江(jiang)蘇大學電氣信息(xī)工程學院朱熀秋(qiu)與瑞士蘇黎世聯(lian)邦工學院J.在英语课上强插🚩英语课㊙️Hugel教授共(gong)同研制成功的世(shi)界*台功率為4kW的無(wu)軸承永磁薄片電(diàn)㊙️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(xiang)交流系統後，19世紀(ji)80年代中期，多沃羅(luó)沃爾斯基發明了(le)三相異步電機🍓，異(yì)步電機無需電刷(shuā)和換向器，但長期(qi)高速運行，軸承維(wei)護保養仍是難題(ti)。
二次世界大戰後(hou)，直流磁軸承技術(shu)的發展，使得電機(jī)和傳動系🤩統無接(jie)觸運行成為可能(néng)，但這種傳動系統(tǒng)造價很高，因為鐵(tiě)磁性物體不可能(néng)在一個恒✊定磁場(chang)⁉️中穩定懸浮。主動(dòng)磁軸承的發明，解(jie)決了這個難題，但(dàn)用主動磁軸承支(zhi)承❌剛性轉子👨❤️👨要在(zai)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(bàn)期，為了滿足核能(néng)開發和利用，需要(yào)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(cí)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(zu)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(zhì)造出無軸承電機(ji)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(gòu)制造出滿☔足無軸(zhóu)承電機要求的🌍新(xin)一代高性🌐能功率(lü)放大器。大約在1985年(nian)，具有快速和負載(zai)能力的⛹🏻♀️功率開關(guān)器件和數字信号(hao)處理器的出現，使(shi)得已經提出20多年(nian)的交流電機矢量(liang)🥵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(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(ěr)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(sū)黎世聯邦工學院(yuan)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(li)世聯邦工學院的(de)巴萊塔研制出無(wu)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(hěn)大應用價值。
2000年，蘇(sū)黎世聯邦工學院(yuan)的S.Sliber研制出無軸承(cheng)單相電機，再一次(ci)在無軸承電機研(yan)究曆史上前進了(le)一步，降低了控制(zhi)🔅系統👈的費用，使得(de)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(diàn)氣控制系統并不(bu)複雜，在很多領域(yù)采用無🈲軸承電機(jī)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(ying)用。
