目前，能够实现多自由度运动的球形电机研究还处在探索阶段，特别是对于定转子轭、定子齿都为铁磁材料的永磁式球形电机。该种结构的球形电机输出转矩增大，但同时带来齿槽转矩问题，引起振动和噪声，并增加了控制难度。因此，有必要对永磁球形电机齿槽转矩进行研究。
　　本文研究对象为双多面体结构永磁球形电机。转子磁极位于正六面体的顶点，定子为半球结构，以适应关节驱动、轮毂驱动等特殊要求，定子齿位于正八面体面心。本文采取两种方法对齿槽转矩进行研究：
　　首先，通过对比旋转电机齿槽转矩的分析过程，将永磁球形电机齿槽转矩的分析分解为单磁极-多齿的单极模型和多磁极-多齿的多极模型。采用有限元仿真获取单极球形电机齿槽转矩，并利用球谐函数进行分解以获得其函数表达式。分别采用磁极坐标位置变换和球谐系数变换，获得转子运动过程中其它任意磁极产生的齿槽转矩。将各磁极的齿槽转矩叠加，最终获取两种变换方式对应的多极永磁球形电机齿槽转矩。与直接有限元仿真相比，这种方法在一定程度上减小了计算负担。
　　其次，考虑到有限元获取单极模型的齿槽转矩计算负担仍较重，采用等效磁路法求解齿槽转矩。将磁极进行网格划分，以单根磁通管为研究对象，通过路径选择、磁密和侧边力计算，获得其产生的齿槽转矩。通过坐标变换，并将所有磁极磁通管产生的齿槽转矩叠加，最终得到转子整体与定子间的齿槽转矩。该方法较好地协调了计算时间与计算准确性之间的问题，适用于球形电机初期设计阶段。
　　本文分别将以上两种方法获取的齿槽转矩值与仿真值进行对比，验证方法的正确性；初步设计并制作了实验平台。本文对永磁球形电机结构优化、转矩控制具有一定的参考意义。