张广明，张 龙，梅 磊，季文娟

(南京工业大学，江苏南京211816)

0引 言

飞轮储能技术是一种新型的纯机电储能技术。相对于传统的储能方式，它具有以下突出的优点:储能密度高;瞬时功率大;充电时间较短;使用寿命长;无过充、过放问题;对环境友好等。这些优点使它能够在电网调峰、电动汽车、不间断供电备用电源(UPS)、航空航天等方面都获得了成功的应用。进入21世纪后，环保节能的呼声越来越高，新型飞轮储能技术势必得到快速发展。

轴系摩擦、风损、飞轮边缘转速和能量转换控制等问题一直困扰着飞轮储能系统的研究者。随着现代电力电子技术、电动/发电机技术、磁悬浮技术和新材料技术的发展，飞轮储能技术取得了突破性的进展。作为飞轮储能系统能量转换的核心，飞轮储能电机的正确选择对提高飞轮储能系统的性能具有非常重要的意义。

1飞轮储能装置及对电机的性能要求

飞轮储能系统主要包括三部分:储能的转子系统，支撑转子的轴承系统以及转换能量和功率的电动/发电机系统。此外，还需要电力电子装置调节飞轮转速，有些还包含了真空室、控制系统、外壳等，飞轮储能装置基本结构如图1所示。

图1 飞轮储能装置基本结构示意图

图中，飞轮直接与电动/发电机同轴相连，其工作原理为:当系统处于储能工作状态时，由电网提供的电能驱动电机运行，电机拖动飞轮转动，电能以机械能的形式储存在高速飞轮中，此时电机处于电动状态。……