摘要：21世纪以来，飞轮储能技术被广泛应用于各种交通领域，尤其在陆地交通领域有着很重要的应用意义。但目前飞轮储能系统仍然存在一些弊端，如：振动噪音大、摩擦损耗高以及维修不方便等。为了解决传统储能方式的不足，提出将电磁耦合传动原理结合到飞轮储能当中，设计出一种新型电磁耦合式飞轮储能装置。

提出了将电磁耦合传动机构应用到飞轮储能当中，并结合飞轮储能在电动汽车上的应用需求，从磁场分析角度对电磁耦合原理进行分析，利用图解法分析装置的运行特性，为电磁耦合式飞轮储能装置的设计提供理论基础。 

最后通过对模型进行仿真试验研究，分析其在启动、储能、调速及放能等运行工况下各转子转速和转矩响应特性。模拟结构显示电磁耦合式飞轮储能装置的运行特性与理论分析相符，可满足车辆上的应用需求。

关键词：飞轮储能；电磁耦合；电磁传动

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪  论-1

1.1 课题研究背景及意义-1

1.1.1 研究背景-1

1.1.2 研究意义-1

1.2 研究现状及发展趋势-2

1.2.1 飞轮储能技术发展现状-2

1.2.2 飞轮转子研究现状-2

1.2.3 支撑轴承技术发展现状-2

1.2.4 磁场调制型磁齿轮的研究现状-2

1.2.5 飞轮储能系统在电动汽车上的应用发展-3

1.2.6 电动/发电机技术发展现状-3

1.3 研究内容-3

第二章 电磁耦合式飞轮储能的工作原理-4

2.1 电磁耦合式飞轮储能工作原理分析-4

2.1.1 电磁耦合式飞轮储能系统的基本结构-4

2.1.2 电磁耦合式飞轮储能系统的运行特性分析-5

2.2 本章小结-7

第三章 电磁耦合式飞轮储能装置设计-8

3.1 电磁耦合式飞轮储能装置整体结构设计-8

3.2 电磁耦合式飞轮储能装置的关键部件结构设计-9

3.2.1 飞轮转子参数设计-9

3.2.2 主轴的设计-11

3.2.3 主箱体的设计-11

3.2.4 电磁耦合式飞轮储能系统的三维参数化建模-12

3.3 模态分析-12

3.3.1 飞轮轴系模态分析-12

3.3.2 主箱体模态分析-13

3.4 本章小结-14

第四章 电磁耦合式飞轮储能响应特性分析-15

4.1 电磁耦合式飞轮储能系统样机结构参数-15

4.2 飞轮储能动态响应特性分析-15

4.2.1 飞轮启动响应特性-16

4.2.2 飞轮储能响应特性-16

4.2.3 飞轮调速响应特性-17

4.2.4 飞轮放能响应特性-18

4.3 本章小结-18

第五章 结论-19

参考文献-20

致  谢-22