磁悬浮储能飞轮是指使用磁悬浮轴承支撑的储能飞轮。传统的机械轴承支承摩擦损耗比较大，采用机械轴承的飞轮储能系统，储能过程的能量损失会很大。采用磁悬浮轴承支承飞轮，轴承副不直接接触，因此轴承的运行稳定，运行过程基本上无磨损，轴承的工作寿命长。由于磁悬浮轴承没有直接接触面，因此也无需润滑和润滑介质，避免了润滑剂泄露环境污染，省略了传统润滑系统所需要的泵、管道、过滤器和密封件等，并能在高温或极低温等特殊环境下工作。

   飞轮储能系统采用磁悬浮轴承后，只要飞轮的材料有足够的机械强度，飞轮的转速就可以大大提高，储能密度也因此得到提高。

   一、磁悬浮轴承

   飞轮蓄能发电设备的旋转摩擦损耗较大，为了减少旋转摩擦损耗，所以一般都采用磁悬浮轴承。磁悬浮轴承是飞轮储能系统的关键部件。磁轴承根据磁场性质的不同主要分为被动磁悬浮轴承和主动磁悬浮轴承两种：

   1、被动磁悬浮轴承：被动磁悬浮轴承有代表性的是高温超导磁悬浮轴承。无源磁悬浮轴承磁场通常是不可控的。传统的超导体无法满足磁轴承的要求，但是自从高温超导体Y(钇)系发现以来，制造高温超导磁轴承成为可能。永久磁铁安装在飞轮上，高温超导体安装在底座上并用液氮冷却，利用超导体的特性之一的Meissier效应(超导抗磁性)。永久磁铁的磁通被超导体阻挡而产生排斥力，使飞轮处于悬浮状态。

   2、主动磁悬浮轴承：主动磁悬浮系统主要是电磁悬浮系统。电磁悬浮轴承系统主要由转子、电磁铁、传感器、控制系统、功率放大器组合而成。转子位移变化的信号由传感器测出，传到控制器中，控制器计算后，输出信号，经过功率放大器的放大，输入到电磁铁，产生电磁力，从而保证转子的稳定悬浮。

   二、储能原理

   在储能时，外界电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动飞轮转子加速旋转，直至达到设定的某一转速。在飞轮加速旋转的过程中，飞轮以动能的形式把能量储存起来，完成电能到机械动能转换的储存能量过程，能量储存在高速旋转的飞轮体中。之后，飞轮以设定的那一转速旋转，直到接受到一个能量释放的控制信号。释能时，电机作为发电机使用，高速旋转的飞轮拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流和电压，完成机械动能到电能转换的释放能量过程。在释能的过程中，飞轮的转速不断的下降。整个飞轮储能系统实现了电能的输入、储存和输出。

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