江蘇大學(xue)電氣信息(xi)工程學院(yuan)朱熀秋與(yǔ)瑞士蘇黎(lí)世聯邦工(gong)☎️學院J.Hugel教授(shòu)共同研制(zhi)成功的世(shi)界*台功率(lǜ)為4kW的無軸(zhou)承永磁薄(bao)片電機工(gong)業樣機。
  無(wu)軸承電機(ji)起源及發(fā)展

  在費拉(la)裡斯和特(tè)斯拉發明(míng)多相交流(liú)系統後，19世(shì)紀👣80年代💋中(zhōng)👌期，多沃羅(luo)沃爾斯基(jī)發明了三(sān)相異步電(dian)機，異步⭐電(dian)機無需♊電(dian)刷和換向(xiàng)器，但長期(qi)高速運行(hang)，軸承維護(hù)💘保養仍是(shì)難題。

  二次(cì)世界大戰(zhàn)後，直流磁(ci)軸承技術(shu)的發展，使(shi)得電機和(he)傳動系統(tǒng)無接觸運(yun)行成為可(ke)能，但這種(zhǒng)傳動系統(tǒng)造價很高(gāo)，因為鐵磁(ci)性物體不(bu)可能在一(yi)個恒定磁(ci)場中穩定(ding)懸浮。主動(dòng)磁軸承的(de)發明，解決(jue)了這個難(nán)題，但用主(zhǔ)動磁軸承(cheng)支承剛性(xìng)轉子要在(zai)5個自由度(du)上施加控(kong)制力，磁軸(zhóu)承體積大(da)、結構複雜(za)和造💃🏻價高(gao)。

  20世紀後半(ban)期，為了滿(man)足核能開(kai)發和利用(yong)，需要用超(chāo)❓高速離心(xin)分✔️離方法(fǎ)生産濃縮(suō)鈾，磁軸承(chéng)能滿足高(gāo)速電機支(zhī)撐要求，于(yu)🈲是在歐洲(zhōu)開始了研(yan)究各種磁(ci)軸承計劃(huà)。1975年，赫爾曼(màn)申請了無(wu)軸承電機(ji)專利，專利(lì)中提出了(le)電機繞組(zu)💯極對數和(hé)磁軸承繞(rào)組極對數(shu)的關系為(wei)±1。用📞赫爾曼(màn)提出的方(fāng)案，在那個(gè)年代是不(bú)💔可能制造(zao)出無軸承(chéng)電機的。

  随(suí)着磁性材(cái)料磁性能(neng)進一步提(ti)高，為永磁(cí)同步電❓機(jī)奠定了㊙️有(you)力競争地(di)位。同時，随(sui)着雙極晶(jīng)體管的應(ying)用🔞，以及和(he)柏林格爾(ěr)提出的無(wú)損開關電(dian)路結合，能(neng)夠制造出(chu)滿足無軸(zhou)承電機要(yao)求的新一(yi)代高性能(néng)功率放大(dà)器。大約在(zai)1985年，具有快(kuai)速和負載(zai)能力的🙇‍♀️功(gōng)率開關器(qì)📱件和數字(zì)信号處理(lǐ)器的出現(xian)，使得已經(jing)提出20多年(nián)的交流電(dian)機矢量控(kong)制技術才(cai)得以實際(jì)應用，這樣(yang)解決🌏了無(wú)軸承電機(ji)數字控制(zhi)的難題。瑞(rui)士蘇黎世(shì)聯邦工學(xue)院的比克(ke)爾在這些(xiē)科技進⭐步(bù)的基礎上(shàng)，于20世紀80年(nian)代後期才(cai)首次制造(zào)出無軸承(chéng)電機。

  幾乎(hū)與比克爾(ěr)同時，1990年日(ri)本A.Chiba首次實(shí)現磁阻電(dian)機的無軸(zhou)承技術。

  1993年(nián)，蘇黎世聯(lian)邦工學院(yuan)的R.Schoeb首次實(shi)現交流電(dian)機的無軸(zhou)承技術。

  無(wu)軸承電機(ji)取得實際(jì)應用，關鍵(jiàn)性突破是(shì)1998年蘇黎世(shi)♻️聯邦工學(xué)院的巴萊(lái)塔研制出(chū)無軸承永(yong)磁同步薄(bao)片電機，電(diàn)機結構簡(jian)單，大大降(jiàng)低了控制(zhi)系統費用(yòng)，在很♻️多領(ling)域具有很(hen)大應用價(jia)值。

  2000年，蘇黎(lí)世聯邦工(gong)學院的S.Sliber研(yán)制出無軸(zhóu)承單相電(dian)機，再一次(ci)在無軸承(cheng)電機研究(jiū)曆史上前(qián)進了一步(bu)，降低了💜控(kòng)制系統⁉️的(de)費用，使得(de)無軸承電(dian)機實際應(yīng)用不僅僅(jin)是可想的(de)，而且是經(jing)濟的。無軸(zhou)承電機像(xiang)機🥰械軸承(cheng)支承的電(diàn)機一樣簡(jiǎn)單，電氣控(kòng)制👄系統并(bìng)不🐇複雜，在(zai)很多領域(yù)采用無軸(zhóu)承電機也(yě)很經濟。我(wo)們❄️認為在(zai)不久的将(jiāng)來，這種技(ji)術在中國(guó)将取得廣(guang)泛的應用(yòng)。