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詳析軸承電機的研究以及應用的前景

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全球電機網消息:無軸承電機起源及發展

在費拉里斯和特斯拉發明多相交流系統后宏发彩票登录,19世紀80年代中期,多沃羅沃爾斯基發明了三相異步電機宏发彩票登录,異步電機無需電刷和換向器宏发彩票登录,但長期高速運行,軸承維護保養仍是難題。

二次世界大戰后,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宏发彩票登录,但這種傳動系統造價很高,因為鐵磁性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,解決了這個難題,但用主動磁軸承支承剛性轉子要在5個自由度上施加控制力宏发彩票登录,磁軸承體積大宏发彩票登录、結構復雜和造價高宏发彩票登录。

20世紀后半期,為了滿足核能開發和利用宏发彩票登录,需要用超高速離心分離方法生產濃縮鈾,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,赫爾曼申請了無軸承電機專利,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。用赫爾曼提出的方案宏发彩票登录,在那個年代是不可能制造出無軸承電機的。

隨著磁性材料磁性能進一步提高宏发彩票登录,為永磁同步電機奠定了有力競爭地位宏发彩票登录。同時宏发彩票登录,隨著雙極晶體管的應用,以及和柏林格爾提出的無損開關電路結合,能夠制造出滿足無軸承電機要求的新一代高性能功率放大器。大約在1985年,具有快速和負載能力的功率開關器件和數字信號處理器的出現宏发彩票登录,使得已經提出20多年的交流電機矢量控制技術才得以實際應用,這樣解決了無軸承電機數字控制的難題。瑞士蘇黎世聯邦工學院的比克爾在這些科技進步的基礎上,于20世紀80年代后期才首次制造出無軸承電機。

幾乎與比克爾同時,1990年日本A.Chiba首次實現磁阻電機的無軸承技術宏发彩票登录。

1993年,蘇黎世聯邦工學院的R.Schoeb首次實現交流電機的無軸承技術宏发彩票登录。

無軸承電機取得實際應用,關鍵性突破是1998年蘇黎世聯邦工學院的巴萊塔研制出無軸承永磁同步薄片電機,電機結構簡單,大大降低了控制系統費用宏发彩票登录,在很多領域具有很大應用價值宏发彩票登录。

2000年,蘇黎世聯邦工學院的S.Sliber研制出無軸承單相電機,再一次在無軸承電機研究歷史上前進了一步,降低了控制系統的費用,使得無軸承電機實際應用不僅僅是可想的宏发彩票登录,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,電氣控制系統并不復雜,在很多領域采用無軸承電機也很經濟宏发彩票登录。我們認為在不久的將來,這種技術在中國將取得廣泛的應用。

無軸承電機特點及應用

無軸承電機是根據磁軸承與電機產生電磁力原理的相似性宏发彩票登录,把磁軸承中產生徑向力的繞組安裝在電機定子上,通過解耦控制實現對電機轉矩和徑向懸浮力的獨立控制。無軸承電機具有磁懸浮磁軸承所有優點宏发彩票登录,需要免維修、長壽命運行,無菌、無污染以及有毒有害液體或氣體的傳輸是無軸承電機典型應用場合。目前得到了如下應用。
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