江(jiang)蘇大學(xué)電氣信(xìn)息工程(chéng)學院朱(zhū)熀秋與(yǔ)瑞士蘇(su)黎世聯(lián)邦工學(xue)院J.Hugel教授(shou)共同研(yan)制成功(gong)的世界(jiè)*台功率(lǜ)為4kW的無(wu)軸承永(yong)磁薄片(pian)電機工(gōng)業樣機(ji)。
  無軸承(cheng)電機起(qǐ)源及發(fa)展

  在費(fèi)拉裡斯(si)和特斯(sī)拉發明(ming)多相交(jiāo)流系統(tǒng)後，19世紀(jì)80年代中(zhong)期💜，多沃(wo)羅沃爾(ěr)斯基發(fa)明了三(sān)相異步(bù)電機，異(yì)步電機(jī)無需電(diàn)刷和換(huan)向器，但(dàn)長期高(gāo)速運行(hang)，軸承維(wei)護保養(yang)仍是難(nan)題。

  二次(ci)世界大(da)戰後，直(zhí)流磁軸(zhóu)承技術(shù)的發展(zhan)，使得電(diàn)機🍓和傳(chuan)動系🥰統(tǒng)無接觸(chu)運行成(chéng)為可能(néng)，但這種(zhǒng)傳動系(xi)統造價(jià)很高，因(yīn)為🈲鐵磁(ci)性物體(tǐ)不可能(néng)在一個(ge)恒定磁(ci)場中穩(wen)定懸浮(fú)。主動磁(cí)軸承的(de)發🙇🏻明，解(jie)決了這(zhè)個難題(tí)，但用主(zhǔ)動磁軸(zhou)承支承(cheng)剛性轉(zhuan)子要在(zai)5個自由(you)度上施(shī)加控制(zhi)力，磁軸(zhou)🏃承體積(jī)大、結構(gòu)複雜和(he)造價高(gao)。

  20世紀後(hou)半期，為(wei)了滿足(zu)核能開(kai)發和利(li)用，需要(yào)用超高(gāo)速離心(xin)分離方(fāng)法生産(chan)濃縮鈾(you)，磁軸承(cheng)能滿足(zu)高速電(diàn)機支撐(chēng)要👣求，于(yu)是在歐(ōu)洲開始(shi)了研究(jiū)各種磁(ci)軸承計(ji)🌐劃。1975年，赫(hè)爾曼申(shēn)🔴請了無(wú)軸承電(dian)機專利(li)，專利中(zhōng)提出了(le)電機繞(rao)組極對(duì)數和🔴磁(ci)軸承繞(rao)組極對(duì)數🌂的關(guan)系為±1。用(yong)赫爾曼(màn)提出的(de)方案，在(zai)那個年(nian)代是不(bú)可能制(zhi)造出無(wu)軸承電(diàn)機的。

  随(sui)着磁性(xing)材料磁(cí)性能進(jìn)一步提(ti)高，為永(yong)磁同步(bu)電機📐奠(diàn)定了㊙️有(you)力競争(zheng)地位。同(tóng)時，随着(zhe)雙極晶(jīng)體管的(de)應用⛹🏻‍♀️，以(yi)及和柏(bai)林格‼️爾(ěr)提出的(de)無損開(kāi)關電路(lù)結合，能(néng)夠制造(zào)出滿足(zú)無軸承(chéng)電機要(yao)求的新(xīn)一代高(gao)性能功(gong)率放大(dà)器。大約(yue)在1985年，具(jù)有快速(su)和負載(zai)能力的(de)功率開(kāi)關器件(jian)和數字(zi)信号處(chu)理器的(de)🐉出現，使(shǐ)得已經(jing)提出20多(duo)年的✊交(jiao)流電機(ji)矢量控(kong)制技術(shù)才得以(yǐ)實際應(yīng)用，這樣(yàng)解決💋了(le)無軸♉承(chéng)電機數(shu)字控制(zhi)的難題(tí)🐇。瑞士蘇(su)黎世聯(lian)邦工學(xué)院的比(bi)克爾在(zai)這㊙️些科(ke)技進步(bu)的基礎(chǔ)上，于20世(shì)紀80年代(dài)後期才(cái)首次制(zhi)造出無(wú)軸🔴承電(diàn)機。

  幾乎(hu)與比克(ke)爾同時(shí)，1990年日本(běn)A.Chiba首次實(shi)現磁阻(zǔ)電機的(de)無軸承(cheng)技術。

  1993年(nian)，蘇黎世(shì)聯邦工(gōng)學院的(de)R.Schoeb首次實(shí)現交流(liu)電機的(de)無軸承(cheng)技術。

  無(wú)軸承電(dian)機取得(dé)實際應(ying)用，關鍵(jiàn)性突破(po)是1998年蘇(su)黎世💋聯(lian)邦工學(xue)院的巴(ba)萊塔研(yan)制出無(wú)軸承永(yǒng)磁同步(bù)薄片電(diàn)機，電機(ji)結構簡(jiǎn)單，大大(da)降低了(le)控制系(xi)統費用(yong)，在很多(duo)領域具(jù)有很大(dà)應用🈲價(jià)值。

  2000年，蘇(su)黎世聯(lián)邦工學(xué)院的S.Sliber研(yán)制出無(wu)軸承單(dan)相電機(jī)，再一🔞次(cì)在無軸(zhou)承電機(jī)研究曆(li)史上前(qián)進了一(yī)步，降低(dī)了控制(zhì)系統的(de)費用，使(shǐ)得無軸(zhou)承電機(jī)實際應(ying)用不僅(jǐn)僅是可(ke)想的，而(er)且是經(jīng)濟的。無(wu)軸承電(diàn)機像機(jī)械軸承(cheng)支承的(de)電機🎯一(yī)樣簡單(dān)，電氣控(kòng)制系統(tong)并不♌複(fu)雜，在很(hěn)多領域(yù)采用無(wú)軸承電(dian)機也很(hen)經濟。我(wǒ)們💜認為(wéi)在不久(jiǔ)的将來(lai)，這種技(ji)術在中(zhong)國将取(qu)得廣泛(fàn)的應用(yòng)。