]642[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]文献标识码：[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]A[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]文章编号[/size][/font][size=12px]：1672-4801[/size][size=12px]([/size][font='宋体'][size=12px]××××[/size][/font][size=12px])[/size][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]××[/size][/font][size=12px]－[/size][font='宋体'][size=12px]××[/size][/font][size=12px]－[/size][font='宋体'][size=12px]××[/size][/font][align=center][font='times new roman'][size=24px]Design and Application of a Novel Magnetically Suspended Flywheel Experimental Device For Energy Storage [/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=16px]Zhao Meng, Du Ping, Zhang Xiuhai, [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]Lin Weiran,[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]Chen Yuanyang, Yang Zhongchang,[/size][/font][font='times new roman'][size=16px] [/size][/font][font='times new roman'][size=16px]Zhou Bingke[/size][/font][/align][align=center][font='times new roman'][size=12px]([/size][/font][font='times new roman'][size=12px]Fundamental Industry Training Center, Tsinghua University, Beijing 100084, China[/size][/font][font='times new roman'][size=12px])[/size][/font][/align][font='times new roman'][size=12px]Abstract:[/size][/font][font='times new roman'][size=12px][color=#000000] [/color][/size][/font][font='times new roman'][size=12px]Flywheel energy storage device is a device that converts energy between electrical energy and mechanical energy. It stores energy in the form of high-speed flywheel rotation. Due to the friction resistance of ordinary mechanical bearings, a large part of the energy stored in the flywheel is dissipated. This article introduced a novel magnetic suspending bearing, which could effectively reduce the friction resistance and improve the flywheel energy storage efficiency. The flywheel system and mechanical system are designed completely, and the prototype product is tested. This device can be applied to the engineering practice teaching of mechanical and electrical undergraduates. With the PBL project driven teaching method, students can deeply understand the product design principle, manufacturing technology, assembly and debugging methods, so as to effectively cultivate students' engineering ability, innovation ability, practical ability and team cooperation ability.[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]Key words:[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]flywheel energy storage Magnetic bearing Engineering practice Project driven[/size][/font][font='等线'][size=13px]0 [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]引言[/size][/font][font='宋体']飞轮储能技术是一种机械储能方式[/font][font='宋体']，[/font][font='宋体']它以动能的形式存储能量，经过功率变换器，完成机械能[/font][font='宋体']-[/font][font='宋体']电能相互转换[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']飞轮储能具有安全可靠性高、功率密度高、充放电响应速度快、使用寿命长、环境适应性强、建设周期短、运行维护简单、全生命周期绿色无污染等优点，因此非常适合作为脉冲功率电源的能量存储介质[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]2[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']目前[/font][font='宋体']飞轮储能技术在许多领域都已经有广泛的应用，特别是在美国、日本、德国等发达国家，储能技术已经发展得比较[/font][font='宋体']成熟[/font][font='宋体']，[/font][font='宋体']主要应用于[/font][font='宋体']UPS不[/font][font='宋体']间断电源，微电网调频，削峰填谷，制动动能回收，电磁弹射等多个领域[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]3-6[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']飞轮在运行过程中的最大转速不仅受自身材料限制，另外配套的支撑轴承系统的选取也会一定程度的影响运行效率。轴承系统是飞轮装置的支撑系统，在飞轮旋转过程中产生的摩擦损耗大小与轴承系统关系紧密。目前轴承可分为机械轴承和磁悬浮轴承两大类，随着超导体和永磁材料的发展，后者又可进一步分为永磁轴承、超导体磁轴承和电磁轴承等[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]7[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]-[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]10[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。其中机械轴承是传统的轴承类别，其结构紧凑成本低廉，但摩擦力大，运行损耗多，适用于充电放电时间短的飞轮储能系统；磁悬浮轴承则是利用磁力实现无接触的承载飞轮，其物理摩擦损耗非常低，运行稳定性也有保障，缺点是系统复杂、成本较高。鉴于两种轴承各有其优缺点，现实中往往采用混合组合的方式使用，以达到优势互补的效果。[/font][font='宋体']飞轮储能系统由多个零部件组成，对关键零部件（如飞轮、主轴、轴承）的加工和装配有较高要求，同时需要相应的控制电路实现充放电功能，是机械和电子学科紧密结合的典型产品。本文设计了一套飞轮储能实验装置，应用于电机专业本科生的《金工实习》课程。通过PBL项目驱动的教学方式，有机整合传统金工实习中的焊接、铸造、车工、钳工、[/font][font='宋体']、检测、智能制造、[/font][font='宋体']数控加工等工种，完成整个飞轮储能系统的设计、加工制造和组装调试。此模式可有效调动学生的学习兴趣和主观能动性，帮助学生建立产品全生命周期的概念，[/font][font='宋体']提高[/font][font='宋体']学生的工程能力、创新能力、实践能力和团队协作能力[/font][font='宋体']，为未来的战略性新兴产业和经济培养综合素质优秀的人才[/font][font='宋体']。[/font][font='等线'][size=13px]1 [/size][/font][font='等线'][size=13px] 技术方案及设计[/size][/font][font='宋体']飞轮储能技术主要是借助电能驱动带动装置飞轮旋转，实现电能到动能的转化，所生成的动能将被存储在装置加速质量块中，需要发电时，飞轮将借助自身动能为发电机提供能源，继而实现动能到电能的转化[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]1[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='times new roman']1.1[/font][font='黑体'] 机械结构设计[/font][font='宋体']飞轮[/font][font='宋体']储能[/font][font='宋体']装置[/font][font='宋体']总体结构[/font][font='宋体']如图[/font][font='times new roman']1[/font][font='宋体']所示，主要[/font][font='宋体']由[/font][font='宋体']四部分[/font][font='宋体']组成，飞轮模块、飞轮支撑模块、控制模块以及发电模块，总体尺寸[/font][font='times new roman']4[/font][font='times new roman']00[/font][font='times new roman']×[/font][font='times new roman']530[/font][font='times new roman']×[/font][font='times new roman']310[/font][font='times new roman']（[/font][font='times new roman']mm[/font][font='times new roman']）[/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']各个模块主要功能如下：[/font][font='等线'][size=13px]1 [/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮模块：包括飞轮、主轴以及电机。[/size][/font][font='等线'][size=13px]2 [/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮支撑模块：使用两个轴承座进行支撑。[/size][/font][font='等线'][size=13px]3 [/size][/font][font='等线'][size=13px]控制模块：电机控制。[/size][/font][font='等线'][size=13px]4 [/size][/font][font='等线'][size=13px]发电模块：定子使用[/size][/font][font='等线'][size=13px]12[/size][/font][font='等线'][size=13px]对正反安装的磁铁，转子使用[/size][/font][font='等线'][size=13px]9[/size][/font][font='等线'][size=13px]匝[/size][/font][font='等线'][size=13px]S[/size][/font][font='等线'][size=13px]线圈进行发电，发出的电经过整流模块与稳压模块最终输出给用电器。[/size][/font][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271326007682_9974_6223375_3.png[/img][/align][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]1[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]飞轮储能装置总体图[/size][/font][/align][font='times new roman']1.2[/font][font='黑体'] [/font][font='黑体']主要设计参数[/font][font='宋体']飞轮储能装置设计容量[/font][font='times new roman']0.01Wh[/font][font='宋体']，重量[/font][font='times new roman']2.39kg[/font][font='宋体']，飞轮材料选择[/font][font='times new roman']为铝[/font][font='宋体']，选用电机功率为[/font][font='times new roman']100W[/font][font='宋体']。飞轮储能装置需要在电机停止供电之后，通过飞轮实现电流电压的显示以及[/font][font='times new roman']5w[/font][font='宋体']节能灯的供电，持续时间不少于[/font][font='times new roman']4[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman']s[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='times new roman']1.[/font][font='times new roman']3[/font][font='黑体'] [/font][font='黑体']飞轮模块设计[/font][font='宋体']飞轮通过两个[/font][font='times new roman']z[/font][font='times new roman']21[/font][font='宋体']胀套与主轴相连[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']，主轴两端通过[/font][font='times new roman']6[/font][font='times new roman']200[/font][font='宋体']轴承与飞轮支撑连接。[/font][font='宋体']连轴器与电机主轴相连接。[/font][font='宋体']其设计尺寸如图[/font][font='times new roman']2[/font][font='宋体']所示，参数设计如下表[/font][font='times new roman']1[/font][font='宋体']所示，储能装置整体剖面如图[/font][font='times new roman']3[/font][font='宋体']所示：[/font][align=center][font='黑体'][size=12px]表[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]1[/size][/font][font='times new roman'] [/font][font='times new roman'][size=12px]飞轮主要参数[/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]D/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]mm[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]A[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/mm[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]B[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/mm[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]L[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/mm[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]n[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/rpm[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='times new roman'][size=9px] 28[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]1[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]50[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]50[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]166[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]1000[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271326012926_3426_6223375_3.png[/img][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]2[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮尺寸[/size][/font][/align][font='等线'][size=13px]1 [/size][/font][font='等线'][size=13px]动能计算[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]1[/size][/font][font='宋体']代入数值后得[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font]，[font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]Wh[/size][/font][font='等线'][size=13px]2 [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]最高线速度[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]2[/size][/font][font='等线'][size=13px]代入数值后得[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px]，[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]m/s[/size][/font][font='等线'][size=13px]3 [/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮总质量[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]3[/size][/font][font='等线'][size=13px]kg[/size][/font][font='等线'][size=13px]4 [/size][/font][font='等线'][size=13px] 充能速度[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]s [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]4[/size][/font][font='宋体']当电机满功率运行时，整个飞轮达到预定储能需要[/font][font='times new roman']1 [/font][font='times new roman']s[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][font='等线'][size=13px]5 [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]强度校核[/size][/font][font='等线'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='等线'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']假设转动过程，偏离轴心1mm如下：[/font][font='times new roman']a. [/font][font='宋体']转动离心力[/font][font='宋体']飞轮在转动离心[/font][font='宋体']力[/font][font='宋体']计算公式，[/font] [font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]N[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]5[/size][/font][font='times new roman']b.[/font][font='宋体'] [/font][font='宋体']轴的最大正应力[/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]6[/size][/font][align=center][font='times new roman'][size=14px]MPa[/size][/font][/align][font='times new roman']c.[/font] 轴的最大剪应力[font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]7[/size][/font][font='等线'][size=13px]MPa[/size][/font][font='times new roman']d.[/font][font='宋体'] [/font][font='宋体']轴的最大挠度[/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]8[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]式 [/size][/font][font='等线'][size=13px]9[/size][/font][font='times new roman']mm[/font][font='宋体']最后可得[/font][font='宋体']表2所示[/font][font='宋体']：[/font][align=center][font='黑体'][size=12px]表2[/size][/font][font='黑体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮强度校核[/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]离心力[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]N[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]最大正应力[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]MPa[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]最大切应力[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]MPa[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]最大挠度[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]/[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]mm[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]26.17[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]3.36[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]0.099[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]5.2[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]e-[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271326013999_9049_6223375_3.png[/img][/align][align=center][font='宋体'][size=12px]图 [/size][/font][font='times new roman'][size=12px]3[/size][/font][font='宋体'][size=12px] 整体剖面图[/size][/font][/align][align=center][/align][font='times new roman']1.4 [/font][font='黑体']飞轮支撑装置设计[/font][font='宋体']飞轮重量较大，转速较高，要求其转动时同心度主轴轴心跳动少于[/font][font='times new roman']0[/font][font='times new roman'].1[/font][font='times new roman']mm[/font][font='宋体']，飞轮外径跳动少于[/font][font='times new roman']0.2mm[/font][font='宋体']。[/font][font='宋体']同时[/font][font='宋体']要求[/font][font='宋体']其转动[/font][font='宋体']时[/font][font='宋体']摩擦[/font][font='宋体']阻力尽可能小以降低能量损耗[/font][font='宋体']。所以考虑使用电磁轴承进行支撑，但电磁轴承重量大，控制复杂。选择被动式磁力支撑与深沟球轴承相互结合的方式进行支撑。被动式磁力支撑提供一部分支撑力，减小对轴承的压力从而减小轴承的摩擦，降低转动时的阻力。轴承支撑如图[/font][font='times new roman']4[/font][font='宋体']所示,红圈标出的为主轴，主轴下的四个支撑为轴向磁铁。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]4[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮转动支撑装置结构[/size][/font][/align][font='times new roman']1.[/font][font='times new roman']5[/font][font='黑体'] 飞轮控制模块[/font][font='等线'][size=13px]（[/size][/font][font='等线'][size=13px]1[/size][/font][font='等线'][size=13px]）[/size][/font][font='等线'][size=13px]电机控制模块[/size][/font][font='宋体']电机选择无刷永磁电机，电压[/font][font='times new roman']24 V[/font][font='宋体']，速度可调，最高转速[/font][font='times new roman']8000 rpm[/font][font='宋体']。如图[/font][font='times new roman']5[/font][font='宋体']所示。电机控制板选择配套的可调速电机控制板。[/font][align=center][font='times new roman'][size=9px]（[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]a[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]4[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]260[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]电机[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='times new roman'][size=9px]（[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]b[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]电机控制板[/size][/font][/align][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]5[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]4260[/size][/font][font='宋体'][size=12px]电机[/size][/font][font='宋体'][size=12px]（a）[/size][/font][font='宋体'][size=12px]和电机控制板[/size][/font][font='宋体'][size=12px]（b）[/size][/font][/align][font='等线'][size=13px]（[/size][/font][font='等线'][size=13px]2[/size][/font][font='等线'][size=13px]）[/size][/font][font='等线'][size=13px]稳压整流模块[/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271326016503_580_6223375_3.png[/img][font='宋体']发电机产生的为交流电，[/font][font='宋体']所以[/font][font='宋体']需要通过全桥整流将其变为直流电。全桥整流如图[/font][font='times new roman']6[/font][font='宋体']所示[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]6[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]整流模块电路[/size][/font][/align][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271326018815_9052_6223375_3.png[/img][font='宋体']全桥整流模块输出半正弦波，需要通过稳压模块将其电压稳定至[/font][font='times new roman']5 V[/font][font='宋体']。此处购买成熟产品[/font][font='times new roman']LM2596SDC-DC[/font][font='宋体']可调降压模块如图[/font][font='times new roman']7[/font][font='宋体']所示，输出稳定的[/font][font='times new roman']5 V[/font][font='宋体']电压[/font][font='times new roman'][sup][size=13px][[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]12[/size][/sup][/font][font='times new roman'][sup][size=13px]][/size][/sup][/font][font='宋体']。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]7[/size][/font][font='times new roman'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]DC-DC[/size][/font][font='宋体'][size=12px]降压显示模块[/size][/font][/align][font='times new roman']1.[/font][font='times new roman']6[/font][font='times new roman'] [/font][font='黑体']发电模块设计[/font][font='宋体']首先需要保证在飞轮转速在[/font][font='times new roman']1000rpm[/font][font='宋体']时，产生的电压不少于[/font][font='times new roman']5.0V[/font][font='宋体']。主体结构分为两个转子以及一个定子。发电机结构如图[/font][font='times new roman']8[/font][font='宋体']所示，其中转子为永磁体，定子为线圈。转子由[/font][font='times new roman']12[/font][font='宋体']对永磁体构成，[/font][font='times new roman']1[/font][font='times new roman']2[/font][font='宋体']对永磁体组成[/font][font='times new roman']4[/font][font='宋体']对极，正反交替安装。定子线圈为[/font][font='times new roman']9[/font][font='宋体']匝线，共[/font][font='times new roman']3[/font][font='宋体']相，每相[/font][font='times new roman']3[/font][font='宋体']匝线。转子转动时会产生三组相差[/font][font='times new roman']1[/font][font='times new roman']20[/font][font='times new roman']°[/font][font='宋体']的正弦波交流电。当转速达到[/font][font='times new roman']1[/font][font='times new roman']000 [/font][font='times new roman']rpm[/font][font='宋体']且正确安装时，发出的平均电压[/font][font='times new roman']＞[/font][font='times new roman']5[/font][font='times new roman'] V[/font][font='宋体']。转子通过[/font][font='times new roman']z[/font][font='times new roman']21[/font][font='宋体']型胀套与轴相连，发电机转子中安装有[/font][font='times new roman']10[/font][font='times new roman']×[/font][font='times new roman']10[/font][font='times new roman']×[/font][font='times new roman']20[/font][font='times new roman']（[/font][font='times new roman']mm[/font][font='times new roman']）[/font][font='宋体']的铷磁铁，相邻的铷磁铁磁感方向相反。[/font][align=right][/align][align=center][font='times new roman'][size=12px]（[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]a[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]发电机转子[/size][/font][font='宋体'] [/font][font='宋体'] [/font][font='times new roman'][size=12px]（[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]b[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]）[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]发电机剖面图[/size][/font][/align][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]8[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]发电机结构图[/size][/font][/align][font='等线'][size=13px]2[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]储能装置结果验证[/size][/font][font='宋体'][color=#000000]将飞轮通过两个磁悬浮止推轴承固定，电机通过联轴器与飞轮相连，发电装置通过联轴器与飞轮相连，飞轮装置控制板置于装置上方，整个固定装置最终固定于[/color][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271326004571_7322_3957149_3.png[/img][font='宋体'][color=#000000]的平板上（如图[/color][/font][font='times new roman'][color=#000000]9[/color][/font][font='宋体'][color=#000000]），平板通过地钉固定于底面，飞轮储能测试结果如下：[/color][/font][font='times new roman'][color=#000000]a[/color][/font][font='宋体'][color=#000000]. 启动阶段：接通电源后飞轮转动给飞轮充电。飞轮转速从0-1000转，满功率运行充电需要0.4s；[/color][/font][font='times new roman'][color=#000000]b[/color][/font][font='宋体'][color=#000000]．储能阶段：飞轮达到恒定转数并保持转数保持不变，其储存能量值不变；[/color][/font][font='宋体'][color=#000000] [/color][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271326022490_5652_6223375_3.png[/img][font='times new roman'][color=#000000]c[/color][/font][font='宋体'][color=#000000]. 放电过程：飞轮储能额定值不变，[/color][/font][font='宋体']电机停转，离合器使电机与飞轮脱离，此时，发电装置继续发电，[/font][font='times new roman']LED[/font][font='宋体']灯继续发亮持续[/font][font='times new roman']200s[/font][font='宋体']。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='宋体'][size=12px]9[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]磁悬浮储能装置[/size][/font][/align][font='等线'][size=13px]3[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]工程实践课程实施[/size][/font][font='等线'][size=13px]方案[/size][/font][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271326024212_1816_6223375_3.png[/img][font='宋体']项目式教学方式可以拓展教学内容深度和广度，优化课程体系。以实际产品为项目驱动，每一个产品都是一个独立的个体，包含基础工程训练中的若干环节，实践课程主要由焊接、铸造、车工、铣工、检测、钳工等工种组成，每个工种的教学内容和制作的产品，都有关联不可分开的实践环节如图[/font][font='times new roman']10[/font][font='宋体']所示。通过飞轮储能装置的设计，以团队的方式完成零件的加工，[/font][font='宋体']加工好的[/font][font='宋体']零件[/font][font='宋体']通过[/font][font='宋体']检测得到最终零件，并且完成产品的装配调试验证验证等工作。[/font][font='宋体']满足工程实践教学融合的人才培养需求。[/font][align=center][font='宋体'][size=12px]图[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]10[/size][/font][font='宋体'][size=12px] [/size][/font][font='宋体'][size=12px]飞轮项目式实践教学加工过程[/size][/font][/align][font='宋体']飞轮储能装置技术方案与设计过程，合理安排项目实施过程是保证综合性项目式教学的前提，综合基础加工方法是工程训练的关键。本次项目主要选择车削、铣削、铸造、焊接、智能制造、钳工装配等工种。结合各个工种特点，项目具体安排如表[/font][font='times new roman']3[/font][font='宋体']所示。[/font][align=center][font='times new roman'][size=12px]表[/size][/font][font='times new roman'][size=12px]3[/size][/font][font='宋体'] [/font][font='times new roman'][size=12px]实践教学安排[/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]工种[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]内容[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]时长[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]概论[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]储能装置的分类及设计[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][font='宋体'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]铸造[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]学习砂型铸造，进行装置中各个零件的毛坯制作[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]车削[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]根据铸造毛坯料，车削轴类零件，并控制尺寸精度在公差范围之类[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]16[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]检测[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]检测、三坐标、动平衡[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]焊接[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]飞轮储能装置支架的焊接及各种焊接方法练习[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]8[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学生[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]智能制造[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]了解3[/size][/font][font='宋体'][size=9px]D[/size][/font][font='宋体'][size=9px]打印+智能制造，自制电机，[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]arduino[/size][/font][font='宋体'][size=9px]调速[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]16[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学生[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]钳工装配[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]根据加工和标准件进行装配、调试，最终达到设计要求[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]12[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=9px]汇报[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=9px]样机运行，项目汇报[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='times new roman'][size=9px]4[/size][/font][font='times new roman'][size=9px]学时[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][font='等线'][size=13px]4[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]总结[/size][/font][font='宋体']磁悬浮飞轮储能装置[/font][font='宋体']，将在[/font][font='宋体']在[/font][font='宋体']本科工程实践教育中[/font][font='宋体']开展[/font][font='宋体']，培养大学生工程能力、创新能力、实践能力和团队协作能力的重要途径。目前已有的飞轮储技术，从飞轮的储能原理、系统的搭建及机械部分系统的进行完整的设计，并完成样机产品的测试。[/font][font='宋体']从多个方面调动学生的学习兴趣和主观能动性，通过专业相关的教学载体，帮助学生建立产品全生命周期的概念，提高学生的综合素质。[/font][font='宋体']飞轮储能技术是目前最有发展前途的储能技术之一[/font][font='宋体']，是能源领域低碳环保的[/font][font='宋体']发展[/font][font='宋体']方向。磁悬浮飞轮储能装置教学项目实践，[/font][font='宋体']为[/font][font='宋体']相[/font][font='宋体']关专业方向培养[/font][font='宋体']了[/font][font='宋体']具有扎实数理基础及实践能力的拔尖创新人才[/font][font='宋体']。[/font][font='等线'][size=13px]参考文献：[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]1[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]廖曙生[/size][/font][font='等线'][size=13px]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]综述各类储能装置的储能技术[/size][/font][font='等线'][size=13px][J]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]广东科技[/size][/font][font='等线'][size=13px],2012,21(19):109-110. [/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]2[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]江卫良[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]陈烨[/size][/font][font='等线'][size=13px]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]基于磁悬浮飞轮储能的脉冲功率电源系统设计[/size][/font][font='等线'][size=13px][J]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]浙江电[/size][/font][font='等线'][size=13px]力[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]2020[/size][/font][font='等线'][size=13px],39(5):50-54. [/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]3[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]唐长亮[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]张小虎[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]孟祥梁[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]国外飞轮储能技术[/size][/font][font='等线'][size=13px]状况研究[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]中外[/size][/font][font='等线'][size=13px]能[/size][/font][font='等线'][size=13px]源[/size][/font][font='等线'][size=13px],2018,23(06):82-86.[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]4[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]齐洪峰[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮储能与轨道交通系统技术融合[/size][/font][font='等线'][size=13px]发展现状[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]电源技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2022,46(02):137-140.[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]5[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]雷卫清[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]陈凤[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]王丽[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]磁悬浮飞轮储能技术结合[/size][/font][font='等线'][size=13px]DPS[/size][/font][font='等线'][size=13px]的应用研究[/size][/font][font='等线'][size=13px][J]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]电信快报[/size][/font][font='等线'][size=13px],2013(5):20-23.[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]6[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]王巍[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]高原[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]姜晓弋[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮储能技术发展与应[/size][/font][font='等线'][size=13px]用[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]船电技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2013,33(01):31-34.[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]7[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]戴兴建[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]邓占峰[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]刘刚[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]等[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]大容量先进飞轮储能电源技术发展状况[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]电工技术学报[/size][/font][font='等线'][size=13px],2011,26[/size][/font][font='等线'][size=13px]([/size][/font][font='等线'][size=13px]7[/size][/font][font='等线'][size=13px]):[/size][/font][font='等线'][size=13px]133[/size][/font][font='等线'][size=13px]-[/size][/font][font='等线'][size=13px]140[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]8[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]李树胜[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]付永领[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]刘平[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]等[/size][/font][font='等线'][size=13px]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]磁悬浮飞轮储能[/size][/font][font='等线'][size=13px]UPS[/size][/font][font='等线'][size=13px]系统集成应用及充放电控制方法研究[/size][/font][font='等线'][size=13px][J]. [/size][/font][font='等线'][size=13px]中国电机工程学报[/size][/font][font='等线'][size=13px],2017,37(z1):170-176. [/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]9[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]王磊[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]杜晓强[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]宋永端[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]用于风电场的飞轮储能矩阵系统协调控制[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]电网技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2013,[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]37[/size][/font][font='等线'][size=13px]([/size][/font][font='等线'][size=13px]12[/size][/font][font='等线'][size=13px])[/size][/font][font='等线'][size=13px]:3406-3412. [/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]10[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]皮振宏[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]戴兴建[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]魏殿举[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]等[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]飞轮储能系统容量分析与设计[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]储能科学与技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2019,[/size][/font][font='等线'][size=13px] [/size][/font][font='等线'][size=13px]8[/size][/font][font='等线'][size=13px]([/size][/font][font='等线'][size=13px]4[/size][/font][font='等线'][size=13px])[/size][/font][font='等线'][size=13px]:778-783[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px][[/size][/font][font='等线'][size=13px]11[/size][/font][font='等线'][size=13px]][/size][/font][font='等线'][size=13px]高福伟[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]储能技术在风力发电系统中的应用研究[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]电子制作[/size][/font][font='等线'][size=13px],2022,30(04):95-97.[/size][/font][font='等线'][size=13px][12][/size][/font][font='等线'][size=13px]赵萌[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]杜平[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]赵天骄[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]高党寻[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]李睿[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]林蔚然[/size][/font][font='等线'][size=13px],[/size][/font][font='等线'][size=13px]曾武[/size][/font][font='等线'][size=13px].[/size][/font][font='等线'][size=13px]基于实践教学的立式飞轮储能装置设计应用[/size][/font][font='等线'][size=13px][J].[/size][/font][font='等线'][size=13px]机电工程技术[/size][/font][font='等线'][size=13px],2022,51(09):10-14.[/size][/font]
大家做悬浮物装置抽滤器和滤膜都是什么规格
磁悬浮轴承(Magnetic Bearing) 是利用磁力作用将转子悬浮于空中，使转子与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直，轴芯与磁浮线是平行的，所以转子的重量就固定在运转的轨道上，利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑，形成整个转子悬空，在固定运转轨道上。一、概述磁悬浮轴承是利用磁力实现无接触的新型轴承，具有无接触、不需要润滑和密封、振动小、使用寿命长、维护费用低等一系列优良品质，属于高技术领域。二、基本原理磁浮轴承系统主要由被悬浮物体、传感器、控制器和执行器四大部分组成。其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。下图是一个简单的磁浮轴承系统，电磁铁绕组上的电流为I，它对被悬浮物体产生的吸力和被悬浮物体本身的重力mg相平衡，被悬浮物体处于悬浮的平衡位置，这个位置也称为参考位置。假设在参考位置上，被悬浮物体受到一个向下的扰动，它就会偏离其参考位置向下运动，此时传感器检测出被悬浮物体偏离其参考位置的位移，控制器将这一位移信号变换成控制信号，功率放大器使流过电磁绕组上的电流变大，因此，电磁铁的吸力也变大了，从而驱动被悬浮物体返回到原来的平衡位置。如果被悬浮物体受到一个相上的扰动并向上运动，此时控制器和功率放大器使流过电磁场铁绕组上的电流变小，因此，电磁铁的吸力也变小了，被悬浮物体也能返回到原来的平衡位置。三、特点1、机械方面磁悬浮轴承完全消除了磨损，因此，磁悬浮轴承寿命实质上是控制电路元器件的寿命，比机械接触应力疲劳寿命要长很多。另外，通过对控制电路的冗余设计或更换，理论上可获得永久的工作寿命，比机械硬件冗余或轨道更换要方便得多。磁悬浮轴承无需润滑和密封，不用相应的泵、管道、过滤器和密封件，不会因润滑剂而污染环境，特别适用于航天航空产品。磁悬浮轴承适应环境性强，能在极高或极低的温度下工作。磁悬浮轴承发热少、功耗低，仅由磁滞和涡流引起很小的磁损，因而效率高，功耗大约仅为普通轴承的1/10。磁悬浮轴承圆周转速高，轴承转速只受转子材料抗拉强度的限制。2、控制方面磁悬浮轴承可对转子位置进行控制。磁悬浮轴承不同于其他轴承，即使转子不在轴承中心也能支承转子，转轴可在径向和轴向自由移动。磁悬浮轴承刚度和阻尼由控制系统决定，在一定范围内不但可自由设计，而且在运行过程中可控可调，所以轴承的动态特性好。磁悬浮轴承可以自动绕惯性转子旋转，而不是绕支承的轴线转动，因此消除了质量不平衡针起的附加振动。由于磁悬浮轴承具有以上优点，所以特别适合于高速、真空、超洁净等特殊环境，在航空航天、超高速超精密加工机床、能源、交通及机器人等高科技领域具有广泛的应用前景。湖南银河天涛科技有限公司（ atitan.com.cn/）
问一个问题：为什么只有旋转的磁悬浮陀螺才能稳定停在空中，设计的时候只有距离底版3~4厘米时候相斥力最大吗？
目前在做芦荟果肉悬浮饮料，用的结冷胶，不管用量多还是少，均无法悬浮效果好。资料显示结冷胶的悬浮效果较好。可做出来的意志都是隔夜果肉就完全沉淀下来。帮分析一下原因呢？
有人知道那个厂家能生产磁悬浮熔炼炉?我们实验室打算最近买一台.
[b]超声悬浮仪能够测量固体颗粒密度嘛？[/b]
洁净室(Clean Room)，亦称为无尘室或清净室。它是污染控制的基础，没有洁净室，污染敏感零件不可能批量生产。在FED-STD-2里面，洁净室被定义为具备空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间，其中特定的规则的操作程序以控制空气悬浮微粒浓度，从而达到适当的微粒洁净度级别。你的洁净室需要测试悬浮粒子吗？ 测试悬浮粒子，用的是什么方法？
环责险最大的问题在于，排量和监测数据可能不敢公布——因环责险就等于暴露污染数据！此其一。其二，如果污染数据暴露，那么受影响居民索赔就有依据了。那么这样下午，排污企业除了缴纳环责险之外，可能面临赔偿，尤其是导致周边疾病爆发的排污企业！其三，政府不会不知道暴露污染数据的结果，那么有几个人敢于戳穿皇帝新衣的真相呢？因此，我对环责险能不能真正执行，十分怀疑！至于数据造假等，更可能激生！担心这一举措很可能成空中楼阁！以上当属个人之见，欢迎各位版友一同讨论！
粉末样品做透射时，为什么SAD要用酒精悬浮制样法？超声分散？？
①TSP问题的概述旅行商问题，即TSP问题（Traveling Salesman Problem）是数学领域中著名问题之一。假设有一个旅行商人要拜访N个城市，他必须选择所要走的路径，路径的限制是每个城市只能拜访一次，而且最后要回到原来出发的城市。路径的选择目标是要求得的路径路程为所有路径之中的最小值。TSP问题的由来TSP的历史很久，最早的描述是1759年欧拉研究的骑士周游问题，即对于国际象棋棋盘中的64个方格，走访64个方格一次且仅一次，并且最终返回到起始点。TSP由美国RAND公司于1948年引入，该公司的声誉以及线形规划这一新方法的出现使得TSP成为一个知名且流行的问题。TSP在中国的研究同样的问题，在中国还有另一个描述方法：一个邮递员从邮局出发，到所辖街道投邮件，最后返回邮局，如果他必须走遍所辖的每条街道至少一次，那么他应该如何选择投递路线，使所走的路程最短？这个描述之所以称为中国邮递员问题（Chinese Postman Problem CPP）因为是我国学者管梅古教授于1962年提出的这个问题并且给出了一个解法。②总悬浮颗粒物是指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于100μm的颗粒物称为TSP，是大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量评价中的一个通用的重要污染指标。它的来源有人为源和自然源之分。人为源主要是燃煤、燃油、工业生产过程等人为活动排放出来的。自然源主要有土壤、扬尘、沙尘经风力的作用输送到空气中而形成的。总悬浮颗粒物的浓度以每立方米空气中总悬浮颗粒物的毫克数表示，用标准大容量颗粒采样器在采样效率接近100 ％滤膜上采集已知体积的颗粒物，恒温恒湿条件下，称量采样前后采样膜质量来确定采集到的颗粒物质量，再除以采样体积，得到颗粒物的质量浓度。总悬浮颗粒物可分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是由天然污染源和认为污染源释放到大气中直接造成污染的物质，如：风扬起的灰尘、燃烧和工业烟尘。二次颗粒物是通过某些大气化学过程所产生的微粒，如：二氧化硫转化生成硫酸盐。总悬浮颗粒物可按粒径大小和化学成分分类。颗粒物沉积在呼吸道中的位置，取决于粒径大小，在沉积位置上对组织的影响，取决于粒子的化学成分。ＴＳＰ、ＰＭ１０、ＰＭ２．５都是粉尘微粒，ＴＳＰ是总悬浮物颗粒，ＰＭ１０是直径小于１０ＵＭ的粉尘，漂浮在空中，形成悬浮物，构成雾形成的必要条件--凝结核
我装置为煤化工污水装置，污水处理单元进水和出水分别设置了COD，但运行监测数据与中化分析偏差很大：大家分析下原因1、COD分析仪测量标液很准确完全没有问题，2、样水中微小悬浮物（细小淤泥）较多，但已加过滤器，没有办法完全处理干净。各位工厂业主你们COD在工业污水应用怎么样？什么样预处理装置？
我们做悬浮物时，用标准规定的0.45微米滤膜抽滤，水样很难抽滤，一个样抽了快三个小时，而且样品SS也不是很高，最终结果40mg/L左右。我们用的是隔膜真空泵， GM-0.5B，极限压力为0.095MPa，因为抽滤瓶瓶上写着承载负压≤0.06MPa，所以更大泵压也不合适吧？请教各位有经验的版友如何解决该问题？购买更大压力的真空泵，同时配承压更好的抽滤瓶？还是说有其它解决方案？能否提高下你们测试用的抽滤效果好的抽滤装置的信息做参考！让我们有改进的空间
请教AFS的专家，进行悬浮液进样需要对仪器进行改造吗？我问过厂家，只有一个人对悬浮液进样比较了解，回答说不需改造，只需加一个超声搅拌器。如果是这样，那么对超声搅拌器有什么要求吗？因为超声搅拌器的规格型号也很多。我的AFS是吉天820的，刚买。有这方面经验的同志们，请多多帮忙，谢谢！
今天测10%的醚菊酯悬浮剂，准备样品时，称量好样品后用丙酮溶解定容，但还有些悬浮的白色东西，用针抽取过滤再进样，测得7.7%：用些水溶它再定容，还是有些悬浮的白色东西，测得7.8%。请问各位前辈，我应该怎样准备样品，才能更好的检测到它的含量？
对研究光驱动人类运输工具有重要意义2012年12月29日 来源： 中国科技网 中国科技网讯 据物理学家组织网12月27日报道，最近，日本青山学院大学在一项研究中，首次实现了用激光操纵磁悬浮石墨烯运动，通过改变石墨烯的温度，能改变它的悬浮高度，控制运动方向并让它旋转，而且演示了阳光也能让石墨烯旋转。这一成果对研究光驱动人类运输工具有重要意义，并有望带来一种新型光能转换系统。相关论文发表在最近出版的《美国化学协会期刊》上。 磁悬浮已证明对从火车到青蛙各种物体都有效，但至今还没有一款磁悬浮的制动器，将外部能量转化为动能。研究人员解释说，产生磁悬浮是由于物体具有反磁性，会排斥磁场。所有物质都有不同程度的反磁性，通常情况下反磁性很弱，无法让物体浮起来。只有当物体反磁性的强度超过其顺磁性（被磁场吸引），合磁力为斥力且斥力大于重力时，才可能浮起。而石墨烯就是反磁性最强的材料之一。 反磁物体的悬浮高度取决于外加磁场和材料本身的反磁性，悬浮位置则可通过改变外加磁场来事先控制。迄今为止，用外部刺激如温度、光、声音等因素改变材料反磁性，从而控制磁悬浮物体的运动，还没人能做到。 “该研究最重要的一点是实现了实时运动控制技术，首次无需接触而推动一个悬浮着的反磁物体。”论文合著者、青山学院大学教授安倍次郎（音译）介绍说，“由于该技术简单而且基本，预计它能用于日常生活的许多领域，比如运输系统、娱乐活动、光照制动器以及光能转换系统等。” 实验中，研究人员演示了用激光控制温度，使一小片磁盘状的石墨烯悬浮在一块钕铁硼（NdFeB）永磁铁的上方。石墨烯的悬空高度会随着温度升高而下降，反之亦然。研究人员解释说，改变温度会改变石墨烯的磁化率，或它被外加磁场磁化的程度。在原子尺度，是激光的光热效应增加了石墨烯中热激电子的数量，热激电子越多，石墨烯的反磁性就越弱，从而悬浮的高度就越低。 把激光瞄准石墨烯盘片中心可以控制高度，瞄准边缘能让它运动和旋转。因为改变温度分布会改变磁化率分布，使石墨烯在磁场中受到的斥力不均衡，从而沿着与光束运动相同的方向运动。他们设计的旋转装置放在阳光下也会旋转，转速超过200转/分钟。这对开发光驱动涡轮非常有用。 研究人员预测，放大这种激光控制磁悬浮运动的能力，有望推动磁悬浮制动器、光热太阳能转换系统的发展，还可用于低成本的环保发电系统、新型光驱运输系统等领域。 安倍说：“目前，我们正计划开发一种适合该系统的磁悬浮涡轮叶片。其中可能会有摩擦力破坏旋转，因此我们想用一种与MEMS（微机电系统）有关的技术，开发出高效的光能转换系统。在制动器方面，磁悬浮石墨烯能运输近乎它本身重量的任何物体。如果能成功放大这一系统的话，用来开发个人交通工具就不是梦。”（常丽君） 《科技日报》（2012-12-29 二版）
http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105182050_294798_1609805_3.jpg悬浮列车正在轨道上进行测试。这种列车面临着与所有飞机一样的问题，机翼会出现倾斜、摇晃和摆动，导致其底部很难与地面保持平衡。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105182050_294799_1609805_3.jpg飞行列车原型的外形与《星球大战》中卢克•天行者驾驶的反引力“陆地飞车”类似。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105182051_294800_1609805_3.jpg上海的磁悬浮列车。这是另一种悬浮列车，利用强大的电磁铁，让车身底部悬在铁轨上方。
请问网内老师，实验室用的做悬浮物的烘箱买哪一种的好点？是不是对温度可控上有要求？是叫什么名字？叫高温电阻炉吗？
科技日报讯 （记者王小龙）据物理学家组织网11月25日（北京时间）报道，通过使用一个小巧但功能强大的激光器，美国内布拉斯加大学林肯分校的科学家开发出了一种能够放在普通房间或卡车上的小型同步辐射X射线装置，有望改变人们对这类装置的印象，拓展同步辐射X射线的应用范围。相关论文发表在最近出版的《自然·光子学》杂志上。 同步辐射光源是多学科前沿研究和高技术开发应用的“超级显微镜”，能够帮助科学家看到人类无法想象的物质细微结构。同步辐射X射线是其中的一种，与普通X射线相比，其成像质量更高、细节更为丰富，在探索物质内部结构和医学成像等领域均有着重要的应用价值。但因其规模大、造价高、运行维护费用昂贵，目前只有为数不多的几个国家建有这样的设备，极大地限制了该技术的应用和普及。 在传统的同步辐射设备中，要产生这样的射线需要将电子加速到非常高的能量，而后周期性地改变方向，引导其在X射线的波长范围内释放能量，产生同步辐射X射线，因此必须用到巨大的加速器。而新研究中，科学家们用激光取代了电子加速器和其中的磁铁，实现了同样的目的。他们首先将激光束集中汇聚到一个气体射流上，形成强流相对论性电子束。而后再让另外一束激光与其汇聚，由此产生电子高速振动，生成高质量的同步辐射X射线，这一过程也被称为康普顿散射。值得注意的是，在此过程中光子的能量被增加了上百万倍，而产生这些高能射线的核心装备还没有一个硬币大。 该技术的核心是找到让散射激光束和激光加速的电子束这两条细微光束发生碰撞的方法。这就如同让两颗子弹在空中相撞一样。而要让这种“光子子弹”相撞更为困难，因为它们速度都接近光速。 领导这项研究的内布拉斯加大学林肯分校强光实验室主任唐纳德·乌姆斯塔特教授认为，小型化同步辐射X射线设备让更多的科研人员和医生获得了更强大的研究和诊断工具。 总编辑圈点原本作为高能对撞机“副产品”的同步辐射光源，现在已经是人类对“光”最前沿的应用。不过正如文中所说，巨大的体积和昂贵的价格，成为其大规模使用的巨大障碍——欧洲同步辐射光源的储存环周长达844米，上海光源的投资超过12亿元。如今，不论“迷你版”X射线装置与“巨型版”同步辐射装备相比，原理是否相同、功能是否弱化，都可以说它代表了一个方向——科学史上，很多了不起的技术都是通过微型化道路迎来了空前发展。比如计算机，如果还是原先那般臃肿，怎么可能有今天众多IT产业的神话？来源：中国科技网-科技日报 作者：王小龙 2013年11月26日
更新后的《公示》发布了S1线的建设时间表。S1线分为两段工程开工建设。西段工程从石门营站至苹果园站,初步确定建设期为2年8个月,计划2010年9月1日开始征地拆迁前期准备工作,开工时间2011年5月,试运营时间2013年12月底;东段工程从苹果园站至慈寿寺站,建设期按3年3个月考虑,计划2013年11月开工,试运营时间2017年2月。“建设时间表都已经确定,还征求环评意见干吗?”多名业主质疑,这样的公示只是走过场。铁科院负责S1线环评工作的人士介绍,线路入地长度的更改是因为设计可行性报告有变化,而不是因为居民的反对而更改。对于公示建设时间表的问题,她未回应。该人士介绍,S1线环评公示以来,每天都接到很多电话、邮件,居民反对的意见很大。多次撰写意见书的一位居民说,磁悬浮技术发展数十年了,国外都多做展示,基本不应用,我们为什么要应用呢?学界激辩电磁辐射“跟地铁相比,中低速磁悬浮的造价低;跟轻轨相比,它的噪音小。”国防科技大学教授、磁悬浮专家常文森力挺磁悬浮。他总结了中低速磁悬浮的优势:环保、噪音小、转弯半径小、爬坡能力强。对居民最关心的噪声问题和电磁辐射,常文森解释,距离10米外,轻轨的噪声为94分贝,而磁悬浮列车只有64分贝。中低速磁悬浮列车的直流磁场强度小于正常看电视时对人体的影响;交流磁场强度小于使用电剃须刀时对人体的影响。对于S1项目的环评,常文森说,铁科院是受北京市有关部门之托为之。记者了解到,铁科院因为在铁路领域的专业,诸多新建、改建铁路线的环评工作均由其操刀。中国工程院院士、隧道与地下工程专家王梦恕是磁悬浮的坚定反对者。他认为,中低速磁悬浮的电磁辐射对人体有害,长期作用会引起多种疾病。在德国,修建磁悬浮距离居民区的最短距离是300米,S1线距居民区太近,对居民的影响可想而知。去年,中科院电工所生物电磁学实验室研究员孙广生等曾对中低速磁悬浮唐山试验线进行了检测。检测报告显示,中低速磁悬浮运行中的电磁辐射低于国际非电离辐射防护委员会的安全标准,磁悬浮列车的电磁辐射强度与一般轮轨列车没有差别。孙广生说,广义上讲,人们都是生活在电磁环境中的,家里电灯的频率也有50HZ,中低速磁悬浮的最高频率是90HZ,所能产生的辐射很少,对人体是安全的。此外,中低速磁悬浮列车的电磁是封闭的,不会向外辐射。因为国内并没有关于电磁辐射的安全标准,王梦恕并不认同这些检测。同样,沿线居民亦不能信服。业主Cxfs说,电磁辐射的影响可能要很多年才能看出来,难道要拿居民的健康为代价来做试验吗?磁悬浮曾屡屡遭拒居民和王梦恕为代表的“反对派”的另一个论据是,磁悬浮项目在国内外的多次折戟。20世纪70年代以后,德国、日本等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。大约10年之后,国防科技大学常文森教授等开始进行磁悬浮研究。20世纪末,京沪线拟建之际,引进高速磁悬浮的呼声渐起,并引发长达12年的“磁悬浮与轮轨技术之争”。最终,铁道部决定采用轮轨技术。2000年,科技部成立磁悬浮可行性研究小组。随后,上海兴建了30公里长的磁悬浮试验线。当沪杭要建高速磁悬浮时,引起沿线居民的强烈反对,王梦恕等专家多次向有关部门上书。最终,沪杭磁悬浮项目搁浅。与高速磁悬浮的研究几乎同步,主打城市内交通的中低速磁悬浮亦在推进。1999年,北京控股磁悬浮技术发展有限公司(以下简称北控磁浮公司)与国防科技大学合作,开始进行中低速磁浮研发。当年,八达岭长城景区外扩,景区与停车场的距离有2.6公里。在轻型轨道和大巴运输先后被否后,中低速磁悬浮曾进入考虑视野。建设八达岭旅游示范线成为北控磁浮公司的首要目标。历经两年,示范线先后通过多个部门的审批。但在上报国家计委批准时,未获佳音。其间,四川青城山、昆明世博园亦传出要修建中低速磁悬浮的消息,均无果而终。
饮用水源地检测中，悬浮物在5毫克每升以下时，要求测定浊度。悬浮物和浊度的区别是什么？
测10%的醚菊酯悬浮剂，准备样品时，称量好样品后用丙酮溶解定容，但还有些悬浮的白色东西，用针抽取过滤再进样，测得7.7%：用些水溶它再定容，还是有些悬浮的白色东西，测得7.8%。请问各位前辈，我应该怎样准备样品，才能更好的检测到它的含量？
做水质监测硝酸盐氮时需要配置氢氧化铝悬浮液，国标上的配置方法是溶解125g硫酸铝钾于1000ml水中，加热至60摄氏度，在不断搅拌中，徐徐加入55ml浓氨水，放置一小时后，移入1000ml量筒内，用水反复洗涤沉淀，最后至洗涤液中不含硝酸盐氮为止。澄清后把上清液尽量全部倾出，只留稠的悬浮液，最后加入100ml水，使用前应震荡均匀。这里有几个疑问：1.放置一小时以后，是将上层的澄清液导入1000ml量筒内吗？2.怎样判断洗涤液中不含硝酸盐氮？求解答！谢谢。
环保执法检查样品，纯净水瓶装，上层澄清透明，下层很厚的粉煤灰沉淀。标准上说“漂浮和浸没的不均匀固体物质不属于悬浮物”如果需要静置，静置多长时间？
要把这种悬浮杂质除去么
就是在果汁生产过程中，需要添加一定量的增稠剂或者悬浮剂，我用过羧甲基纤维素钠、黄原胶、明胶、阿拉伯树胶、海藻酸钠、明胶、琼脂等，但效果不是很好，不是悬浮效果不好（经过加热杀菌，过一段时间就会在瓶底有一层厚厚的沉淀），就是增稠剂的味道很大，集思广益，大家有相关方面的技术知识，望不吝赐教，先谢谢各位了！
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