三自由度运动永磁球形步进电动机

摘要

三自由度运动永磁球形步进电动机，其特征是在空心转子球壳上，分布有永磁体槽，在位于球形转子外围的定子球壳上分布有线圈孔，定子绕组线圈设置在各线圈孔中；输出轴与空心转子球壳固连；位于定子球壳的外围，在输出轴上固定设置半球形外壳，外壳的球心与空心转子球壳的球心相重合，在外壳的表面设置编码图案。本发明以球形转子结构实现三自由度运动，并且可以利用机器视觉的方法对转子位置进行检测，解决球形电机转子位置检测难的问题。同时可以利用所获取的转子位置对电动机进行反馈控制，从而简化三自由度机械装置结构，提高系统的动静态性能和控制精度。

主权项

1、三自由度运动永磁球形步进电动机，其特征是：球形转子是由不导磁材料制成空心转子球壳(1)，在所述空心转子球壳(1)上，按等经度和等纬度的间隔分布有永磁体槽(12)，相邻永磁体槽(12)中沿空心转子球壳(1)径向设置的圆柱状永磁体(14)以N极和S极交错分布；在位于球形转子外围的定子球壳(2)上分布有依球面等纬度均匀分布的多层线圈孔，与空心转子球壳(1)的径向距离可调的定子绕组线圈(3)设置在各线圈孔中；输出轴(6)穿过球形转子轭上部与空心转子球壳(1)固连；位于定子球壳(2)的外围，在所述输出轴(6)上固定设置半球形外壳(4)，所述外壳(4)的球心与空心转子球壳(1)的球心相重合，在所述外壳(4)的表面，设置编码图案(18)。