江蘇大學(xué)電氣信息工程(cheng)學院朱熀秋與(yǔ)瑞士蘇黎世聯(lian)邦工🛀學院J.Hugel教授(shòu)共同研制成功(gong)的世界*台功率(lü)為4kW的💯無軸承永(yong)磁薄片電💚機工(gōng)業樣機。
  無軸承(chéng)電機起源及發(fā)展

  在費拉裡斯(si)和特斯拉發明(míng)多相交流系統(tǒng)後，19世紀80年代👈中(zhōng)期，多♉沃羅沃爾(er)斯基發明了三(sān)相異步電機，異(yi)步電機無需☂️電(diàn)刷和換向器，但(dàn)長期高速運行(hang)，軸承維護保養(yǎng)仍是難題。

  二次(ci)世界大戰後，直(zhí)流磁軸承技術(shu)的發展，使得電(diàn)機和傳動系💜統(tǒng)無接觸運行成(cheng)為可能，但這種(zhong)傳動系統💰造價(jia)很高，因為鐵磁(cí)⭕性物體不可能(neng)在一個恒定磁(ci)場中穩定📞懸浮(fú)。主🔴動磁軸承的(de)發明，解決了這(zhè)個難題，但用主(zhu)動磁🌍軸承支承(chéng)剛性轉子✂️要在(zai)5個自由度上施(shī)加控制力，磁軸(zhou)承體積大、結🆚構(gòu)複雜和造🈲價高(gāo)。

  20世紀後半期，為(wei)了滿足核能開(kāi)發和利用，需要(yao)用超高速離心(xin)分離方法生産(chǎn)濃縮鈾，磁軸承(chéng)能滿足高速電(dian)機支撐要🧡求，于(yu)是在歐洲開始(shi)了研究各種磁(ci)軸承計劃。1975年，赫(he)爾曼申請了無(wú)軸承電機專利(li)，專利中提出了(le)電機繞組極對(duì)數和磁軸承繞(rào)組極對數的關(guān)系為±1。用赫爾曼(màn)提出的方案，在(zai)那個年代是不(bu)可能制造出無(wú)軸承電機的。

  随(suí)着磁性材料磁(ci)性能進一步提(ti)高，為永磁同步(bu)電機🈲奠定了有(yǒu)力競争地位。同(tóng)時，随着雙極晶(jing)體管的應用，以(yǐ)及🌐和柏♍林格爾(er)提出的無損開(kai)關電路結合，能(neng)夠制😍造出滿足(zú)無軸承電機要(yao)求的新一代高(gao)性能功率放🌍大(dà)器。大約在1985年，具(ju)有🌈快速和負載(zǎi)能力的功率開(kai)關器件和數字(zi)信号處理器的(de)出現，使得已經(jing)提出20多年的交(jiāo)流電機矢量控(kong)制技術才得以(yi)實際應用，這樣(yang)解決✏️了無軸承(chéng)電機數字控制(zhi)的難題。瑞士蘇(sū)黎世聯邦工學(xue)院的比克爾在(zai)這些科技進步(bù)的基礎上，于20世(shì)紀80年代後期才(cái)首次制造出無(wu)軸承電機。

  幾乎(hū)與比克爾同時(shí)，1990年日本A.Chiba首次實(shí)現磁阻電機的(de)無軸承技術。

  1993年(nian)，蘇黎世聯邦工(gong)學院的R.Schoeb首次實(shí)現交流電機的(de)無👣軸承技🈲術。

  無(wu)軸承電機取得(dé)實際應用，關鍵(jiàn)性突破是1998年蘇(sū)黎世聯邦工學(xue)院的巴萊塔研(yan)制出無軸承永(yǒng)磁同步薄片🔞電(dian)機，電機結構簡(jian)單，大大降低了(le)控制系統費用(yòng)，在很多領域💘具(jù)有很大應用📞價(jià)值。

  2000年，蘇黎世聯(lian)邦工學院的S.Sliber研(yán)制出無軸承單(dān)相電機，再一次(cì)在無♉軸承電機(ji)研究曆史上前(qian)進了一步，降低(dī)了控制系統的(de)費🌏用，使♻️得無軸(zhóu)承電機實際應(ying)用💜不僅僅是可(kě)想的，而且是經(jing)濟的。無軸承電(diàn)機像機🆚械軸承(chéng)支承的電機🔞一(yī)樣簡單，電氣控(kong)制系統并不複(fú)雜，在很多🎯領域(yu)采用無軸承電(dian)機也很經濟。我(wo)們認為在不久(jiu)的将來，這種技(ji)術在中國将取(qǔ)得廣泛的應用(yong)。