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国内外无轴承电机的研究以及前景分析

标签:国内,国内外,内外,轴承,电机,研究,以及,前景,分析 时间:2019年06月02日 阅读100次

    江苏大学电气信息工程学院朱熀秋与瑞士苏黎世联邦工学院J.Hugel教授共同研制成功的世界第一台功率为4kW的无轴承永磁薄片电机工业样机。

    无轴承电机起源及发展

    在费拉里斯和特斯拉发明多相交流体系后,19世纪80年代中期,多沃罗沃尔斯基发明了三相异步电机,异步电机无需电刷和换向器,但长期高速运行,轴承维护保养仍是难题。

    二次世界大战后,直流磁轴承技术的发展,使得电机和传动体系无接触运行成为可能,但这种传动体系造价很高,由于铁磁性物体不可能在一个恒定磁场中稳固悬浮。自动磁轴承的发明河北人事考试网站,解决了这个难题,但用自动磁轴承支承刚性转子要在5个自由度上施加控制力,磁轴承体积大、结构复杂和造价高。

    20世纪后半期,为了知足核能开发和行使,必要用超高速离心星散方法生产浓缩铀,磁轴承能知足高速电机支持要求,于是在欧洲开始了研究各种磁轴承计划。1975年,赫尔曼申请了无轴承电机专利,专利中提出了电机绕组极对数和磁轴承绕组极对数的关系为±1。用赫尔曼提出的方案,在那个年代是不可能制造出无轴承电机的。

    随着磁性材料磁性能进一步进步,为永磁同步电机奠定了有力竞争地位。同时,随着双极晶体管的应用,以及和柏林格尔提出的无损开关电路结合,能够制造出知足无轴承电机要求的新一代高性能功率放大器。大约在1985年潍坊网页设计,具有快速和负载能力的功率开关器件和数字旌旗灯号处理器的出现,使得已经提出20多年的交流电机矢量控制技术才得以现实应用,如许解决了无轴承电机数字控制的难题。瑞士苏黎世联邦工学院的比克尔在这些科技提高的基础上,于20世纪80年代后期才首次制造出无轴承电机。

    几乎与比克尔同时,1990年日本A.Chiba首次实现磁阻电机的无轴承技术。

    1993年,苏黎世联邦工学院的R.Schoeb首次实现交流电机的无轴承技术。

    无轴承电机取得现实应用,关键性突破是1998年苏黎世联邦工学院的巴莱塔研制出无轴承永磁同步薄片电机,电机结构简单,大大降低了控制体系费用,在许多领域具有很大应用价值。

    2000年,苏黎世联邦工学院的S。Sliber研制出无轴承单相电机,再一次在无轴承电机研究历史上前进了一步,降低了控制体系的费用,使得无轴承电机现实应用不仅仅是可想的,而且是经济的。无轴承电机像机械轴承支承的电机一样简单,电气控制体系并不复杂,在许多领域采用无轴承电机也很经济。我们认为在不久的未来,这种技术在将取得广泛的应用。

    无轴承电机特点及应用

    无轴承电机是根据磁轴承与电机产生电磁力原理的相似性,把磁轴承中产生径向力的绕组安装在电机定子上,通过解耦控制实现对电机转矩和径向悬浮力的自力控制。无轴承电机具有磁悬浮磁轴承所有好处,必要免维修、长寿命运行,无菌、无污染以及有毒有害液体或气体的传输是无轴承电机典型应用场合。目前得到了如下应用。

    1。半导体工业

    在蚀刻、制板、清洗或抛光等加工过程中需用腐蚀性化学液体,产品质量很大程度上取决于化学液体质量,液体输送泵是关键的一个环节。

 

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