[发明专利]一种球形万向电动机

权利要求书

1.一种球形万向电动机，其特征在于，包括：球形转子(100)以及定子外壳(200)，所述球形转子(100)设置在所述定子外壳(100)中，所述定子外壳(200)与所述球形转子(100)通过磁性吸引连接且与所述球形转子(100)的球体表面形成磁间隙，所述球形转子(100)可在所述定子外壳(200)中万向转动；

所述球形转子(100)的球体表面划分为相间排列的正磁极区(110)和负磁极区(120)；

所述定子外壳(200)内侧设置有多个定子线圈(300)，多个所述定子线圈(300)通电条件下产生定子磁极；

同等弧度下，所述定子外壳(200)的定子磁极数量大于所述球形转子(100)的转子磁极数量。

2.如权利要求1所述的球形万向电动机，其特征在于，多个所述定子线圈(300)与控制电路连接，任意一个所述定子线圈(300)可被所述控制电路选择作为激励线圈或测量线圈；

所述测量线圈依次遍历全部所述激励线圈以获取所述球形转子(100)转动引起的所述激励线圈间的相位角度的变化并反馈给所述控制电路；

所述控制电路根据所述激励线圈间相位角度的变化切换所述激励线圈的激励电流的通电状态，所述激励线圈在所述激励电流的作用下产生定子磁极对所述球形转子(100)产生推力和吸力。

3.如权利要求1所述的球形万向电动机，其特征在于，所述球形转子(100)的所述正磁极区(110)为正极磁铁或产生正极磁极的线圈，所述负磁极区(120)为负极磁铁或产生负极磁极的线圈。

4.如权利要求3所述的球形万向电动机，其特征在于，所述正磁极区(110)、所述负磁极区(120)为形状相同的多边形；任一磁极区与相邻的多个磁极区的磁极不同相。

5.如权利要求1～4中任一项所述的球形万向电动机，其特征在于，所述定子外壳(200)为球形壳体或半球形壳体，所述定子外壳(200)为半球形壳体时，所述定子外壳(200)内腔的深度大于所述球形转子(100)的半径。

6.如权利要求5所述的球形万向电动机，其特征在于，所述定子外壳(200)包括定子动力部(210)和承重部(240)，所述定子动力部(210)为罩在所述球形转子(100)上的弧面凹槽，所述定子线圈(300)设置在所述定子动力部(210)内侧，所述定子动力部(210)与所述球形转子(100)的球体表面形成磁间隙；所述承重部(240)套设在所述球形转子(100)的圆周外侧与所述球形转子(210)表面接触。

7.如权利要求6所述的球形万向电动机，其特征在于，所述定子外壳(200)还包括设置于所述定子动力部(210)和所述承重部(240)之间的自清洁润滑部(220)，所述自清洁润滑部(220)上设置有若干开口。

8.如权利要求6所述的球形万向电动机，其特征在于，所述定子外壳(200)还包括设置于所述定子动力部(210)和所述承重部(240)之间的检测部(230)，所述检测部(230)内侧设置有若干声传感器和若干光传感器，所述光传感器用于探测所述球形转子(100)表面的光线变化，所述声传感器用于探测所述转子内部(100)的回声。

9.如权利要求7或8所述的球形万向电动机，其特征在于，所述自清洁润滑部(220)、检测部(230)、所述承重部(240)的内侧也设置有所述定子线圈(300)。