江(jiang)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(gòng)同研制成功的世(shì)界*台功率為4kW的無(wu)軸承永磁薄♻️片電(dian)機工業樣機。
  無軸(zhóu)承電機起源及發(fa)展

  在費拉裡斯和(he)特斯拉發明多相(xiàng)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(yì)步電機無需電刷(shua)和換向器，但長期(qī)高速運行，軸承維(wéi)護保養仍是難題(ti)。

  二次世界大戰後(hòu)，直流磁軸承技術(shù)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(tiě)磁性物體不可能(neng)在一個恒定磁場(chǎng)中穩定懸浮。主動(dong)磁軸承的發👅明，解(jiě)決了這個難題，但(dàn)💯用主動磁軸承支(zhi)承剛性轉子要在(zài)5個自由度上施加(jiā)控制力，磁軸承體(tǐ)積大、結構複雜和(he)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(fen)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(ěr)曼申請了無軸承(cheng)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(tí)出的方案，在那🔞個(gè)年代是不可能制(zhì)造出無軸承電機(jī)的。

  随着磁性材料(liào)磁性能進一步提(tí)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(ge)爾提出的無損開(kāi)關電路結合🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，能夠(gòu)制造出滿足無軸(zhou)承電機要求的新(xīn)一代高性✔️能功率(lǜ)放大器。大約在1985年(nian)，具有快速和負載(zǎi)能力的👨‍❤️‍👨功率開關(guān)器件和數字信号(hào)處理器的出現，使(shǐ)得已經提出20多年(nián)的交流電機矢量(liang)控制技術才得🏃‍♂️以(yǐ)實際應用，這樣解(jiě)決☀️了無軸🐆承電機(jī)數字控制的難題(ti)。瑞士蘇黎世聯邦(bāng)工💁學院的比克爾(ěr)在這些科技進步(bu)的基礎上，于20世紀(ji)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(cì)實現磁阻電機的(de)無軸承技💯術。

  1993年，蘇(su)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(ji)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(wú)軸承永磁同步薄(bao)片電機，電機結構(gòu)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(dé)無軸承電機實際(jì)應用不僅僅是可(ke)想的，而且是經濟(jì)的。無軸承電機像(xiàng)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(yù)采用無軸承電機(ji)也🏃很經濟。我們認(ren)為在不久的将來(lái)，這種技術🔞在中國(guó)将取得🧑🏽‍🤝‍🧑🏻廣泛的應(yīng)用。