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(shi)界*台功率為(wei)4kW的無軸承永(yong)磁薄片電機(jī)工業樣機。
  無(wu)軸承電機起(qǐ)源及發展

  在(zai)費拉裡斯和(hé)特斯拉發明(ming)多相交流系(xi)統後，19世紀80年(nian)代中期，多沃(wo)羅沃爾斯基(ji)發明了三相(xiang)異步電機，異(yì)步🌈電機無需(xū)電刷🏃和換🍓向(xiang)器，但長期高(gāo)速運行，軸承(cheng)維護🧑🏾‍🤝‍🧑🏼保養仍(réng)是難題。

  二次(ci)世界大戰後(hòu)，直流磁軸承(cheng)技術的發展(zhǎn)，使得電🐇機和(he)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(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(dong)磁軸承支承(chéng)剛性轉子要(yao)在5個自由度(du)上施加🚶‍♀️控制(zhì)力，磁軸承體(ti)積大、結構複(fú)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(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(nián)，赫爾曼申請(qing)了無軸承電(diàn)機專利，專利(li)中提出了電(diàn)機繞組極對(duì)數和磁軸承(cheng)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(bu)可能制造出(chū)無🥵軸承電機(ji)的。

  随着磁性(xìng)材料磁性能(neng)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(er)提出的無損(sun)開關電路結(jié)合，能夠制造(zào)出滿足無軸(zhóu)承電機要求(qiú)的新一代高(gao)性🧑🏽‍🤝‍🧑🏻能功率放(fàng)🌈大器。大約在(zài)1985年，具有快速(sù)和負載能力(li)的功率開關(guān)器🏃件和數字(zi)信号處理器(qi)的出現，使得(dé)已📞經提出20多(duō)年的交流電(dian)機矢量控制(zhi)技術才得以(yi)實際應用，這(zhè)樣解決了無(wu)軸承電機數(shu)字控制的難(nán)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(nian)代後期✏️才首(shǒu)次制造出💯無(wu)軸💃承電機。

  幾(ji)乎與比克爾(er)同時，1990年日本(ben)A.Chiba首次實現磁(ci)阻電機的無(wú)軸🏒承技術。

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

  無軸(zhou)承電機取得(de)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(piàn)電機，電機結(jié)構🏒簡單，大大(dà)降低了控制(zhì)系統費用，在(zài)很多領域具(jù)有很大應用(yòng)價值。

  2000年，蘇黎(li)世聯邦工學(xué)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(dian)機研究曆史(shi)上前進了一(yi)步，降低了控(kong)制系統的費(fèi)用，使得無軸(zhóu)承電機實際(ji)應用不僅僅(jǐn)是可想🌍的，而(ér)且是經濟的(de)。無軸承電機(ji)像機械軸承(chéng)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(cǎi)用無軸承電(dian)機也很經濟(ji)。我們認為在(zài)不久的将來(lai)，這種技術在(zai)中國将取得(de)🌍廣泛的應用(yong)。