[發明專利]具有兩個無約束旋轉自由度的球形電磁機

在審

• 申請號: 202010571246.X
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN112186910A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 蘇尼特·庫馬爾·薩克塞納;潘杜·蘭加·拉奧·索馬羅維圖;迪帕克·比姆拉奧·馬哈詹;阿比吉特·庫爾卡尼;拉格韋爾·哈努曼索·德塞
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/16;H02K3/28;H02K3/12;H02K1/27;H02K7/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任霄;王麗輝

1.一種球形電磁機，包括：

球形定子主體，所述球形定子主體具有外表面；

多個縱向狹槽，所述多個縱向狹槽形成于所述外表面中并且圍繞所述外表面均勻地間隔開；

多個橫向狹槽，所述多個橫向狹槽形成于所述外表面中并且圍繞所述外表面均勻地間隔開；

多個縱向線圈，所述多個縱向線圈卷繞在所述球形定子主體周圍，每個縱向線圈使其一部分設置在所述縱向狹槽中的不同縱向狹槽內；

多個橫向線圈，所述多個橫向線圈卷繞在所述球形定子主體周圍，每個橫向線圈使其一部分設置在所述橫向狹槽中的不同橫向狹槽內；

第一半球形殼轉子，所述第一半球形殼轉子被安裝成相對于所述球形定子主體旋轉并與所述球形定子主體間隔開，所述第一半球形殼轉子圍繞所述球形定子主體的第一半的一部分；

第一多個磁體，所述第一多個磁體耦接到所述第一半球形殼轉子的內表面并且面向所述球形定子主體；

第二半球形殼轉子，所述第二半球形殼轉子被安裝成相對于所述球形定子主體旋轉并與所述球形定子主體間隔開，所述第二半球形殼轉子圍繞所述球形定子主體的第二半的一部分；和

第二多個磁體，所述第二多個磁體耦接到所述第二半球形殼轉子的內表面并且面向所述球形定子主體，

其中，當電流被供應到所述多個縱向線圈中的一個或多個縱向線圈或被供應到所述多個橫向線圈中的一個或多個橫向線圈時，洛倫茲力引起所述第一半球形殼轉子和所述第二半球形殼轉子的移動。

2.根據權利要求1所述的球形電磁機，還包括：

萬向節，所述萬向節耦接到所述定子基座固持器、所述第一半球形殼轉子和所述第二半球形殼轉子。

3.根據權利要求2所述的球形電磁機，其中，由于所述萬向節耦接到所述第一半球形殼轉子和所述第二半球形殼轉子，所述第一半球形殼轉子和所述第二半球形殼轉子以及所述萬向節能夠圍繞第一旋轉軸線相對于所述球形定子主體旋轉。

4.根據權利要求3所述的球形電磁機，還包括：

負載軸，所述負載軸耦接到所述萬向節并且能夠與所述萬向節一起圍繞所述第一旋轉軸線旋轉。

5.根據權利要求2所述的球形電磁機，其中：

所述第一半球形殼轉子和所述第二半球形殼轉子各自能夠圍繞第二旋轉軸線相對于所述萬向節旋轉；并且

所述第二旋轉軸線垂直于所述第一旋轉軸線。

6.根據權利要求2所述的球形電磁機，其中所述第一半球形殼轉子和所述第二半球形殼轉子的所述移動是圍繞所述第一旋轉軸線和所述第二旋轉軸線中的一者或兩者的360度的無約束旋轉。

7.根據權利要求6所述的球形電磁機，還包括：

負載，所述負載耦接到所述半球形殼轉子中的一者或兩者，并且能夠與所述半球形殼轉子中的一者或兩者一起圍繞所述第一旋轉軸線和所述第二旋轉軸線中的一者或兩者旋轉。

8.根據權利要求1所述的球形電磁機，其中所述球形定子主體包含鐵磁材料。

9.根據權利要求1所述的球形電磁機，其中：

所述球形定子主體包括預定數量的縱向狹槽(N_縱向)和預定數量的橫向狹槽(N_橫向)；

所述球形定子主體、所述多個縱向線圈和所述多個橫向線圈實施具有預定數量的極(P)的定子；

所述縱向狹槽彼此分離以弧度為單位定義為的縱向狹槽節距角；并且

所述橫向狹槽彼此分離以弧度為單位定義為的橫向狹槽節距角。

10.根據權利要求9所述的球形電磁機，其中：

所述多個縱向線圈包括預定數量的不同縱向相位線圈(N_{縱向_相位})；并且

所述多個橫向線圈包括預定數量的不同橫向相位線圈(N_{橫向_相位})。