江蘇大學(xué)電氣信息(xī)工程學院(yuan)朱熀秋與(yǔ)瑞士蘇黎(li)世聯🙇🏻邦工(gōng)學院J.Hugel教授(shou)共同研制(zhi)成功的世(shì)界*台功率(lü)為4kW的無軸(zhóu)承永磁薄(báo)片電機工(gong)業樣機。
  無(wu)軸承電機(jī)起源及發(fa)展

  在費拉(lā)裡斯和特(te)斯拉發明(ming)多相交流(liú)系統後，19世(shi)紀80年代中(zhōng)🐉期，多沃羅(luo)沃爾斯基(ji)發明了三(san)相異步電(diàn)機，異步電(dian)機❌無需電(diàn)刷和換向(xiang)器，但長期(qi)高速運行(háng)，軸💞承維護(hù)保養仍是(shì)難題。

  二次(ci)世界大戰(zhan)後，直流磁(cí)軸承技術(shu)的發展，使(shǐ)得電機和(hé)🚩傳🈚動系統(tǒng)無接觸運(yun)行成為可(ke)能，但這種(zhong)傳動系統(tong)造價很高(gāo)💰，因為鐵磁(ci)性物體不(bu)可能在一(yī)個恒定磁(cí)場中穩定(ding)懸浮。主🧡動(dòng)磁軸承的(de)發明，解決(jue)了這個難(nan)題，但用主(zhu)動磁軸承(chéng)支承剛性(xing)轉子要在(zai)5個自由度(du)上施加控(kòng)制力，磁軸(zhou)承體積大(dà)、結構複雜(zá)和造價高(gao)。

  20世紀後半(bàn)期，為了滿(man)足核能開(kai)發和利用(yong)，需要用超(chao)高速離心(xin)分離方法(fa)生産濃縮(suo)鈾，磁軸承(chéng)能滿足高(gao)速電機支(zhī)撐要求，于(yú)是在歐洲(zhou)開始了研(yan)究各種磁(cí)軸承計劃(hua)。1975年，赫爾曼(màn)申請了無(wú)🎯軸承電機(ji)專利，專利(li)中提出了(le)電機繞組(zǔ)極對數和(he)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(fang)案，在那⭐個(ge)年代是不(bu)可能制造(zào)出無軸承(chéng)電機的。

  随(sui)着磁性材(cai)料磁性能(néng)進一步提(ti)高，為永磁(ci)同步電機(ji)奠✏️定了有(yǒu)🤟力競争地(dì)位。同時，随(sui)着雙極晶(jing)體管的應(ying)用，以及和(he)柏林格💘爾(er)提出的無(wu)損開關電(dian)路結合，能(néng)夠制造出(chū)滿足無軸(zhou)承電機要(yao)求的新一(yi)代高性能(neng)功率放大(dà)器。大約在(zài)1985年，具有🌈快(kuài)速和負載(zǎi)能力的功(gōng)率開關器(qì)件和數字(zì)信号處理(li)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(cái)得以實際(ji)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(shi)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(cái)首次制造(zào)出無軸承(cheng)電機。

  幾乎(hu)與比克爾(er)同時，1990年日(rì)本A.Chiba首次實(shi)現磁阻電(diàn)機的⛷️無軸(zhóu)❤️承🔴技🌏術。

  1993年(nián)，蘇黎世聯(lian)邦工學院(yuàn)的R.Schoeb首次實(shí)現交流電(dian)機的無軸(zhóu)🐪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(lai)塔研制出(chū)無軸承永(yong)磁同步薄(báo)片電機，電(diàn)機結構簡(jian)單，大大降(jiàng)低了控制(zhì)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(li)世聯邦工(gong)學院的S.Sliber研(yán)制出無軸(zhóu)承單相電(diàn)機，再一次(ci)在無軸承(cheng)電機研究(jiu)曆史上前(qian)進了一步(bù)，降🏒低了👄控(kòng)制系統的(de)費用，使得(dé)無軸承電(dian)機實際應(ying)用不僅僅(jǐn)是可想的(de)，而且是經(jīng)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(bing)不🔞複雜，在(zài)很多領域(yu)采用無‼️軸(zhou)承電機也(ye)很經濟。我(wǒ)們認為在(zài)不久的🔞将(jiāng)來，這種技(jì)術在中國(guo)将取得廣(guǎng)泛的應用(yong)。