1、隨著現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器檢測(cè)技術(shù)等高新技術(shù)的飛速發(fā)展，在需要滿足高速、高精確度、運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜等工作中，一般由多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)裝置和精密機(jī)械手已經(jīng)不能滿足技術(shù)發(fā)展的要求，磁懸浮技術(shù)的產(chǎn)生及應(yīng)用主要用來(lái)解決這些問(wèn)題?，F(xiàn)在磁懸浮技術(shù)在磁懸浮軸承方面得到了深入的研究和廣泛的應(yīng)用，而在磁懸浮電機(jī)方面，作為驅(qū)動(dòng)裝置，為了滿足各種需要，單自由度、兩自由度及多自由度磁懸浮電機(jī)也有了較成熟的技術(shù)支持，這些電機(jī)也已被應(yīng)用于全景攝像機(jī)、磁懸浮球

2、形關(guān)節(jié)、磁懸浮電動(dòng)泵等中。多自由度磁懸浮球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與其他磁懸浮電機(jī)一樣，具有無(wú)接觸、無(wú)磨損、無(wú)潤(rùn)滑等特點(diǎn)，提高了工作效率、精度和動(dòng)態(tài)性能，但是它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便，穩(wěn)態(tài)性能高，效率高，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在多自由度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值[1,2]。
　　 本文通過(guò)對(duì)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)和磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)技術(shù)的研究，結(jié)合空間磁場(chǎng)動(dòng)力學(xué)分析和電磁能量轉(zhuǎn)換原理，創(chuàng)新出一種新型磁懸浮球形感應(yīng)電機(jī)。這種磁懸浮球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是

3、機(jī)電一體化復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，可用于各種小空間的工作環(huán)境，另外，它具有良好的力學(xué)性能和較高的穩(wěn)定性，控制精度高，可實(shí)現(xiàn)各種精密運(yùn)動(dòng)軌跡的動(dòng)作。本文具體工作包括以下幾個(gè)部分:
　　 1.介紹了球形電機(jī)的發(fā)展、研究現(xiàn)狀、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)，提出了磁懸浮球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的研究方向及意義;
　　 2.建立了磁懸浮球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)力學(xué)模型，利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)空間能量轉(zhuǎn)換原理推導(dǎo)了電感矩陣和磁鏈方程，并得出了磁懸浮

4、球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和電磁懸浮力模型，;
　　 3.設(shè)計(jì)了磁懸浮球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的整體和定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，給出一定電機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)并進(jìn)行了性能核算;
　　 4.設(shè)計(jì)了磁懸浮球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，利用ANSYS軟件通過(guò)建立球形感應(yīng)電機(jī)對(duì)定子、轉(zhuǎn)子模型，對(duì)感應(yīng)磁場(chǎng)進(jìn)行了有限元分析，得出并驗(yàn)證了懸浮力和電磁轉(zhuǎn)矩、定子和轉(zhuǎn)子間的磁通密度與空間位移變換參數(shù)和控制參數(shù)等之間的關(guān)系;
　　 5.設(shè)計(jì)了磁懸浮球形感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的