隨著經濟的發展，僅石化資源的供應，難以支撐人類的需求，人們開始把目標轉向利用生物資源。動物細胞懸浮培養作為生物資源的主要來源，已成為工業生產的重要環節。生物反應器作為細胞懸浮培養的核心設備，是維持細胞繁殖生長的重要環節。傳統生物反應器內攪拌裝置在旋轉過程中產生的剪切力，以及空氣的泄露、液體的污染都是細胞懸浮培養過程中需要解決的難題。國內，現已有很多文獻提出了對傳統生物反應器內攪拌槳的優化，蔣嘯靖專家應用技術模擬了50L攪拌生物反應器中不同的攪拌槳組合對攪拌流場、混合時間的影響，對攪拌槳組合進行了優化。但攪拌槳產生的剪切力對細胞造成的損害，以及維修過程中產生的機油對液體造成的污染，仍然是不可避免的。

同樣的，對于大型生物反應器，優化攪拌槳的技術也被提出了質疑，反應器內的流動、傳遞、反應過程具有典型的多尺度特征，因而對于工業大型反應器內的微觀分子混合、流動、傳遞狀態遠遠偏離實驗室的小反應器。無法對反應裝置進行正常放大，影響了對攪拌槳優化的正確判斷。鑒于以上問題，國外的許多學者開始提出用無軸承電機取代傳統生物反應器內的攪拌裝置的想法。

外國學者Thomas Reichert設計了一款專用于生物反應器內的4槽12極無軸承永磁同步電機，并成功地進行了實驗。Bernhard Warberger對用于生物反應器內的一款2.5kW的無軸承永磁同步電機的流體分布進行了分析。但是國內學者對專用于生物反應器內的無軸承電機的研究還是比較稀缺的，尤其對電機損耗和溫度沒有詳細的分析。無軸承永磁同步電機在生物反應器內的使用，避免了剪切力的產生，在一定程度上保證了細胞的完整性。同時解決電機定期維修和軸承磨損的難題，保證了生物反應器內超潔凈和高密封的無菌環境，是代為進行攪拌的最佳選擇。

外轉子無軸承永磁同步電機基本結構的設計

圖1為新型生物反應器。為了保證密封性，加強液體環流的產生，將無軸承永磁同步電機安裝在容器底部。

圖2中有兩種無軸承電機，圖2（a）為內轉子電機，圖2（b）為外轉子電機。對于電機的選擇，內轉子電機在旋轉時不能引起環流，不適合用于液體攪拌混合。外轉子電機的轉子直徑大，旋轉時能充分混合液體，是用于生物反應器內的最佳選擇。

外轉子無軸承永磁同步電機的懸浮原理

大部分電機采用了雙繞組結構，兩套繞組疊加在定子齒上，一套繞組提供電磁轉矩，另一套繞組提供懸浮力。研究的外轉子無軸承永磁同步電機，僅一套繞組就可以實現轉子的旋轉和懸浮。單繞組的結構不僅易于加工，在某種程度上也減小了電機故障的發生。這款電機可以實現1個軸向自由度和2個扭轉自由度的被動控制，還有2個自由度的徑向控制。其中1個軸向自由度和2個扭轉自由度屬于被動懸浮控制，2個徑向自由度屬于主動懸浮控制。在軸向和扭轉方向上的被動懸浮控制原理，如圖4所示。

根據磁阻力特性可知，當軸向發生位移時，磁拉力會將轉子拉回磁阻小的方向，發生扭轉時，也會產生磁拉力使其回到平衡位置。

在電機中心位置，維持著一個磁平衡。但是在力量不穩定的情況下，任何輕微的位移，都會使轉子偏離原來的位置，甚至可能完全與定子失去聯系。而徑向位置的懸浮控制，就是用來消除電機的轉子偏心位移。電機徑向懸浮控制屬于主動懸浮控制，是實現電機穩定運行的關鍵技術之一。傳統的磁軸承電機有兩套繞組，分別為轉矩繞組和懸浮繞組。但單繞組無軸承電機定子上只有一套繞組，產生兩種極對數不同的磁場。懸浮繞組打破了原有的磁場平衡，使氣隙中磁場分布不均勻，引起一部分磁場增強，一部分磁場減弱，產生磁拉力（麥克斯力）。

離心風機的特點是壓力升高快，這主要依賴于葉輪的寬度，空氣性能和適當的大流量。空氣流量符合相定，在壓力相同，流速恒定的條件下，流量隨著葉輪寬度的增長成線型變化。通常是需要配備旋轉室（蝸殼）使用的，旋轉室一般采由鋁，鍍鋅板或塑料制成。

LINDEN前傾式離心風機（前彎曲葉輪）包括單吸入式和雙吸入式設計，以其結構緊湊及平面式構造而廣受歡迎。

LINDEN后傾式離心風機（后彎曲葉輪）具有卓越的空氣動力效率，尤其在空氣處理裝置、清潔室系統、排油煙機、空調、汽車和軌道技術中，此類風機顯著節省空間的特點可使您獲益。

性能一覽：

1）結構緊湊而小巧，絕大部分都接有線纜，并隨時可以接上電源。

2）能夠在高壓條件下，以極低的噪音運行。

3）散熱效果良好。

4）適應在惡劣的空氣介質中運行。

5）附件選擇廣泛：包括防護柵格，進風口裝置，電容，接線盒，外部電子裝置等。

LINDEN軸流風機以其卓越的節能效果脫穎而出。其原理是：在各種設備和系統中通過移動空氣實現熱空氣和冷空氣的交換。

這類風機的優越性在于安裝深度小，噪音低，運行效率高，尤其適用于熱交換器。此外，LINDEN軸流風機的顯著節能使其廣泛應用于各種領域，尤其在通風、空調和制冷領域。

外形緊湊。對于軸流風機來說，空氣是沿著軸向方向上吸入，并平行通過高速旋轉的電機軸。LINDEN的外轉子電機是直接集成在軸向葉輪上的，這樣便形成了一個緊湊的軸流風機單元。

性能一覽：

1）品種多樣，在尺寸、空氣性能方面有不同選擇。

2）風機葉片采用先進空氣動力學設計理念，高效而低噪音。

3）附件選擇廣泛：包括保護柵格，接線盒、電容器等。

4）根據DIN ISO 1940規范，軸流式風機可實現雙面動力平衡。

5）獲得CCC、CE、RoHS認證。

外轉子電動機是一種電機，結構簡單，軸向尺寸小，比功率高。

能夠在很寬的速度范圍內控制轉矩，且響應速度快，又因為沒有減速器，所以效率較高。2100433B 解讀詞條背后的知識 風機知識 誠信贏天下，文筆話行家

FZY外轉子電機軸流風機

FZY系列軸流風機為外轉子電機，該系列外轉子電機具有結構緊湊，安裝方便，運行可靠，噪音低，節能高效等優點。FZY系列軸流風機分為單相異步電容運行和三相異步運轉兩種。廣泛用于需要風量大的地面自動控制裝飾，大型電子設備，醫療設備，計算機，辦公用品自動化，電焊機等行業的通風散熱，...

外轉子風機技術參數如表1 。

外轉子風機是定子在電動機的中間，轉子在外的風機。外轉子風機是采用了外轉子電機直接帶動葉輪的先進結構和合理的氣動設計，具有效率高、噪聲低、重量輕、結構緊湊、安裝維修方便等特點。轉子連風葉在定子外轉動，具有結構緊湊、節省空間、設計精巧等優點，電機安裝在葉輪中間，對電機自身達到了最大的冷卻效果。 100%可變速的外轉子電機啟動電流小，電機防護等級可以達到IP54，絕緣等級為B、F可選，電機內部均設有熱保護器。風機能在環境溫度-30℃- 60℃之間運行 。