飛輪儲能系統(tǒng)中有一個既可作為電動機又可作為發(fā)電機的部件，它是飛輪儲能系統(tǒng)的核心動力部件。在儲能時，電機作為電動機給飛輪加速；當釋能時，電機又作為發(fā)電機給外部供電。低損耗、高效率的電動機／發(fā)電機是能量傳遞的關(guān)鍵。

　　電動機／發(fā)電機采用稀土永磁無刷直流電機。近年來，由于稀土永磁材料、大功率半導體器件的快速發(fā)展，稀土永磁無刷直流電機也得到快速發(fā)展。由于其優(yōu)越的調(diào)速性能，且避免了普通有刷直流電機的缺陷，因而在驅(qū)動、伺服等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，實現(xiàn)各種運動量的控制。

　　稀土永磁無刷直流電機不僅具有高可靠性、維護方便、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，還具有以下優(yōu)點：

　　1）稀土永磁材料的高磁能積，使得電機可以明顯降低重量，減小體積。

　　2）系統(tǒng)永磁材料的矯頑力hc高，剩磁br大，因而可以產(chǎn)生很大的氣隙磁通，大大縮小了永磁轉(zhuǎn)子的外徑，從而可以減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，降低時間常數(shù)，改善電機的動態(tài)特性。

　　3）稀土永磁材料的內(nèi)稟矯頑力hcj極高，磁場定向性好，因而容易實現(xiàn)在氣隙中建立近似于矩形波的磁場。電機可以設(shè)計成方波電機，當與120°導通型的三相逆變器匹配時，可以實現(xiàn)方波驅(qū)動，從而有效地減小電機的力矩波動。

　　稀土永磁材料的去磁曲線是線性可逆的，這給電機工作點的計算帶了方便，簡化了磁路設(shè)計和磁場分析方法。所以，基于以上優(yōu)點，本儲能飛輪電機采用稀土永磁無刷直流電機。能量轉(zhuǎn)換器作為儲能飛輪中電能和機械能轉(zhuǎn)換的橋梁，它控制整個儲能飛輪系統(tǒng)，對電機還有如下要求：

　　1）飛輪電機應(yīng)具有可逆性，能運行于電機和發(fā)電兩種工作狀態(tài)；

　　2）飛輪的高速旋轉(zhuǎn)要求電機易于高速運行；

　　3）儲能和能量的釋放要求電機能夠適應(yīng)大范圍的速度變化；

　　4）長時間的不間斷運行需要電機有較長的穩(wěn)定使用壽命；

　　5）長時間的儲能運行要求電機的空載損耗不能太大：

　　6）要求電機有較大的轉(zhuǎn)矩輸出能力和功率容量；

　　7）要求電機運行效率高，調(diào)速性能好；

　　8）要求電機結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，低維護，重量和體積小等。

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