為了提高柴油發(fā)電機(jī)組受負(fù)荷沖擊時(shí)的穩(wěn)定性能，設(shè)計(jì)一種轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可變的飛輪，通過(guò)增大柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量來(lái)提高其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性。利用飛輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使飛輪質(zhì)量塊產(chǎn)生位移，質(zhì)量塊位置的變化改變了飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，使得飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量隨轉(zhuǎn)速而變化。對(duì)該變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪進(jìn)行建模和仿真，仿真結(jié)果表明：該變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪使柴油發(fā)電機(jī)組在低轉(zhuǎn)速時(shí)具有良好的速度響應(yīng)性能，在額定轉(zhuǎn)速時(shí)具有更好的抗負(fù)荷擾動(dòng)性能。該變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪有效地提高了柴油發(fā)電機(jī)組的供電質(zhì)量，與固定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的柴油發(fā)電機(jī)組相比，安裝了變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪的柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量較小，并且具有更好的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性能。

１）變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪，在柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量最小，在柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速較低時(shí)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化很慢。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速上升至額定轉(zhuǎn)速附近時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以很快的速度增長(zhǎng)，變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪的這種隨發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增大而呈非線性增長(zhǎng)的特性，使得其可以有效地抑制柴油發(fā)電機(jī)組啟機(jī)時(shí)的超調(diào)量。

２）柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速時(shí)變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量達(dá)到設(shè)計(jì)值，額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增加使得柴油發(fā)電機(jī)組具有很好的抗負(fù)載擾動(dòng)性能。尤其當(dāng)電力系統(tǒng)中存在大量脈沖性負(fù)載的情況下，變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪可以有效地提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。

３）變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪不僅可以應(yīng)用于柴油發(fā)電機(jī)組，還可以用于其他控制系統(tǒng)當(dāng)中，相比飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)（FESS），該變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。針對(duì)不同的機(jī)電設(shè)備合理地設(shè)計(jì)變轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪，可以有效地減少系統(tǒng)的超調(diào)量，提高系統(tǒng)的抗擾動(dòng)性能。