Study of a reluctance magnetic gearbox for energy storage system application

Abstract

This work proposes the use of a magnetic gearbox to be applied on an energy storage system based on flywheel to allow the use of a conventional electric machine external to the vacuum chamber as the primary machine, maintaining the possibility of using a rotating mass with high speeds. Parametric simulations were performed using finite element software to determine the behaviour of the various variables of the magnetic gear in terms of its performance and design constraints. Finally, a prototype was built to validate the simulations and the considerations made.

Este trabalho propõe o uso de uma engrenagem magnética para aplicação em um sistema de armazenamento de energia baseado em volante de inércia permitindo o uso de uma máquina elétrica convencional externa à câmara de vácuo como máquina primária, mantendo a possibilidade de utilizar altas velocidades da massa girante. Simulações paramétricas foram realizadas utilizando um software para simulação por elementos finitos para determinar o comportamento das diversas variáveis da engrenagem magnética quanto ao seu desempenho e restrições de projeto. Por fim um protótipo foi construído para validar as simulações e as considerações feitas.