科创中国

电子信息技术,软件,航天器用、磁悬、系统

该项目研制出的航天器用磁悬浮储能飞轮系统由静止部分和转动部分两部分组成，静止部分包括：轴向混合磁轴承的静止部分、保护轴承、径向与轴向一体化位移传感器、电机的静止部分、径向混合磁轴承的静止部分、壳体、安装轴和锁紧螺母；转动部分包括：轴向混合磁轴承的转动部分、复合材料转子、电机的转动部分和径向混合磁轴承的转动部分。电机位于系统的中间位置，其转动部分安装在复合材料转子的轮壳内部，其静止部分安装在安装轴上，径向混合磁轴承处于电机的两端，其静止部分与安装轴连接在一起，其转动部分与复合材料转子的轮壳连接在一起，在径向混合磁轴承的外侧各有一个固定在安装轴上的径向与轴向一体化位移传感器、轴向混合磁轴承位于飞轮的两端，在轴向混合磁轴承和径向与轴向一体化位移传感器之间为保护轴承，保护轴承与安装轴相连接，在保护轴承的外侧为轴承座，轴承座与复合材料转子连接在一起，径向与轴向一体化位移传感器、保护轴承和轴向混合磁轴承通过锁紧螺母固定在安装轴上， 整个系统由密封在壳体内部，保持内部真空，以减小空气阻力，提高转速。

径向与轴向一体化位移传感器的输出电信号与外加控制器的输入端相连，该控制器的输出端分别与径向混合磁轴承、轴向混合磁轴承的电磁线圈相连， 形成电的闭环回路。通过径向混合磁轴承保持飞轮的旋转部分与飞轮静止 部分的径向间隙及电机定转子径向间隙均匀以及保证非接触稳定悬浮，通过轴向混合磁轴承保持飞轮的旋转部分与飞轮的静止部分轴向间隙均匀以及保证非接触稳定悬浮，同时保持电机的定、转子轴向对齐。当飞轮受到某一因素的干扰后，使飞轮的径向或轴向间隙发生变化时，位移传感器将及时检 测出间隙的变化，发出检测信号，外加控制器通过增加或减小径向混合磁轴承、轴向混合磁轴承的电磁线圈中的电流，增大或减小径向混合磁轴承、轴向混合磁轴承的磁力，从而保持飞轮的静止部分与转动部分的径向与轴向间隙均匀和稳定悬浮，消除干扰的影响，维持飞轮正常稳定运转。该项目所研制出一种比能量密度和放电深度高、寿命长、功耗低、峰值功率大、工作性能稳定、能量转换效率高、无污染的外转子结构形式的永磁偏置混合磁悬浮储能飞轮。

北京航空航天大学团队，主要由房建成，韩邦成，刘刚，孙津济，赵建辉组成。房建成中国科学院院士,国家杰出青年科学基金获得者,教育部“长江学者”特聘教授。“惯性技术”国防科技重点实验室主任,中英空间科学技术联合实验室中方理事长。