感应式磁悬浮球形主动关节

摘要

感应式磁悬浮球形主动关节，包括导磁的关节定子、导磁的球形转子及其转动主轴、以及用于控制关节定子上各个三相绕组通断电状态的检测控制系统，其中关节定子的内表面形状为一带有开口的内球面，球形转子与转动主轴固定为一体，转动主轴通过开口伸向外部，关节定子的内球面与球形转子的外球面之间相互同心且存在气隙，关节定子上布置有五个三相绕组，球形转子上布置有转子绕组。本发明结构简单、合理、紧凑，综合应用磁悬浮技术和电机技术，实现无轴承的悬浮支承并驱动球形转子转动，其中球形转子与关节定子之间实现基本无摩擦、无磨损，动态性能好，响应速度快，提高关节的效率，延长关节及装备的使用寿命。

主权项

感应式磁悬浮球形主动关节，其特征是，包括导磁的关节定子、导磁的球形转子（10）及其转动主轴、以及用于控制所述关节定子上各个三相绕组通断电状态的检测控制系统，其中，所述关节定子的内表面形状为一带有开口的内球面，所述球形转子与所述转动主轴固定为一体，所述转动主轴通过所述开口伸向外部，所述关节定子的内球面与所述球形转子的外球面之间相互同心且存在气隙；所述关节定子的内球面上分布有绕组放置沟槽（4），该绕组放置沟槽内设有分别呈环形的五个三相绕组，该五个三相绕组布置为：在以所述关节定子内球面的球心为原点、所述转动主轴为Z轴的三维坐标系内，所述五个三相绕组中的两个三相绕组相对于Y轴对称并且各自圆心处的法线与X轴同轴，两个三相绕组相对于X轴对称并且各自圆心处的法线与Y轴同轴，一个三相绕组圆心处的法线与Z轴同轴；所述球形转子（10）的外球面开设有连续并交叉的转子沟槽（12），该转子沟槽的交叉点处设有通向所述球形转子球心的转子通孔（13），所述转子沟槽和转子通孔（13）内放置有转子绕组（11），该转子绕组通路为封闭回路，并在所述球形转子的球心处交汇短接。