江蘇大學電氣信息工程學院朱熀秋與瑞士蘇黎世聯邦工學院J.Hugel教授共同研制成功的(de)世界*台功率為(wéi)4kW的無軸承(chéng)永磁薄片電(diàn)機工業樣機。
  無(wú)軸承電機起源及發展

  在費拉裡斯和特斯拉發明多(duō)相交流系統後，19世紀(jì)80年代中期(qī)，多沃羅沃爾斯基發明(míng)了三相異步電機(jī)，異步電機無需電(diàn)刷(shuā)和換向器，但長期高速運行，軸(zhóu)承維護保養仍是難(nán)題。

  二次世界大戰後，直流磁軸承技術的發展，使得電機和傳動系統無接觸運行成為可能，但這種傳動系(xì)統造價很高，因為鐵磁性(xìng)物體不可(kě)能在一個恒定(dìng)磁場中穩定懸浮。主動磁(cí)軸承的發明(míng)，解決了這個難題，但用主動磁軸承支承剛性(xìng)轉子要在5個自由度上施加控制力，磁軸承(chéng)體積大(dà)、結構複雜(zá)和造價高。

  20世紀後(hòu)半期，為了滿足(zú)核能開發和利用，需(xū)要用超高速離心分(fèn)離方法生(shēng)産濃(nóng)縮鈾(yóu)，磁軸承能滿足高速電機支撐要求，于是在歐洲開始了研究各種磁軸承計劃。1975年，赫爾曼申(shēn)請了無軸(zhóu)承電機專利，專利中提出了電機繞組極對數和磁軸承繞組極對數的關系為±1。用赫爾曼提(tí)出的方案，在那個年代是不可(kě)能制造出無軸承(chéng)電機的。

  随着磁性材料(liào)磁性能進一步提高，為永磁同步電機奠定了有力競争地位。同時，随着雙極晶體(tǐ)管的(de)應用，以及和柏林格爾(ěr)提(tí)出的無損開關電路結合，能夠(gòu)制造出滿足無軸承電機要求的新一代高性能功(gōng)率放大器。大約(yuē)在1985年，具有快速和負載能力的功(gōng)率開關器件和數字(zì)信(xìn)号處理器的出現(xiàn)，使得已經提(tí)出20多年的交流電機矢(shǐ)量控制(zhì)技術才得(dé)以實際應用，這樣解決了無軸承電機數字控制的難(nán)題。瑞士蘇黎世聯(lián)邦工學院的比克爾在這些科技進步的(de)基礎上，于20世紀80年代後期才首(shǒu)次制造出(chū)無軸承電機。

  幾乎與比克爾同時，1990年日本A.Chiba首次實現(xiàn)磁阻電機的無軸承技術。

  1993年，蘇(sū)黎世聯邦工學院的R.Schoeb首次實現交流電機的無軸承技術。

  無軸(zhóu)承電機取得實際應用，關鍵性突破是1998年(nián)蘇黎世聯邦工學院(yuàn)的巴萊塔研制出無(wú)軸承永磁同步薄片電機，電機結構簡單，大大降低了控(kòng)制系統費用(yòng)，在很多領域具有(yǒu)很大應用價值。

  2000年(nián)，蘇黎(lí)世聯邦工學院的S.Sliber研制(zhì)出無軸承單相電機，再一次在無軸承電機研究曆史上前進了一步，降低了控制系統的費(fèi)用，使得無軸承電機實際應用不僅僅是可想的，而且(qiě)是經濟的。無軸承電機像機械軸承支承的電機一樣簡單，電氣控制系統并不複雜，在很多領域采用無軸(zhóu)承電(diàn)機也很經濟。我們(men)認為在不久的将來，這(zhè)種技術在中(zhōng)國将取得廣泛的應用。