江(jiāng)蘇大學電氣(qi)信息工程學(xue)院朱熀秋與(yǔ)瑞士蘇黎世(shi)🏃🏻‍♂️聯邦工學院(yuan)J.Hugel教授共同研(yán)制成功的世(shì)界*台功率⚽為(wéi)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(zai)費拉裡斯和(he)特斯拉發明(ming)多相交流系(xì)統後，19世紀80年(nián)🛀🏻代中期，多沃(wo)羅沃爾斯基(jī)發明了三相(xiàng)異步電機，異(yì)步電機無需(xū)電刷❄️和換向(xiàng)器，但長期高(gāo)速運行，軸承(chéng)維護保養仍(réng)是難題。

  二次(cì)世界大戰後(hou)，直流磁軸承(chéng)技術的發展(zhan)，使得電🥰機和(hé)傳動☂️系統無(wu)接觸運行成(cheng)為可能，但這(zhe)種傳動系統(tong)造價很高，因(yin)為鐵磁性物(wù)體不可能在(zai)一個恒定磁(cí)場中穩定懸(xuán)浮。主動磁軸(zhou)承的發明，解(jiě)決了這個難(nan)題，但🏒用主動(dòng)磁🔴軸承支承(chéng)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(fu)雜和造㊙️價高(gāo)。

  20世紀後半期(qi)，為了滿足核(he)能開發和利(li)用，需要用超(chao)高速離心分(fèn)離方法生産(chan)濃縮鈾，磁軸(zhóu)承能滿足高(gāo)🆚速電機支撐(chēng)要求，于是在(zai)💚歐洲開始了(le)研究各種磁(cí)軸承計劃。1975年(nian)，赫💔爾曼申請(qǐng)了無軸承電(diàn)❌機專利，專利(lì)中提出了電(dian)機繞組極對(dui)數和磁軸承(chéng)繞組極對數(shu)的關系為±1。用(yòng)赫爾曼提出(chu)的方案，在那(na)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(gāo)，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(guǎn)的🤞應用，以及(ji)和柏林格爾(ěr)提出的無損(sun)開關電路結(jie)合，能夠制造(zao)出滿足無軸(zhóu)承電機要求(qiu)的新一代高(gao)性能功率放(fàng)大器。大約在(zai)1985年，具有快速(sù)和負載能力(lì)的♍功率開關(guān)器件和數字(zì)信号處理器(qi)的出現，使得(de)已經提出20多(duo)年🔴的交流電(diàn)機矢量控制(zhì)技術才得以(yi)實際應用，這(zhe)樣解決了無(wú)軸承電機數(shù)字控制的難(nan)題♉。瑞士蘇黎(li)世聯邦工學(xue)院的比克爾(ěr)在這些科技(jì)進🏃🏻‍♂️步的基礎(chǔ)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(ji)乎與比克爾(ěr)同時，1990年日本(ben)A.Chiba首次實現磁(ci)阻電機的無(wu)軸承技術。

  1993年(nian)，蘇黎世聯邦(bang)工學院的R.Schoeb首(shǒu)次實現交流(liú)電機的無⁉️軸(zhou)承技術。

  無軸(zhóu)承電機取得(dé)實際應用，關(guān)鍵性突破是(shì)1998年蘇黎世聯(lian)邦工學院的(de)巴萊塔研制(zhì)出無軸承永(yǒng)磁同步💁薄片(pian)電機，電機結(jie)構🏃簡單，大大(da)降低了控制(zhi)系統費用，在(zài)很多領域具(jù)有很大應用(yòng)價值。

  2000年，蘇黎(lí)世聯邦工學(xue)院的S.Sliber研制出(chū)無軸承單相(xiang)電機，再☂️一次(cì)在無軸承電(diàn)機研究曆史(shi)上前進了一(yī)步，降低了控(kong)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(chéng)支承的電機(jī)一樣簡單，電(diàn)氣控制👣系統(tǒng)并不複雜，在(zài)很多領域采(cǎi)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(de)廣泛👉的應用(yòng)。