無軸承電機是根據(jù)磁軸承與電機產(chǎn)生電磁力原理的相似性,把磁軸承中產(chǎn)生徑向力的繞組安裝在電機定子上,通過解耦控制實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)矩和徑向懸浮力的獨立控制。它具有磁懸浮磁軸承所有優(yōu)點,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。分別有以下應用領域:
一、半導體工業(yè)
在蝕刻、制板、清洗或拋光等加工過程中需用腐蝕性化學液體,產(chǎn)品質(zhì)量很大程度上取決于化學液體質(zhì)量,液體輸送泵是關鍵的一個環(huán)節(jié)。像酸液、有機溶劑等腐蝕的化學液體,泵必須無污染可靠傳輸,并且泵要具有抗腐蝕和耐一定溫度的要求。傳統(tǒng)氣動和薄片泵壽命短,大多數(shù)耐溫最高只有100℃左右,運動閥和薄片仍然會產(chǎn)生少量的微粒,液體傳輸也存在著不均勻的脈動,影響了工藝處理質(zhì)量。采用無軸承電機密封泵能解決傳統(tǒng)傳輸中存在的缺陷,大大滿足精密半導體器件生產(chǎn)工藝要求。目前,功率為300W的無軸承電機密封泵已經(jīng)在半導體工業(yè)得到應用。
二、化工領域放射性環(huán)境或高溫輻射環(huán)境等惡劣條件下,用無軸承電機密封泵進行廢料處理,能解決機械軸承磨損和維修的難題。在化學工業(yè),對有效密封傳輸和生產(chǎn)系統(tǒng)的需求進一步提高,傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸密封的密封泵,機械軸承需要潤滑,據(jù)報道80%的故障是由于密封失效引起的,20%是軸承、連接及其它故障。為了安全生產(chǎn),免遭環(huán)境污染,使用無軸承電機密封泵是最佳選擇。目前,蘇黎世聯(lián)邦工學院和Sulzer泵公司合作完成了功率為30kW的無軸承密封泵樣機的研制和測試工作,進入了試運行階段。
三、生命科學領域
心臟是生命的永動機,一旦發(fā)生故障難以修復。利用人工心臟部分或全部替代心臟功能成為心臟病患者生命延續(xù)的福音。利用機械軸承的血泵會產(chǎn)生摩擦和發(fā)熱,使血細胞破損,引起溶血、凝血和血栓,甚至危及病人生命。蘇黎世聯(lián)邦工學院和Levitronix公司研制成功的無軸承永磁電機驅(qū)動的血泵和可以移植到人體內(nèi)的心臟左心室輔助裝置已經(jīng)在臨床中應用。
在美國、日本等國家,無軸承電機在生命科學、制藥行業(yè)、化工行業(yè)、半導體工業(yè)、食品工業(yè)等領域得到了應用。隨著我國經(jīng)濟進一步發(fā)展,在很多特殊的電氣傳動領域必將改變傳統(tǒng)的傳動和傳輸方式,對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、減少污染將會起到重要作用。因此,在我國無軸承電機具有很大潛在應用市場,積極開展無軸承電機的研究和應用具有現(xiàn)實和深遠意義。