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飞轮是一个非常重的轮子，以前是一个大的辐条轮，具有重金属轮辋，但现在更常见的是由碳纤维复合材料制成，圆柱形形成较小的圆柱形形式，只有大约四分之一的圆柱形。在这两种情况下，原理是相同的 - 它需要将车轮转动设定的显着力，并且相同的是阻止它旋转。换句话说，它具有高角度的动力。
结果是，在高速时，它能够存储大量的动能，这使得它成为机械电池。也就是说，它以动能形式的形式存储能量，而不是作为传统电池的化学能。
从理论上讲，飞轮应该能够快速地存储和提取能量，并在高速下释放它，并且在其寿命中没有任何限制。然而，它们的成本，重量和能量密度是与飞轮的传统问题。这些是通过材料科学和旋转系统设计的进步来解决。亚博网站下载亚博老虎机网登录环境问题也推动了飞轮储能系统（FESS）的研究。
飞轮通常又大又重，因为这样可以储存更多的能量。另一方面，更小、更轻的轮子也被用于许多情况，因为它们可以旋转得更快，从而产生更多的动能。因此有不同大小和形状的飞轮。随着现代轻质复合材料和陶瓷的出现，飞轮现在通常更小，能够高速旋转。
飞轮是如何工作的?
该斗士由具有电动机/发电机的厚重旋转部件，飞轮组成。内置电机使用电力转动高速，以将飞轮以其操作速度转动。这导致储存动能。当需要能量时，电机用作发电机，因为飞轮将旋转能量传递给它。这被转换回电能，从而完成循环。
随着飞轮旋转速度，它经历了更大的力量，从而储存更多的能量。
因此，飞轮在旨在取代典型的铅酸电池的储能系统领域显示出巨大的前景。
对于飞轮，动能计算为旋转物体，如
E =ω2½
我是惯性的时刻，这取决于实际质量和来自纺纱中心的质量的位置 - 越远的是惯性矩变为越高。
ω是飞轮的角速度。
因此，在惯性矩的最佳飞轮可以是更大，辐射和轻质的最佳飞轮，但具有厚重的金属边缘。如果边缘是原始的两倍，这将存储较轻轮辋的能量，但是机械限制相应地增加。另一方面，旋转的速率加倍角速度的两倍，这意味着存储的能量是四倍的！
飞轮启动轴承，需要适当的润滑以减少摩擦力。空气阻力也必须尽可能地减小。由于这个原因，飞轮的最新发展是将它们安装在密封金属气缸内的低摩擦轴承上，或者更好的是，将它们漂浮在超导磁铁上，这几乎完全避免了摩擦，并将它们放置在真空室中，以避免空气阻力。
该居民能够为短暂的时期产生几MW的功率。Flywheels最适合在短短的12-60秒内产生100 kW至2 MW的高功率输出。峰值输出，125 kW为16秒，足以提供2 MW一秒钟。
有两个基本的飞轮配置。在一种类型中，飞轮附着在轴上并且两者都旋转在一起。这被称为传统的转子。另一种类型包括围绕不移动的轴旋转的飞轮，也称为内外转子。
传统转子系统的优点
第一种系统的优点是:
- 使用较小和较轻的磁轴承
- 轻量级较小的电机/发电机系统
- 更容易的热量从电机/发电机，从而使更少的散热
- 对磁轴承和电动机转子的部件的压力较低
- 定子远离旋转转子的延伸，这消除了充电模式下的磁阻损失(否则，这些损耗可能在12小时内几乎完全放电)，允许充电保留一个月
内外转子系统的优点
该系统的优点:
- 紧凑配置
- 只有转子和轴之间的连接是通过磁轴承的
- 固定轴可以提供柱状支撑
配置
电动机/发电机通常是永久磁铁的机器，因为这些效率具有更高的效率并且对于任何给定的功率额定值较小。它们还具有较低的转子损耗和绕组电感，使得它们在真空操作环境中更加可行，并且适用于飞轮应用的典型快速传递。
能量存储本身是使用基于igbt的三相PWM逆变器/整流装置来实现的。
磁力轴承由永磁体组成，利用斥力保持飞轮的重量悬浮，同时使用电磁铁稳定飞轮。高温超导磁轴承在这里是首选，因为他们自动定位飞轮不需要电力或定位控制系统。
外部电感也是必要的，因为当在充电模式下与机器串联使用时，总谐波失真降低到正常范围内。否则，永磁体将提供低电感，这将增加THD，并导致更高的功率损耗和温度增加。
FES具有三种工作模式，充电模式，待机模式和放电模式。
好处
使FESS如此吸引人的好处包括:
- 高功率密度
- 高能量密度
- 寿命独立于充电深度或放电循环
- 低维护
- 短暂的充电时间
- 由于真空环境而独立于温度
- 环保材料和过程亚博网站下载
缺点
然而，FESS也有一些问题:
- 要求坚固耐用轴承，摩擦损失低
- 随着储能的增加，机械限制
- 突破或机械开裂的危险在700米/秒
- 失败模式可能是潜在的危险
- 较短的放电时间
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