[发明专利]永磁转子驱动式多自由度运动电机

权利要求书

1.永磁转子驱动式多自由度运动电机，其特征在于，包括外壳、定子、转子；转子包括下部的固定轴（8），固定轴（8）的上端设有自调心式球轴承（7），固定轴（8）顶部与自调心式球轴承（7）的内环固定连接，固定轴（8）顶部通过油膜（16）与上方的输出轴（2）底端连接；自调心式球轴承（7）的外环通过连接件（7d）与输出轴（2）固定连接；所述连接件（7d）数量为四个，四个所述连接件（7d）沿所述外环的圆周方向均匀设置，自调心式球轴承（7）的外环还固定有转子架，转子架周围有若干个永磁轭部（5a），永磁轭部（5a）之间设有转子永磁体（5b），转子转动部分外轮廓为球形；

定子位于转子转动部分的外围，所述定子包括若干个左半圆环形柱体和对应的右半圆环形柱体，内侧均分布有若干个定子线圈轭，定子线圈轭部缠绕着线圈绕组，通过对若干个定子线圈通入不同通电策略即可使电机转子做多自由度运动；

所述的定子包括有若干个左半圆环形柱体和对应的右半圆环形柱体相互交接而成的两极式经线架结构；所有所述左半圆环形柱体及右半圆环形柱的两端分别在两极式经线架结构的两极处交汇连接，两极式经线架结构的两极轴线为水平式；若干个左半圆环形柱体和对应的右半圆环形柱体中各包括一个对称的左中层半圆环形柱体和右中层半圆环形柱体，该左中层半圆环形柱体和右中层半圆环形柱体所在的平面与竖直方向垂直；给中层线圈通电即可完成自转运动，对其他层线圈通电即可完成转子倾斜运动；两极式经线架结构的两极内侧即半圆环形柱体交叉处内侧各设有一个定子特殊控制线圈轭（15a）；所述定子若干个左半圆环形柱体和若干个右半圆环形柱体，关于两极间轴垂直平面为对称结构。

2.如权利要求1所述的永磁转子驱动式多自由度运动电机，其特征在于：所述定子包括3个左半圆环形柱体和3个右半圆环形柱体；3个左半圆环形柱体之间呈30度夹角，3个右半圆环形柱体之间呈30度夹角。

3.如权利要求2所述的永磁转子驱动式多自由度运动电机，其特征在于：所述的左半圆环形柱体和右半圆环形柱体内侧各分布有4个定子线圈轭（15），2个交叉处共有2个定子特殊控制线圈轭（15a）；转子架包括8个永磁轭部（5a），8个永磁轭部（5a）间设有8个转子永磁体（5b），为八极配合结构。

4.如权利要求3所述的永磁转子驱动式多自由度运动电机，其特征在于：定子固定在升降台（19）上，升降台（19）与伸缩机构相连，伸缩机构与外壳固定连接；通过不同的通电策略能使电机进行自转、偏转和上下伸缩运动；所述伸缩机构为磁直接驱动式升降机构；所述的伸缩机构设有缓冲机构或导向机构；所述磁直接驱动式升降机构包括：升降台（19）与外壳底部端盖（6）之间通过压缩弹簧（17）相固定，压缩弹簧（17）中上端设有固定在升降台（19）底部的永磁体（14），压缩弹簧（17）中下端设有固定在外壳底部端盖（6）上的伸缩线圈轭（18）及其电磁伸缩驱动线圈（11）；电磁伸缩驱动线圈（11）控制伸缩永磁体（14）和压缩弹簧（17），利用压缩弹簧(17)的弹性可以使升降台（19）完成伸缩运动；电磁驱动升降机构为一个或若干个。

5.如权利要求1-4中任一项所述的永磁转子驱动式多自由度运动电机，其特征在于在所述的转子内还设有检测转子位置和转速的传感器；转子永磁体（5b）为径向充磁永磁体；转子永磁体（5b）采用内置式，嵌入转子架体之中。