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传感器在飞轮储能中的应用_转子转速与真空度监测技术.docx
资料介绍
传感器在飞轮储能中的应用：转子转速与真空度监测技术
1 引言
飞轮储能是一种利用高速旋转的飞轮转子储存动能的机械储能技术，具有功率密度高、响应速度快、循环寿命长的优点。飞轮储能系统需要在真空环境中运行以减少风阻损耗，转子转速高达数万转每分钟。传感器在飞轮储能系统中监测转子转速、真空度、轴承状态和振动，保障飞轮安全稳定运行。本文解析飞轮储能中的传感器技术。
2 转子转速传感器
磁电式转速传感器：在飞轮转子上安装磁钢，在定子上安装磁电感应式传感器，转子旋转时磁钢经过传感器，产生脉冲信号，测量转速，量程0—60000rpm，精度±0.1%FS。
光电式转速传感器：在飞轮转子上安装反光标记，在定子上安装光电传感器，反射光脉冲的频率与转速成正比，精度±0.05%FS。
3 真空度传感器
皮拉尼真空计：在飞轮储能系统的真空腔体中安装皮拉尼真空计，测量腔体内的真空度，量程10⁻¹—10³Pa，精度±15%FS。飞轮储能系统需要维持真空度在1Pa以下，以减少风阻损耗。
全量程真空计：将皮拉尼真空计和电离真空计集成，从大气压到高真空全量程测量，在抽真空过程中监测真空度变化。
4 轴承状态传感器
温度传感器：在飞轮转子的磁悬浮轴承或机械轴承附近安装Pt100，监测轴承温度，精度±0.5℃。轴承温度异常升高指示轴承磨损或故障。
振动传感器：在飞轮定子基座上安装MEMS加速度计，监测飞轮运行时的振动，量程±50g，频率响应10Hz—10kHz。振动增大指示转子不平衡或轴承故障。
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