江(jiang)蘇大學電氣信息(xi)工程學院朱熀秋(qiū)與瑞士蘇黎世聯(lian)🔅邦工學院J.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(hé)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(luó)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(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(ji)和傳動系統無接(jie)觸運行成為可能(neng)，但這種傳動系統(tong)造價很高，因為鐵(tie)磁性物體不可能(neng)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(jiā)控制力，磁軸承體(tǐ)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(fen)🌍離方法生産濃縮(suō)鈾，磁軸承能滿足(zu)高速電機支撐要(yào)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(zu)極對數和磁軸承(cheng)繞組極對數的關(guān)系為±1。用赫爾曼提(ti)出的方案，在那個(gè)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(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(yīng)用，以及⁉️和柏林格(gé)💚爾提出的無損開(kāi)關電路結合，能夠(gou)制造出滿⁉️足無軸(zhou)🙇🏻承電機要求的新(xin)一代高性🙇‍♀️能功率(lǜ)放大器。大約在1985年(nián)，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(yi)實際應用，這樣解(jie)決了無軸承電機(jī)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(ci)制造出無軸👈承電(dian)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(yuàn)的R.Schoeb首次實現交流(liu)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(li)世聯✂️邦工學院的(de)巴萊塔研制出無(wú)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(zai)很多領域具有很(hěn)💜大應用價值。

  2000年，蘇(su)黎世聯邦工學院(yuàn)的S.Sliber研制出無軸承(chéng)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(ji)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(lai)，這種技術在中國(guo)将取得⭕廣泛的應(yīng)用。