伴随着磁悬浮轴承技术及电力电子技术的快速发展和应用，飞轮储能系统作为一种能够实现能源高效利用的能量存储方式，在能源的生产和消费领域日渐发挥重要作用，是当今社会解决能源危机的一个重要方向。飞轮储能以其大容量、使用寿命长、储能密度大、无污染、维护简单和对环境无要求等优点，成为目前最具有应用前景的新型储能技术。可广泛用于航空航天、风力发电站、电力系统调峰、通信系统、不间断电源、太阳能发电站、卫星姿态控制等方面，飞轮储能系统技术的应用对国民经济和国防建设具有重要意义。作为飞轮储能系统的机械能与电能转换的核心，电动/发电机的运行状态对整个系统的效率有绝对性的影响。本文采用2.2kW永磁电机作为飞轮储能系统的电动/发电机，在分析了飞轮储能系统工作原理基础上，对系统进行建模与仿真，采用Simplorer搭建飞轮储能系统放电回路，结合Maxwell有限元法建立了电机实体模型，并进行联合仿真。为了研究飞轮储能系统对不同类型负载的供电特性及其对电动/发电机运行性能的影响，本文分别对阻性、感性、容性负载的飞轮储能系统放电过程进行仿真，根据电机内部的气隙磁密变化情况，分析了系统放电过程中，永磁电机内电磁场变化规律，电枢反应性质，并对电机输出电流及电压随系统放电的变化规律进行了研究。飞轮转子是飞轮储能系统的能量储存部件，整个系统得以实现能量的转化都是依靠飞轮的旋转。飞轮材料的选择及结构的设计，直接影响整个飞轮系统的储能密度及能量转化效率。本文对于带不同飞轮的储能系统的放电过程进行仿真，分析采用不同形状系数及不同材料的飞轮对系统储能的影响，并分析了不同转动惯量的飞轮在放电过程中对电机电磁场的影响，该研究内容对于设计高储能密度、高效率的飞轮储能系统的设计有一定的借鉴作用。