无轴承电机特点及实际应用——西安西玛电机|电机资询。

　　无轴承电机，就是从磁路上将电机和磁悬浮轴承合为一体，利用电机的铁心同时作为磁悬浮轴承的铁心，也称磁悬浮电机。比起传统电机加磁悬浮轴承的结构，它体积小，而且由于电机的磁场被用作产生悬浮力的基础，磁悬浮电机还可以减少磁浮力所需要的电能，从而提高系统的效率。
　　在费拉里斯和特斯拉发明多订交换体系后，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，但常设高速运转，轴承维护保养仍是难题。
　　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独立控制。目前得到了很多应用。
　　半导体产业：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。像酸液、有机溶剂等腐蚀的化学液体，泵必须无污染可靠传输，并且泵要具有抗腐蚀和耐一定温度的要求。传统气动和薄片泵寿命短，大多数耐温最高只有100℃左右，运动阀和薄片仍然会产生少量的微粒，液体传输也存在着不均匀的脉动，影响了工艺处理质量。采用无轴承电机密封泵能解决传统传输中存在的缺陷，大大满足精密半导体器件生产工艺要求。目前，功率为300W的无轴承电机密封泵已经在半导体产业得到应用。
　　化工领域:化工领域放射性环境或高温辐射环境等恶劣条件下，用无轴承电机密封泵进行废物处理，能解决机械轴承磨损和维修的困难。在化学产业，对有效密封传输和生产系统的需求进一步进步，传统的转轴密封的密封泵，机械轴承需要润滑，据报道80%的故障是由于密封失效引起的，20%是轴承、连接及其它故障。为了安全生产，免遭环境污染，使用无轴承电机密封泵是最佳选择。目前，苏黎世联邦工学院和Sulzer泵公司合作完成了功率为30kW的无轴承密封泵样机的研制和测试工作，进进了试运行阶段。
　　二次世界大战后，直流磁轴承技巧的生长，使得电机和传动零碎无接触运行成为大略，但这类传动系统造价很高，因为铁磁性物体不可能在一个恒定磁场中牢固悬浮。自动磁轴承的发现，操持了这个难题，但用主动磁轴承支承刚性转子要在5个自由度上施加把持力，磁轴承体积大、结构宏大和造价高。
　　20世纪后半期，为了满足核能开拓和应用，须要用超高速离心分辨方法生产浓缩铀，磁轴承能满足高速电机支撑恳求，因而在欧洲开始了研究各种磁轴承盘算。1975年，赫尔曼要求了无轴承电机专利，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。用赫尔曼提出的打算，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提高，为永磁同步电机奠定了有力配合地位。同时，跟着双极晶体管的应用，和和柏林格尔提出的无损开关电路结合，能够制造出满意无轴承电机密求的新一代高功效功率缩大度。或许在1985年，拥有快速和负载才干的功率开关器件和数字信号处置器的浮现，使得曾经提出20多年的交流电机矢量控制手艺才得以实践应用，多么办理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进步的基础上，于20世纪80年代前期才首次制作出无轴承电机。
　　几乎与比克尔同时，1990年日本A.Chiba初次完成磁阻电机的无轴承技能。
　　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能。
　　无轴承电机失掉理论应用，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，年夜降落了控制系统费用，在很多范围具有很大应用价钱。
　　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，下降了节制系统的用度，使得无轴承电机事实应用不但单是可想的，而且是经济的。无轴承电机像机械轴承支承的电机一样俭朴，电气掌握系统实在不复杂，在良多领域采用无轴承电机也很经济。我们认为在不久的将来，这类技术在中国将取得广泛的应用。
　　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情理的相似性，把磁轴承中产生径向力的绕组安装在电机定子上，经由解耦控制实现对电机转矩跟径向悬浮力的独立操纵。无轴承电机存在磁悬浮磁轴承所有优点，需要免维修、长运气气行，无菌、无沾染和有毒有害液体或气体的传输是无轴承电机典型运用场合。当初得到了以下应用。
　　1.半导体工业
　　在蚀刻、制板、清洗或抛光等加工进程傍边需用腐化性化学液体，产品品德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要害。像酸液、无机溶剂等腐蚀的化学液体，泵必须无传染坚固传输，并且泵要具备抗堕落和耐一定温度的要求。传统气动和薄片泵寿命短，大多数耐温最高只有100℃左右，运动阀和薄片仍然会发生大量的微粒，液体传输也存在着不均匀的脉动，影响了工艺处理品质。接收无轴承电秘要封泵能处理传统传输中存在的毛病，大大满足精致半导体器件出产工艺请求。现在，功率为300W的无轴承电秘密封泵已在半导体工业失掉应用。
　　2.化工领域放射性情况或高温辐射情形等卑鄙条件下，用无轴承电机密封泵结束废料处理，能处置惩罚呆板轴承磨损和维修的艰苦。在化学工业，对有效密封传输和花费零星的须要进一步提高，传统的转轴密封的密封泵，机械轴承需要润滑，据报道80%的弊病是由于密封失效引起的，20%是轴承、连接及另外妨害。为了保险生产，免遭环境净化，应用无轴承电奥秘封泵是最好决定。目前，苏黎世联邦工学院和Sulzer泵公司共同实现了功率为30kW的无轴承密封泵样机的研制和测试义务，进入了试运行阶段。
　　3.生命科学领域
　　心脏是生命的永动机，一旦孕育发生毛病难以修复。应用人工心脏部分或全部调换心脏功能成为心脏病患者生命持续的福音。把持机器轴承的血泵会产生摩擦和发热，使血细胞损坏，激发溶血、凝血和血栓，以致危及病人性命。苏黎世联邦工学院和Levitronix公司研制成功的无轴承永磁电机驱动的血泵和可以移植到人体内的心脏左心室辅助装置已经在临床中应用。
　　研讨跟利用远景
　　我国展开磁悬浮列车和磁轴承研究多年，自20世纪90年月后期，江苏大学、沈阳工业大学和南京航空航天大学等前后得到了国度自然迷信基金援助，开展了无轴承电机研究事件，在实际和实验方面获得了一些成绩。江苏大学电气信息工程学院朱？秋与瑞士苏黎世联邦工学院J.Hugel教养等奇特开展了功率为4kW的无轴承永磁同步电机研究和应用任务，占领了传感器检测、功率耗费等关键技巧困难，告成研制出世界上第一台功率为4kW的无轴承永磁薄片电机，估量2004年将在化工工业、半导体工业等获得应用。
　　在美国、日本等国家，无轴承电机在生命科学、制药行业、化工行业、半导体工业、食品产业等领域取得了应用。随着我国经济进一步发展，在很多特殊的电气传动范畴必将改变传统的传动和传输方式，对提高产品格量、高涨成本、增添污染将会起到重要感召。因此，在我国无轴承电机存在很年夜埋伏使用市场，积极开展无轴承机电的研究和运用领有现实和深远意义。

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