[發明專利]一種基于磁通切換的定子永磁式球形電機

有效

• 申請號: 202110607204.1
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113346639B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 過希文;張榮林;周睿;王群京;李國麗;文彥
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/17;H02K1/14;H02K1/22;H02K1/24;H02K5/04;H02K5/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 江亞平

1.一種基于磁通切換的定子永磁式球形電機，其特征在于：包括定子體，轉子體，輸出軸（5），基座（9），萬向滾珠軸承（8）和螺栓；所述定子體包括定子外殼（1）、由兩個導磁的定子磁極齒與永磁體（2）共同組成的磁極組以及磁極組上的繞組，所述定子外殼（1）由兩個半球形球殼組合而成，通過螺栓固定；所述磁極組是由一塊永磁體（2）與兩個導磁的定子磁極齒組成一組磁極組，均勻的分布在定子外殼（1）的內表面上，磁極組分別按照同緯度與同經度均勻分布，磁極分三層排布，0°緯線、30°緯線與-30°緯線圓周各排布六組磁極組，每組磁極組之間間隔60°，緯線圓周方向排布主要用于實現球形電機的自旋運動，將磁極組均勻分三層排布，排布在同一經度下的磁極組，用于實現球形電機的傾斜運動；所述繞組為繞制在每個磁極組上的繞組線圈（4）；所述磁極組上的定子磁極齒底部與定子球殼固連，共同起導磁作用；

所述轉子體包括轉子磁極齒（6）和轉子外殼（7）；所述轉子磁極齒（6）是由導磁材料構成的凸起磁極齒，磁極齒根部連接在一起，磁極齒表面為弧面；轉子磁極齒分三層排布在0°度緯線45°緯線以及-45°緯線；每層排布8個磁極齒，均勻間隔45°共三層；所述轉子外殼（7）為中空球體，轉子磁極齒（6）鑲嵌填充在轉子外殼（7）內并與內表面對齊，兩者共同構成轉子體；

所述輸出軸（5）為球形電機負載輸出位置，輸出軸（5）穿過轉子外殼（7）頂端并且固定在轉子外殼（7）上端，輸出軸（5）具有一定長度，向外部延伸；

所述基座（9）為定子外殼（1）支撐結構，基座（9）與定子外殼（1）相連，對整個電機起支撐作用，萬向滾珠軸承（8）一端與基座（9）相連并且固定在基座（9）上，另一端與轉子體接觸，對整個轉子體起支撐作用；

所述電機轉子僅為按照經緯度均勻排布的轉子磁極齒，沒有任何繞組與磁極齒；所述定子每組磁極組上均繞有集中式繞組，每組磁極組包括兩個定子磁極齒以及一塊永磁體，永磁體充磁方向為永磁體與定子磁極齒公共接觸面垂直方向；轉子在實現自旋與傾斜運動時具有一定的對稱性。