[发明专利]一种球形结构两自由度混合式步进电动机及其应用

摘要

本发明公开了一种球形结构两自由度混合式步进电动机及其应用，包括第一自由度电机、第二自由度电机和输出轴，其中，第一自由度电机为具有一缺口的圆环状结构，第二自由度电机为具有一开口的圆环状结构，且所述缺口与开口相适配，使得两个电机的所在平面相垂直正交；第一自由度电机、第二自由度电机均包括定子和转子，且转子与定子在所属电机的所在平面内能够发生相对运动，通过两个自由度电机各自独立运动，实现设置在其中一个自由度电机上的输出轴的两自由度运动。本发明具有结构、制造工艺简单、分析设计方便、机械集成度高、开环运行定位精度高、驱动控制容易、性能实验测试容易的优点，有利于缩短产品的研发周期、提升产品的性能和竞争力。

主权项

1.一种球形结构两自由度混合式步进电动机，其特征是：包括第一自由度电机、第二自由度电机和输出轴，其中，所述第一自由度电机为具有一缺口的圆环状结构，所述第二自由度电机为具有一开口的圆环状结构，且所述缺口与开口相适配，使得两个电机的所在平面相垂直正交；所述第一自由度电机、第二自由度电机均包括定子和转子，且转子与定子在所属电机的所在平面内能够发生相对运动，通过两个自由度电机各自独立运动，实现设置在其中一个自由度电机上的输出轴的两自由度运动；所述第一自由度电机与第二自由度电机结构相同，均包括转子部分和定子部分，转子部分包括圆柱形的不导磁转子支架、环形永磁体及设置在永磁体两侧的环形叠压转子铁心，所述转子铁心外侧均匀布置若干小齿；定子部分包括弧形叠压定子铁心及定子绕组，定子铁心内周分布有磁极，极间槽内设有定子绕组，磁极的极靴上分布有定子小齿；所述第一自由度电机的定、转子中心轴线与第二自由度电机的定、转子中心轴线垂直正交，交点为球形电动机的球心。