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

  在費拉(lā)裡斯和特(tè)斯拉發明(ming)多相交流(liú)系統後，19世(shi)紀🐅80年代中(zhong)期，多沃羅(luo)沃爾斯基(jī)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(hang)，軸承維護(hu)保養仍🤩是(shì)難題。

  二次(ci)世界大戰(zhan)後，直流磁(ci)軸承技術(shù)的發展，使(shǐ)得電機和(he)傳動系統(tǒng)無接觸運(yun)行成為可(kě)能，但這種(zhong)傳動系統(tǒng)造價很高(gao)，因為鐵磁(ci)性物體不(bú)可能在一(yī)個恒定磁(ci)場🙇‍♀️中穩定(ding)懸浮。主動(dong)磁軸承的(de)發❤️明，解決(jué)了這個難(nán)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(dù)上施加控(kòng)制力，磁軸(zhóu)承體積大(dà)、結構複雜(za)和造價高(gāo)。

  20世紀後半(bàn)期，為了滿(man)足核能開(kāi)發和利用(yong)，需要用超(chao)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(zhi)撐要求，于(yú)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(wú)軸承電機(ji)專利，專利(lì)中提出了(le)電機繞組(zu)極對數和(he)磁軸承繞(rào)組極對數(shù)的關系為(wei)±1。用赫爾曼(man)提出的方(fang)案，在那個(gè)年代是不(bú)可能制造(zào)出無軸承(chéng)電機的。

  随(suí)着磁性材(cái)料磁性能(néng)進一步提(ti)高，為永磁(cí)同步電機(ji)💔奠定✉️了有(you)力競争地(dì)位。同時，随(suí)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(néng)夠制造出(chu)滿足無軸(zhou)承電機要(yao)求的新一(yī)代高性能(néng)功率放❗大(da)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(qi)件和數字(zì)信号處理(li)器的出現(xiàn)，使得已🧑🏾‍🤝‍🧑🏼經(jing)提出20多年(nian)🌈的交流電(diàn)機矢量控(kòng)制技術才(cái)得以實💚際(jì)應用，這樣(yàng)解決了無(wu)軸承電機(ji)數字控制(zhi)的難題。瑞(rui)士蘇黎世(shi)聯邦工學(xué)院的比克(ke)爾在這些(xie)科技進步(bù)的基礎上(shang)，于20世紀80年(nián)✨代後期才(cái)首次制造(zao)出無軸承(chéng)電機。

  幾乎(hu)與比克爾(er)同時，1990年日(ri)本A.Chiba首次實(shí)現磁阻電(diàn)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(zhóu)😄承技⛷️術。

  無(wú)軸承電機(ji)取得實際(jì)應用，關鍵(jian)性突破是(shi)1998年蘇黎世(shì)♉聯邦工學(xue)院的巴萊(lái)塔研制出(chū)無軸承永(yǒng)磁同步薄(bao)片電機，電(diàn)機結構簡(jian)單👈，大大降(jiang)低了控制(zhi)系統費用(yong)，在很多領(lǐng)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(yan)制出無軸(zhóu)承單相電(dian)機，再一♈次(ci)在無軸承(chéng)電機研究(jiu)曆史上前(qián)進了一步(bu)，降✌️低了🛀🏻控(kong)制系統的(de)費用，使得(dé)無軸承電(diàn)機實際應(yīng)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(jian)單，電氣控(kong)制系統并(bing)不✍️複雜，在(zài)很多領域(yu)采用無軸(zhou)承電機也(yě)很經濟。我(wo)們⛷️認為在(zài)不久的将(jiang)來，這種技(jì)術在中國(guó)将取得廣(guǎng)泛的應用(yòng)。