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专利号: 2019102137482
申请人: 河北科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双定子结构三自由度电机,包括:外壳、外定子(3),其特征在于:还包括内定子(8)、复合结构转子,复合结构转子位于外定子(3)和内定子(8)之间;

所述外壳为球形;所述外定子(3)的内侧、复合结构转子的内外侧、内定子(8)的外侧均包括球形面;复合结构转子包括自转永磁体、柱环绝磁材料、分层球形结构偏转永磁体,绝磁材料内环挖空嵌入自转永磁体,外环与分层球形结构偏转永磁体相连;

内定子(8)固定在固定轴(7)上,固定轴(7)下端固定在外壳上;

复合结构转子上固定有输出轴(1),输出轴(1)的下端与固定轴(7)通过活动轴承连接;

所述输出轴(1)呈现爪形结构和绝磁材料环固连;所述活动轴承的结构为,固定轴(7)与输出轴(1)之间通过可支持其相对运动的球面形油膜连接,输出轴(1)中部通过连接支架(1b)与绝磁材料环固定连接;

在外定子(3)的内侧分布有若干偏转线圈轭(6),复合结构转子的外侧分布有若干磁极,对外定子(3)内侧偏转线圈轭(6)的偏转驱动线圈(5)施加通电方案,使复合结构转子完成偏转运动;

在复合结构转子的内侧与内定子(8)对应的部位设有绝磁材料环,所述的绝磁材料环挖空且在内侧面开口嵌入有若干磁极;

内定子(8)外侧分布有若干自转线圈轭,对内定子(8)外侧自转线圈轭的自转驱动线圈(8b)施加通电方案,使复合结构转子完成自转运动;

所述外定子(3)上共计56个偏转线圈轭,沿纬度分布着7层,沿经度分布8列,即七层八极结构;复合结构转子的偏转永磁体由十八块N极永磁体,十八块S极永磁体组成,纬度方向采用磁性互异的永磁体排列共计六层,经度方向采用N、S交替的永磁体排列,共计六列,即六层六极结构;

所述内定子(8)分布有6个线圈轭,每轭上分布着匝数可控的驱动线圈;复合结构转子的自转永磁体由两块N极永磁体,两块S极永磁体组成,按N、S交替规律排布在内定子(8)外,即四极结构。

2.根据权利要求1所述的一种双定子结构三自由度电机,其特征在于:所述的磁极为永磁体,分为偏转永磁体和自转永磁体。

3.根据权利要求2所述的一种双定子结构三自由度电机,其特征在于:所述的永磁体均为平行充磁永磁体。

4.根据权利要求1所述的一种双定子结构三自由度电机,其特征在于输出轴(1)内还设有检测转子位置和转速的传感器。

5.根据权利要求2所述的一种双定子结构三自由度电机,其特征在于:所述的偏转驱动线圈(5)和自转驱动线圈(8b)为匝数可控的驱动线圈。