[发明专利]一种磁悬浮球形电驱动执行装置

权利要求书

1.一种磁悬浮球形电驱动执行装置，其特征在于，所述装置包括三个定子对、球形转子及控制器；

每一所述定子对均包括两个定子；两个所述定子分别固定设置于所述球形转子的两侧，且每一所述定子与所述球形转子之间均存在间隙；两个所述定子的形心的连线为所述定子对的虚拟轴线；所述定子对的虚拟轴线通过所述球形转子的球心；三个所述定子对的虚拟轴线互相垂直；

所述球形转子利用磁力作用在三个所述定子对构成的空间内悬浮；

每一所述定子均包括定子绕组；每一所述定子绕组均与所述控制器相连接；所述控制器用于通过控制所述定子绕组的通电过程，驱动所述球形转子沿所述定子对的虚拟轴线做悬浮运动，并驱动所述球形转子绕所述定子对的虚拟轴线做旋转运动；

所述定子绕组包括旋转绕组和悬浮绕组；所述旋转绕组和所述悬浮绕组均与所述控制器相连接；所述定子还包括旋转绕组铁芯和悬浮绕组铁芯；所述旋转绕组铁芯环绕设置于所述悬浮绕组铁芯外侧；所述旋转绕组铁芯上设置有定子槽，所述旋转绕组安装于所述定子槽内；所述悬浮绕组套设在所述悬浮绕组铁芯上；所述旋转绕组和所述悬浮绕组之间设置有隔磁筒；

所述球形转子为双层球壳结构；所述球形转子包括转子外层和转子内层；所述转子内层贴合设置于所述转子外层的内侧；所述转子内层的材料为导磁材料或导磁导电性能差的高强度耐热材料；

所述控制器用于通过控制所述旋转绕组的通电过程，驱动所述球形转子绕所述定子对的虚拟轴线做旋转运动；当所述转子内层的材料为导磁材料时，所述控制器用于通过控制所述悬浮绕组的通电过程，向所述悬浮绕组通入直流电，驱动所述球形转子沿所述定子对的虚拟轴线做悬浮运动；当所述转子内层的材料为导磁导电性能差的高强度耐热材料时，所述控制器用于通过控制所述悬浮绕组的通电过程，向所述悬浮绕组通入交流电，驱动所述球形转子沿所述定子对的虚拟轴线做悬浮运动。

2.如权利要求1所述的一种磁悬浮球形电驱动执行装置，其特征在于，任意两个相邻定子之间均设置有定子支架；所述定子支架与所述定子固定连接。

3.如权利要求1所述的一种磁悬浮球形电驱动执行装置，其特征在于，每一所述定子对中的两个定子的形心到所述球形转子球心的距离相等；所述定子与所述球形转子的相对面为球面。

4.如权利要求1所述的一种磁悬浮球形电驱动执行装置，其特征在于，所述悬浮绕组铁芯内安装有转子位置检测传感器；所述转子位置检测传感器用于检测所述球形转子的三维位置，并将所述三维位置传输至所述控制器；所述控制器用于比较所述三维位置与所述球形转子的预设位置，得到偏差量；

所述控制器还用于根据所述偏差量分别控制三个所述定子对中的悬浮绕组的通电过程。

5.如权利要求1所述的一种磁悬浮球形电驱动执行装置，其特征在于，所述球形转子的表面均匀喷涂一层抗氧化材料。

6.如权利要求1所述的一种磁悬浮球形电驱动执行装置，其特征在于，所述转子外层的材料为导电材料。

7.如权利要求1所述的一种磁悬浮球形电驱动执行装置，其特征在于，所述球形转子的表面设置有多条转子沟槽；多条所述转子沟槽将所述球形转子的表面均匀分为多块。