江蘇大學電(diàn)氣信息工(gōng)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的無軸承永磁薄片(piàn)電機工業樣機。
  無軸承電(diàn)機起源及發展

  在費拉裡斯和特斯(sī)拉發明多(duō)相交流系(xì)統後，19世(shì)紀80年代中期，多沃羅沃爾斯基發明了三相異步電(diàn)機(jī)，異步電機無需電刷(shuā)和換(huàn)向器，但長(zhǎng)期高速(sù)運行，軸承(chéng)維護保(bǎo)養仍是難題。

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

  20世紀後半期，為了滿足核能開發和利用，需要用超高速離心分離方法生(shēng)産濃縮鈾(yóu)，磁軸承能滿足高速電機支撐(chēng)要求，于是(shì)在歐洲開(kāi)始了研究(jiū)各種(zhǒng)磁軸承計劃。1975年，赫爾曼申請了無軸(zhóu)承電機(jī)專利，專利中提出了電機繞組極(jí)對數和磁軸(zhóu)承繞組(zǔ)極對數的關系為±1。用赫爾曼提出的方案，在那(nà)個年代是(shì)不可能制造出無軸承(chéng)電機的。

  随着磁性材料磁性能進一步(bù)提高(gāo)，為永磁同步電機奠定了有力(lì)競争地位。同時(shí)，随着雙極晶體管的應(yīng)用，以及和柏林(lín)格爾提出的無損(sǔn)開關電路結合，能夠制造出滿足無軸承電機要求的新一代(dài)高性能功率放大器(qì)。大約在1985年，具有快速(sù)和負(fù)載能(néng)力的功率開(kāi)關器件和數字信(xìn)号處理器的出現，使得已經提出20多年的交流電機矢(shǐ)量控制技術才得(dé)以實際應用，這樣解決了無軸(zhóu)承電機數字控制的(de)難題。瑞士蘇黎世聯邦工學院的比克爾在這些科技進(jìn)步的基礎上，于20世紀80年代後期才首次制造出無軸承電機(jī)。

  幾乎與比克(kè)爾同時，1990年日本(běn)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(wú)軸承技術。

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

  2000年，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(kòng)制系統的(de)費(fèi)用，使(shǐ)得無(wú)軸承電機實際應用不僅(jǐn)僅是可想的，而且是經濟的。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(bìng)不複雜(zá)，在很多領域采用無軸承電機也很經濟。我們(men)認為(wéi)在不久的将來，這種技術在中(zhōng)國将取得廣泛的應用。