江(jiāng)蘇大學電氣信息(xi)工程學院朱熀秋(qiu)與瑞士蘇黎世聯(lián)邦工學院J.Hugel教授共(gong)同研制成功的世(shì)界*台功率為4kW的無(wú)軸承永磁薄♻️片電(diàn)機工業樣機。
  無軸(zhou)承電機起源及發(fā)展

  在費拉裡斯和(he)特斯拉發明多相(xiang)交流系統後，19世紀(ji)80年代中期，多沃羅(luo)沃爾斯基發明了(le)三相異步電機，異(yi)步電機無需電刷(shuā)⛷️和換向器，但長期(qī)高速運行，軸承維(wei)護🏃🏻‍♂️保養仍是難題(ti)。

  二次世界大戰後(hòu)，直流磁軸承技術(shu)的發展，使得電機(ji)和🤞傳動系統無接(jiē)觸運行成為可能(neng)，但這種傳動系統(tǒng)造價很高，因為鐵(tie)磁性物體不可能(néng)在一個恒定磁場(chǎng)💃🏻中穩定懸浮。主動(dong)磁軸承的發明，解(jie)決了這🔴個難題，但(dan)用主動磁軸承支(zhī)承剛性轉子要在(zài)5個自由度上施加(jia)🈚控制力，磁軸承體(ti)積大、結構複雜和(hé)造✊價高。

  20世紀後半(ban)期，為了滿足核能(néng)開發和利用，需要(yao)用超高速離心分(fèn)離方法生産濃縮(suo)鈾，磁軸承能滿足(zu)高速電機支撐要(yao)求，于是在歐洲開(kai)始了研究各種磁(ci)軸承計劃。1975年，赫♋爾(er)曼申請了無軸承(chéng)電機專利，專利中(zhong)提出了電機繞組(zǔ)極對數和磁軸承(chéng)繞🔞組極對數的關(guan)系為±1。用赫爾曼提(ti)出的方案，在那個(ge)年代是不🔞可能制(zhi)造出無軸承電機(jī)的。

  随着磁性材料(liao)磁性能進一步提(ti)高，為永磁同步電(diàn)機奠定㊙️了有💘力競(jing)争地位。同時，随着(zhe)雙極晶體管的👄應(ying)用，以及🔞和柏林格(gé)爾提🏃‍♂️出的無損開(kai)關電路結合🌐，能夠(gou)制造出滿足無軸(zhóu)承電機要求的新(xīn)一代高性🌈能功率(lǜ)放☀️大器。大約在1985年(nián)，具有快速和負載(zǎi)能力的功率開關(guan)器件和數字信号(hao)處理器的出現，使(shi)得已😘經提出20多年(nián)的交流電機矢量(liàng)控制技術才得以(yǐ)實際應用，這樣解(jie)決了無軸承電機(ji)數字控制的難題(tí)。瑞士蘇黎世聯邦(bang)工學院的比克爾(er)在這些科技進💞步(bu)的基礎上，于20世紀(jì)80年代後期才首次(cì)制造出無軸承電(diàn)機。

  幾乎與比克爾(er)同時，1990年日本A.Chiba首次(ci)實現磁阻電機的(de)無軸承技術。

  1993年，蘇(sū)黎世聯邦工學院(yuàn)的R.Schoeb首次實現交流(liú)電機的無軸承技(jì)👅術。

  無軸承電機取(qu)得實際應用，關鍵(jiàn)性突破是1998年蘇黎(lí)世聯🈲邦✔️工學院的(de)巴萊塔研制出無(wu)軸承永磁同步薄(báo)片電機👅，電機結構(gou)簡單，大大降低了(le)控制系統費用，在(zài)很多領域具有很(hen)大應用價值。

  2000年，蘇(su)黎世聯邦工學院(yuan)的S.Sliber研制出無軸承(chéng)單相電機，再一次(cì)👣在無軸承電機研(yan)究曆史上前進了(le)一步，降低了控制(zhì)系統🍉的費🚶用，使得(de)無軸承電機實際(jì)應用不僅僅是可(kě)想🥵的，而且是經濟(ji)🐆的。無軸承電機像(xiang)機械軸承支承的(de)電機一樣簡單，電(dian)氣控制系統并不(bú)😄複雜，在很多❄️領域(yu)采用無軸承電機(ji)也很經濟。我們🌈認(ren)為在不久的将來(lai)，這種技術在中國(guo)将取得廣泛的應(ying)用。