JPS648223B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS648223B2 JPS648223B2 JP57098300A JP9830082A JPS648223B2 JP S648223 B2 JPS648223 B2 JP S648223B2 JP 57098300 A JP57098300 A JP 57098300A JP 9830082 A JP9830082 A JP 9830082A JP S648223 B2 JPS648223 B2 JP S648223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flywheel
- bearing
- shaft
- rotating shaft
- rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/30—Flywheels
- F16F15/315—Flywheels characterised by their supporting arrangement, e.g. mountings, cages, securing inertia member to shaft
- F16F15/3156—Arrangement of the bearings
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気エネルギをフライホイールの回
転慣性エネルギとして蓄勢するとともに必要に応
じて放勢するフライホイール式蓄エネルギ装置に
係り、特に回転体を軸支する軸受部分の改良に関
する。
転慣性エネルギとして蓄勢するとともに必要に応
じて放勢するフライホイール式蓄エネルギ装置に
係り、特に回転体を軸支する軸受部分の改良に関
する。
一般にこの種の装置において、エネルギの貯蔵
能力を向上させる手段としては、フライホイール
の回転軸廻りの慣性モーメントを大きくするか、
あるいはフライホイールの運転角速度を大きくす
る等の対策が採られており、エネルギ密度の大き
い装置を実現したり、あるいは回転慣性エネルギ
を可及的有効に利用し装置としての変換効率を高
めるため、従来の装置では立形回転機構造として
いる。また回転体の重量の大部分を例えば電磁石
あるいは永久磁石で吸引し、下部軸受へのスラス
ト負荷荷重の軽減を図り、下部軸受での摩擦トル
クによるエネルギ損失の低減を図つている。また
下部軸受としては、高速回転での軸受寿命あるい
は軸受損失等の問題から、ピボツト軸受等を用い
ることが通例である。
能力を向上させる手段としては、フライホイール
の回転軸廻りの慣性モーメントを大きくするか、
あるいはフライホイールの運転角速度を大きくす
る等の対策が採られており、エネルギ密度の大き
い装置を実現したり、あるいは回転慣性エネルギ
を可及的有効に利用し装置としての変換効率を高
めるため、従来の装置では立形回転機構造として
いる。また回転体の重量の大部分を例えば電磁石
あるいは永久磁石で吸引し、下部軸受へのスラス
ト負荷荷重の軽減を図り、下部軸受での摩擦トル
クによるエネルギ損失の低減を図つている。また
下部軸受としては、高速回転での軸受寿命あるい
は軸受損失等の問題から、ピボツト軸受等を用い
ることが通例である。
第１図は従来のこの種の装置を示すもので、図
において１はフライホイール、２は偏平形発電電
動機であり、発電電動機２は、例えば永久磁石を
持つ回転子３と固定子４とから構成されている。
５はピボツト軸受で、回転側のピボツト軸６と静
止側のピボツト受７およびピボツト受７を支持す
るダンパ８とから構成され、ダンパ８には粘性係
数の高い油が浸されている。９は磁気軸受で、例
えば永久磁石を円周上に持つ回転側磁気軸受１０
と、例えば永久磁石を円周上に持つ静止側磁気軸
受１１とから構成され、回転側磁気軸受１０は保
持フレーム１２に、また静止側磁気軸受１１は上
ブラケツト１３にそれぞれ取付けられている。１
４は側面ブラケツト、１５は台座であり、台座１
５上には発電電動機２の固定子４が取付けられて
いる。１６は下ブラケツト、１７は上ブラケツト
１３、側面ブラケツト１４、台座１５、および下
ブラケツト１６で成る密閉筐体内の収納室であ
り、この収納室１７内には前記した各部品の他装
置を構成する要素部品が収納され、また通常使用
時にこの収納室１７内は真空に保持されている。
また回転体を構成するフライホイール１、回転子
３、ピボツト軸６および保持フレーム１２は、例
えばボルト等により一体に結合されている。
において１はフライホイール、２は偏平形発電電
動機であり、発電電動機２は、例えば永久磁石を
持つ回転子３と固定子４とから構成されている。
５はピボツト軸受で、回転側のピボツト軸６と静
止側のピボツト受７およびピボツト受７を支持す
るダンパ８とから構成され、ダンパ８には粘性係
数の高い油が浸されている。９は磁気軸受で、例
えば永久磁石を円周上に持つ回転側磁気軸受１０
と、例えば永久磁石を円周上に持つ静止側磁気軸
受１１とから構成され、回転側磁気軸受１０は保
持フレーム１２に、また静止側磁気軸受１１は上
ブラケツト１３にそれぞれ取付けられている。１
４は側面ブラケツト、１５は台座であり、台座１
５上には発電電動機２の固定子４が取付けられて
いる。１６は下ブラケツト、１７は上ブラケツト
１３、側面ブラケツト１４、台座１５、および下
ブラケツト１６で成る密閉筐体内の収納室であ
り、この収納室１７内には前記した各部品の他装
置を構成する要素部品が収納され、また通常使用
時にこの収納室１７内は真空に保持されている。
また回転体を構成するフライホイール１、回転子
３、ピボツト軸６および保持フレーム１２は、例
えばボルト等により一体に結合されている。
以上の構成において、エネルギの貯蔵は、発電
電動機２でフライホイール１を回転駆動し、フラ
イホイール１の回転慣性エネルギとして交換する
ことにより行なわれる。通常運転時には、ピボツ
ト軸受５に加わるスラスト荷重を軽減し摩擦損失
を低減させるため、回転体（主としてフライホイ
ール１）の大部分の重量を磁気軸受９で吸引して
いる。またこの磁気軸受９は、回転体を安定に回
転させるための非接触軸受としても機能してい
る。また吸引力の調整は、例えば回転側磁気軸受
１０と静止側磁気軸受１１との間の隙間ｈを変化
させたり、あるいは回転側磁気軸受１０および静
止側磁気軸受１１の例えばマグネツトの種類、形
状、寸法等を適宜変更することにより容易に行な
うことができる。
電動機２でフライホイール１を回転駆動し、フラ
イホイール１の回転慣性エネルギとして交換する
ことにより行なわれる。通常運転時には、ピボツ
ト軸受５に加わるスラスト荷重を軽減し摩擦損失
を低減させるため、回転体（主としてフライホイ
ール１）の大部分の重量を磁気軸受９で吸引して
いる。またこの磁気軸受９は、回転体を安定に回
転させるための非接触軸受としても機能してい
る。また吸引力の調整は、例えば回転側磁気軸受
１０と静止側磁気軸受１１との間の隙間ｈを変化
させたり、あるいは回転側磁気軸受１０および静
止側磁気軸受１１の例えばマグネツトの種類、形
状、寸法等を適宜変更することにより容易に行な
うことができる。
しかしながら従来のフライホイール式蓄エネル
ギ装置においては、磁気軸受のラジアル剛性が比
較的低く、ためにフライホイールの偏重心が大き
いと危険速度で振動振幅が極めて大きくなること
があり、また地震等の突発的な外乱により著しい
振動増大が発生するおそれがある。そしてこのよ
うな場合には、回転体と磁気軸受との接触が生
じ、装置に損傷、破損等が生じて安全性、信頼性
の面で不備なところがあつた。
ギ装置においては、磁気軸受のラジアル剛性が比
較的低く、ためにフライホイールの偏重心が大き
いと危険速度で振動振幅が極めて大きくなること
があり、また地震等の突発的な外乱により著しい
振動増大が発生するおそれがある。そしてこのよ
うな場合には、回転体と磁気軸受との接触が生
じ、装置に損傷、破損等が生じて安全性、信頼性
の面で不備なところがあつた。
本発明はかかる従来の装置の欠点を除去するた
めになされたもので、フライホイールを有し密閉
筐体内に回転自在に立設配置された回転軸と、こ
の回転軸と一体に回転する回転子を有し前記筐体
内に設置された発電電動機と、前記回転軸の下端
を支持するピボツト軸受と、回転体の上部と筐体
の頂壁との間に互いに対向させて配置した一対の
磁石を有し該回転体の上部を非接触状態で軸支す
る磁気軸受装置、および筐体の回転軸上端部位に
回転軸外周との間に所要の間隙を保持して配置さ
れた非常用軸受装置を備えることにより、磁気軸
受のラジアル剛性の低さからくる回転体の振動増
大を速やかに低減して性能の回復を図ることがで
きるフライホイール式蓄エネルギ装置を提供する
ことを目的とする。
めになされたもので、フライホイールを有し密閉
筐体内に回転自在に立設配置された回転軸と、こ
の回転軸と一体に回転する回転子を有し前記筐体
内に設置された発電電動機と、前記回転軸の下端
を支持するピボツト軸受と、回転体の上部と筐体
の頂壁との間に互いに対向させて配置した一対の
磁石を有し該回転体の上部を非接触状態で軸支す
る磁気軸受装置、および筐体の回転軸上端部位に
回転軸外周との間に所要の間隙を保持して配置さ
れた非常用軸受装置を備えることにより、磁気軸
受のラジアル剛性の低さからくる回転体の振動増
大を速やかに低減して性能の回復を図ることがで
きるフライホイール式蓄エネルギ装置を提供する
ことを目的とする。
以下本発明の一実施例を図について説明する。
第２図は本発明に係るフライホイール式蓄エネル
ギ装置の一実施例を示す縦断面図であり、図にお
いて１８は保持フレーム１２の軸心位置から軸方
向に突出する軸であり、この軸１８の外周部に
は、軸周りに所要の間隙を保持してころがり軸受
１９が配置され、このころがり軸受１９は上ブラ
ケツト１３の段付孔部に支持されている。またこ
の段付孔部は蓋体２０により閉止され、収納室１
７の密閉状態が確保されている。第３図は他の実
施例を示す部分構成断面図であり、この場合に
は、ころがり軸受１９の内周面に、フツ素樹脂等
の低摩擦材料あるいは含油焼結合金等からなる円
筒形状の保護環２１が装着されている。
第２図は本発明に係るフライホイール式蓄エネル
ギ装置の一実施例を示す縦断面図であり、図にお
いて１８は保持フレーム１２の軸心位置から軸方
向に突出する軸であり、この軸１８の外周部に
は、軸周りに所要の間隙を保持してころがり軸受
１９が配置され、このころがり軸受１９は上ブラ
ケツト１３の段付孔部に支持されている。またこ
の段付孔部は蓋体２０により閉止され、収納室１
７の密閉状態が確保されている。第３図は他の実
施例を示す部分構成断面図であり、この場合に
は、ころがり軸受１９の内周面に、フツ素樹脂等
の低摩擦材料あるいは含油焼結合金等からなる円
筒形状の保護環２１が装着されている。
以上のように構成することにより、フライホイ
ール１の偏重心、発電電動機２の電磁吸引力、あ
るいはその他の外乱を受けてフライホイール１の
振動振幅が増大しても、軸１８ところがり軸受１
９とはころがり軸受１９の相対回転によつて円滑
に支持され、振動増大が速やかに低減される。ま
た、ころがり軸受１９の内周面に低摩擦性の保護
環２１を配することにより、その接触状況を良好
なものとすることができる。
ール１の偏重心、発電電動機２の電磁吸引力、あ
るいはその他の外乱を受けてフライホイール１の
振動振幅が増大しても、軸１８ところがり軸受１
９とはころがり軸受１９の相対回転によつて円滑
に支持され、振動増大が速やかに低減される。ま
た、ころがり軸受１９の内周面に低摩擦性の保護
環２１を配することにより、その接触状況を良好
なものとすることができる。
なお前記実施例では、保護環２１をころがり軸
受１９に装着しているが、逆に軸１８に装着して
もよく、両者に装着するようにしてもよい。
受１９に装着しているが、逆に軸１８に装着して
もよく、両者に装着するようにしてもよい。
以上のように本発明は、フライホイールを有し
密閉筐体内に回転自在に立設配置された回転軸
と、この回転軸と一体に回転する回転子を有し前
記筐体内に設置された発電電動機と、前記回転軸
の下端を支持するピボツト軸受と、回転体の上部
と筐体の頂壁との間に互いに対向させて配置した
一対の磁石を有し該回転体の上部を非接触状態で
軸支する磁気軸受装置、および筐体の回転軸上端
部位に回転軸外周との間に所要の間隙を保持して
配置された非常用軸受装置を備えるよう構成した
ことにより、密閉筐体内に収納された発電電動機
の電磁吸引力等に起因し、磁気軸受のラジアル剛
性の低さからくる回転体の振動増大が速やかに低
減され、高速回転時における振動的な安全性、信
頼性を大幅に向上させることができるという効果
がある。
密閉筐体内に回転自在に立設配置された回転軸
と、この回転軸と一体に回転する回転子を有し前
記筐体内に設置された発電電動機と、前記回転軸
の下端を支持するピボツト軸受と、回転体の上部
と筐体の頂壁との間に互いに対向させて配置した
一対の磁石を有し該回転体の上部を非接触状態で
軸支する磁気軸受装置、および筐体の回転軸上端
部位に回転軸外周との間に所要の間隙を保持して
配置された非常用軸受装置を備えるよう構成した
ことにより、密閉筐体内に収納された発電電動機
の電磁吸引力等に起因し、磁気軸受のラジアル剛
性の低さからくる回転体の振動増大が速やかに低
減され、高速回転時における振動的な安全性、信
頼性を大幅に向上させることができるという効果
がある。
第１図は従来のフライホイール式蓄エネルギ装
置の一例を示す縦断面図、第２図は本発明の一実
施例を示す縦断面図、第３図は本発明の他の実施
例を示す部分拡大断面図である。 〔１：フライホイール、３：回転子、６：ピボ
ツト軸、１２：保持フレーム〕（回転体）、２：偏
平形発電電動機、５：ピボツト軸受、９：磁気軸
受、〔１３：上ブラケツト、１４：側面ブラケツ
ト、１５：台座、１６：下ブラケツト、２０：蓋
体〕（密閉筐体）、１８：軸（回転軸上端部）、１
９：ころがり軸受（非常用軸受装置）２１：保護
環（低摩擦材）。なお図中同一符号は同一または
相当部分を示す。
置の一例を示す縦断面図、第２図は本発明の一実
施例を示す縦断面図、第３図は本発明の他の実施
例を示す部分拡大断面図である。 〔１：フライホイール、３：回転子、６：ピボ
ツト軸、１２：保持フレーム〕（回転体）、２：偏
平形発電電動機、５：ピボツト軸受、９：磁気軸
受、〔１３：上ブラケツト、１４：側面ブラケツ
ト、１５：台座、１６：下ブラケツト、２０：蓋
体〕（密閉筐体）、１８：軸（回転軸上端部）、１
９：ころがり軸受（非常用軸受装置）２１：保護
環（低摩擦材）。なお図中同一符号は同一または
相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フライホイールを有し密閉筐体内に回転自在
に立設配置された回転軸と、この回転軸と一体に
回転する回転子を有し前記筐体内に設置された発
電電動機と、前記回転軸の下端を支持するピボツ
ト軸受と、回転体の上部と筐体の頂壁との間に互
いに対向させて配置した一対の磁石を有し該回転
体の上部を非接触状態で軸支する磁気軸受装置、
および筐体の回転軸上端部位に回転軸外周との間
に所要の間隙を保持して配置された非常用軸受装
置を備えたことを特徴とするフライホイール式蓄
エネルギ装置。 ２ 非常用軸受装置としてころがり軸受を用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフ
ライホイール式蓄エネルギ装置。 ３ ころがり軸受と軸との相互の接触面の少なく
ともいずれか一方に低摩擦材を配置したことを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載のフライホイ
ール式蓄エネルギ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098300A JPS58214030A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | フライホイ−ル式蓄エネルギ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57098300A JPS58214030A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | フライホイ−ル式蓄エネルギ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58214030A JPS58214030A (ja) | 1983-12-13 |
| JPS648223B2 true JPS648223B2 (ja) | 1989-02-13 |
Family
ID=14216063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57098300A Granted JPS58214030A (ja) | 1982-06-08 | 1982-06-08 | フライホイ−ル式蓄エネルギ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58214030A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56153141A (en) * | 1980-04-26 | 1981-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | Fly wheel device |
-
1982
- 1982-06-08 JP JP57098300A patent/JPS58214030A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58214030A (ja) | 1983-12-13 |
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