江(jiāng)蘇大學電氣(qi)信息工程學(xue)院朱熀秋與(yu)瑞士蘇黎世(shi)㊙️聯邦工♋學院(yuan)J.Hugel教授共同研(yan)制成功的世(shi)界*台功率為(wei)4kW的👅無軸承永(yǒng)📞磁薄片電機(ji)工業樣機。
  無(wú)軸承電機起(qi)源及發展

  在(zài)費拉裡斯和(he)特斯拉發明(ming)多相交流系(xi)統後，19世紀80年(nián)代中期，多沃(wò)羅沃爾斯基(ji)發明了三相(xiang)異步電機，異(yi)步電機無需(xu)電刷和換🔴向(xiàng)器，但長期高(gāo)速運行，軸承(cheng)維護保養仍(reng)是難題。

  二次(ci)世界大戰後(hou)，直流磁軸承(cheng)技術的發展(zhan)，使得電機和(hé)傳動系統無(wú)接觸運行成(cheng)為可能，但這(zhè)種傳動系統(tǒng)造價❄️很高💰，因(yīn)為鐵磁性物(wu)體不可能在(zài)一個恒定磁(ci)場⭕中穩定懸(xuan)浮。主動磁軸(zhou)承的發明，解(jie)決了這個難(nán)題，但☔用主動(dong)磁軸承支承(cheng)剛性轉子要(yao)在5個自🌐由度(du)上施加控制(zhi)力，磁軸承體(ti)積大、結❗構複(fú)雜和造🐪價高(gao)。

  20世紀後半期(qi)，為了滿足核(hé)能開發和利(li)用，需要用超(chao)高速🛀🏻離心分(fen)離方法生産(chǎn)濃縮鈾，磁軸(zhou)承能滿足高(gao)速電機支撐(cheng)要㊙️求，于是在(zài)歐洲開始了(le)研究各種磁(cí)📞軸承計🛀🏻劃。1975年(nian)，赫爾曼申請(qing)了無🌈軸承電(dian)機專利，專利(lì)中提出了電(diàn)機繞組極對(dui)數和磁軸承(cheng)繞☔組極對數(shu)的關系為±1。用(yong)❓赫爾曼提出(chu)的方案，在那(nà)個年代是不(bú)可能制造出(chu)無軸承電機(ji)的。

  随着磁性(xìng)材料磁性能(néng)進一步提高(gao)，為永磁同步(bu)電🌐機奠定了(le)有力競争地(di)位。同時，随着(zhe)雙極晶體管(guan)的🥵應用，以及(jí)和柏林格爾(ěr)提出的無損(sǔn)開關電路結(jie)合，能夠制造(zao)出滿♻️足無軸(zhou)承電機要求(qiu)的🍉新一代高(gāo)性🐪能功率放(fang)大器。大約在(zài)1985年，具有快速(sù)和負載能力(li)的✔️功率開關(guan)器件和數字(zi)信号處理器(qì)的出現，使得(dé)已經提出20多(duo)年的交流電(diàn)機矢量控制(zhì)技術才得以(yǐ)實際應用，這(zhe)樣解決了無(wu)軸💯承電機數(shu)字控制的難(nan)題🌈。瑞士蘇黎(lí)世聯邦工學(xue)院的比克爾(er)在這些科技(jì)進步的基礎(chu)上，于20世紀80年(nián)代後期才首(shǒu)次制造出無(wú)軸承電機。

  幾(jǐ)乎與比克爾(ěr)同時，1990年日本(běn)A.Chiba首次實現磁(cí)阻電機的無(wú)✂️軸承技術。

  1993年(nian)，蘇黎世聯邦(bang)工學院的R.Schoeb首(shou)次實現交流(liu)電機的無軸(zhou)承技🔴術。

  無軸(zhóu)承電機取得(de)實際應用，關(guān)鍵性突破是(shì)1998年蘇黎世聯(lián)邦工學院的(de)巴萊塔研制(zhi)出無軸承永(yong)磁同步薄片(piàn)電機，電機結(jié)構簡單，大大(da)降低了控制(zhi)系統費用，在(zai)很🚩多領域具(ju)有很大應用(yong)價值。

  2000年，蘇黎(li)世聯邦工學(xue)院的S.Sliber研制出(chu)無軸承單相(xiang)電機，再一次(cì)在無軸承電(dian)機研究曆史(shi)上前進了一(yi)步，降🌂低了控(kòng)制系統的費(fei)用，使得無軸(zhóu)承電機實際(jì)應用不僅僅(jin)🌈是可想的，而(ér)且🌈是經濟的(de)。無軸承電機(jī)像機械軸承(cheng)支承的電機(jī)一樣簡單🔆，電(dian)氣控制⛷️系統(tong)并不複雜，在(zai)很多領域采(cai)用無軸承電(diàn)機也很經濟(ji)。我們認為在(zài)不久的将來(lai)，這種技術在(zài)中國将取得(dé)廣泛的應用(yong)。