alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2015.22.011alternative-236Research ArticleТРАНСПОРТНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДСТВАENVIRONMENTAL VEHICLESПОЛНОСТЬЮ ИНТЕГРИРОВАННЫЙ КИНЕТИЧЕСКИЙ НАКОПИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ С МАГНИТНЫМ ВТСП ПОДВЕСОМ МАХОВИКАFULLY INTEGRATED FLYWHEEL ENERGY STORAGE SYSTEM WITH MAGNETIC HTS SUSPENSIONДергачевП. А.DergachevP. A.

канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры электрических и электронных аппаратов, Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»

PhD (engineering), assistant professor of Electrical and Electronic Apparatus department, National Research University “Moscow Power Engineering Institute”

kurbatovpa@mpei.ruКостеринА. А.KosterinA. A.

аспирант кафедры электрических и электронных аппаратов, Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»

postgraduate of Electrical and Electronic Apparatus department, National Research University “Moscow Power Engineering Institute”

kurbatovpa@mpei.ruКурбатоваЕ. П.KurbatovaE. P.

аспирант кафедры электрических и электронных аппаратов, Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»

postgraduate of Electrical and Electronic Apparatus department, National Research University “Moscow Power Engineering Institute”

kurbatovpa@mpei.ruКурбатовП. А.KurbatovP. A.

д-р техн. наук, заведующий кафедрой электрических и электронных аппаратов, Национальный исследовательский университет «Московский энер-гетический институт»

DSc (engineering), Head of Electrical and Electronic Apparatus department, National Research University “Moscow Power Engineering Institute”

kurbatovpa@mpei.ruФГБОУ ВО Национальный исследовательский университет «МЭИ» 111250, г. Москва ул. Красноказарменная, 14РоссияNational Research University “Moscow Power Engineering Institute” 14 Krasnokazarmennaya st., Moscow, 111250 Russian FederationRussian Federation20151104201602295101Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20162016Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/236

В статье представлены результаты исследований по созданию полностью интегрированной конструкции кинетического накопителя энергии (КНЭ) с комбинированным магнитным подвесом из высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) материалов. Предлагаемые технические решения позволяют обеспечить устойчивую левитацию маховика, бесконтактным способом регулировать в вакуумной камере КНЭ силу опорного подшипника на постоянных магнитах, осуществлять начальное центрирование маховика и вводить в действие страховочный подшипник в случае аварий. Эти функции выполняют управляемые магнитным полем конструктивные элементы, совмещенные с магнитным подвесом. Результаты теоретических исследований подтверждены данными экспериментов на лабораторном макете. Применение КНЭ позволит повысить надежность электроснабжения промышленных предприятий, электрического транспорта, более эффективно использовать новые перспективные источники водородной энергетики.

The article presents the results of research on the development of a fully integrated structure of the flywheel energy storage system (FESS) with combined magnetic suspension with HTS. The obtained technical solutions make it possible to provide a stable levitation of the flywheel, to non-contact regulate the force of thrust bearing with permanent magnet in the vacuum chamber of FESS, perform an initial centering of the flywheel and operationalize a safety bearing in case of accidents. These functions are performed by constructive elements, which controlled by a magnetic field and combined with the magnetic suspension. The theoretical results are confirmed by experiments on laboratory models of FESS. Application of FESS allows engineers to improve reliability of power supply, electric transport, more efficient use of promising new sources of hydrogen energy. 

кинетический накопитель энергиикомбинированный магнитный ВТСП подвесмотор-генераторflywheel energy storage systemcombined HTS magnetic suspensionmotor-generatorReferencesПатент на полезную модель РФ МПК; H02K7/02, H01F6/00, F16H33/02, F16C32/04 Кинетический накопитель энергии с ВТСП подвесом/ Полтавец В.Н., Ковалев Л.К., Ковалев К.Л. и др. // Открытия. Изобретения. 2013. № 30.Kovalev L.K., Kovalev K.L., Poltavec V.N. et al. Kinetičeskij nakopitel ènergii. Patent RF МПК; H02K7/02, H01F6/00, F16H33/02, F16C32/04 (30.03.2010) (in Russ.).Werfel F.N. et al. 250 kW flywheel with HTS magnetic bearing for industrial use // J. Phys.: Conf. 2008. Ser. 97. P. 012206.Werfel F.N. et al. 250 kW flywheel with HTS magnetic bearing for industrial use. J. Phys.: Conf., 2008, Ser. 97, p. 012206 (in Eng.).Patent USA № 6, 153, 958. Bearing design for flywheel energy storage using high-tc superconductors / John R-Hull, Thomas M. Mulcahy // nov. 28, 2000.John R-Hull, Thomas M.Mulcahy. Bearing design for flywheel energy storage using high-tc superconductors. Patent USA no. 6, 153, 958 (nov. 28, 2000) (in Eng.).Strasik M., Hull J.R., Mittleider J.A., Gonder J.F., Johnson P.E., McCrary K.E. and McIver C.R. An overview of Boeing flywheel energy storage systems with high-temperature superconducting bearings // Supercond. Sci. Tech-nol. 2010. No 23. P. 034021 (doi:10.1088/0953-2048/23/3/034021).Strasik M., Hull J.R., Mittleider J.A., Gonder J.F., Johnson P.E., McCrary K.E. and McIver C.R. An overview of Boeing flywheel energy storage systems with high-temperature superconducting bearings. Supercond. Sci. Technol., 2010, no. 23, pp. 034021 (doi:10.1088/0953-2048/23/3/034021) (in Eng.).Kurbatov P., Kurbatova E. Calculation of the magnetic bearing with HTS elements for flywheel energy storage system // 18th International Symposium on Electrical Apparatus and Technologies, SIELA 2014; Bourgas; Bulgaria; 29 May 2014 through 31 May 2014; Category number CFP1428Z-ART; Code 107103.Kurbatov P., Kurbatova E. Calculation of the magnetic bearing with HTS elements for flywheel energy storage system. 18th International Symposium on Electrical Apparatus and Technologies, SIELA 2014; Bourgas; Bulgaria; 29 May 2014 through 31 May 2014; Category number CFP1428Z-ART; Code 107103 (in Eng.).Gladilin A.V., Pirogov V.A., Golyamina I.P., Kulaev U.V, Kurbatov P.A., Kurbatova E.P. Vibration Converter with Magnetic Levitation // Acoustical Physics. 2015. Vol. 61, No. 3. P. 376–382.Gladilin A.V., Pirogov V.A., Golyamina I.P., Kulaev U.V, Kurbatov P.A., Kurbatova E.P. Vibration Converter with Magnetic Levitation. Acoustical Physics, 2015, vol. 61, no. 3, pp. 376–382 (in Eng.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.