20世紀(jì)60年代中期，國際上開始研究電磁軸承技術(shù)，蘇爾壽（Sulzer）在HST渦輪壓縮機(jī)系列中使用磁性軸承已有25年了。第一臺HST機(jī)器于1996年安裝，目前仍在運(yùn)行。這讓人們對電磁軸承技術(shù)的應(yīng)用充滿信心。隨著科技的不斷進(jìn)步，電磁軸承作為新型無接觸的支承形式，其無摩擦磨損，轉(zhuǎn)速高，無需潤滑，壽命長等優(yōu)點(diǎn)引起了國內(nèi)外工程界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。
工作原理：
電磁軸承的原理與磁懸浮列車類似。磁懸浮列車是一種現(xiàn)代高科技軌道交通工具，它通過電磁力實(shí)現(xiàn)列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導(dǎo)向，再利用直線電機(jī)產(chǎn)生的電磁力牽引列車運(yùn)行，減少了摩擦力。
電磁軸承通過位置傳感器檢測軸的位置偏差信號，將信號送到控制器，通過功率放大器來控制電磁鐵的電流，從而產(chǎn)生電磁力的變化使主軸懸浮于規(guī)定的位置。
優(yōu)點(diǎn)：
1）轉(zhuǎn)速高：電磁軸承允許轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速主要受材料強(qiáng)度的限制，可以在超臨界，每分鐘數(shù)十萬轉(zhuǎn)的工況下工作，而且轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)精度已經(jīng)達(dá)到微米級甚至更高，這是普通機(jī)械軸承遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的轉(zhuǎn)速和精度。
2）功耗低：由于電磁軸承沒有機(jī)械接觸，幾乎沒有摩擦力，克服摩擦力的功耗很低。在轉(zhuǎn)速為10000 r/min時(shí)，其功耗只有機(jī)械軸承的15%左右。
3）維護(hù)成本低、壽命長：由于電磁軸承無接觸、無磨損，對運(yùn)動(dòng)表面之間無接觸，不產(chǎn)生機(jī)械摩擦和接觸疲勞，解決了機(jī)械部件損耗和壽命問題，而且電子元器件的可靠性在很大程度上高于傳統(tǒng)的機(jī)械零部件。
4）無需潤滑：電磁軸承不需要潤滑，省掉了潤滑系統(tǒng)等裝置，即節(jié)省了空間又不存在潤滑系統(tǒng)對環(huán)境的污染問題。
5）能在真空中和很寬的溫度范圍內(nèi)工作，結(jié)構(gòu)可多樣化。
缺點(diǎn)和難點(diǎn)：
1）靜電軸承需要很大的電場強(qiáng)度，應(yīng)用受到限制。
2）控制器是關(guān)鍵，如何設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單、性能良好、調(diào)試方便的控制器是技術(shù)的難點(diǎn)。
3）如何評估加工制造誤差對電磁控制的影響也是個(gè)難點(diǎn)。
4）如何控制轉(zhuǎn)子的失穩(wěn)，需要進(jìn)一步的研究和應(yīng)用中得到經(jīng)驗(yàn)。
電磁軸承的應(yīng)用
電磁軸承具有較大的承載能力和剛度，已用于超高速列車、超高速離心機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、空間飛行器的角動(dòng)量飛輪、流量計(jì)、密度計(jì)、功率表、真空泵、精密穩(wěn)流器和陀螺儀等。隨著磁性材料和電子技術(shù)的發(fā)展，電磁軸承的應(yīng)用正日益擴(kuò)大。
電力公司通常在電能表中使用電磁軸承來測量家庭功耗。它們還用于能量存儲或運(yùn)輸應(yīng)用中，并在真空中支撐設(shè)備，例如在飛輪能量存儲系統(tǒng)中。真空中的飛輪的風(fēng)阻損失很小，但是常規(guī)軸承通常由于潤滑不良而在真空中很快失效。磁性軸承還用于支撐磁懸浮列車，以通過消除物理接觸表面來獲得低噪音和平穩(wěn)行駛。缺點(diǎn)包括成本高，重量重和尺寸較大。
電磁軸承還用于某些用于冷水機(jī)的離心壓縮機(jī)中，其軸由磁性材料制成，位于磁性軸承之間。少量電流會向軸提供磁懸浮，使磁懸浮自由懸浮在空氣中，從而確保軸承和軸之間的摩擦為零。
一些心室輔助設(shè)備使用電磁軸承，包括LifeFlow心臟泵、 DuraHeart左心室輔助系統(tǒng)、Levitronix CentriMag和Berlin Heart。在這些裝置中，單個(gè)運(yùn)動(dòng)部件通過流體動(dòng)力和磁力的組合而懸掛。通過消除物理接觸表面，磁性軸承可以更輕松地減少這些血泵中的高剪切應(yīng)力（這會導(dǎo)致紅血球受損）和血流停滯（這會導(dǎo)致血凝塊）的面積。
Calnetix Technologies、Synchrony電磁軸承（Johnson Controls International的子公司）、Waukesha電磁軸承和S2M（SKF的子公司）是全球主要的磁性軸承開發(fā)商和制造商。
