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一种叠片式无芯发电机及其制作方法

阅读:200发布:2021-05-18

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1.一种叠片式无芯发电机,设有与外固定架(2)固定的定子线圈以及通过转轴(1)带动的转子,所述定子线圈设有线圈架(8),线圈架固定设有多个盘状的单线圈(9),所述转子由转子架(3)和固定嵌入转子架的永久磁体构成,转子架(3)与转轴(1)固定,所述线圈架(8)和所述转子架(3)均为中心被转轴(1)穿过的盘状;其特征在于:
所述外固定架为抗磁材料,导磁回路中仅转子为导磁体;
一个转子架与相邻的一个线圈架(8)以设定的间隔组成一个动能转换单元(6),至少3个同样结构的动能转换单元(6)轴向对齐且排列顺序一致地安装成为叠片式无铁芯发电机主体;单个转子架上的永久磁体偶数个配置、绕轴心呈正多边形中心对称分布;
所述永久磁体的表磁强度至少为3700高斯,永久磁体为正圆形柱体时,单个永久磁体的径向最大尺寸d与所述叠片式无铁芯发电机主体的厚度h的比值d/h为2~2.65,永久磁体为扇形柱体时,单个永久磁体的径向最大尺寸d与所述叠片式无铁芯发电机主体的厚度h的比值d/h为2.13~2.66;磁体横截面面积与转子架的横截面面积的比值小于等于1大于0.5,叠片式无铁芯发电机主体中单线圈(9)的体积占叠片式无铁芯发电机主体体积比值大于等于35%、小于等于50%。
2.根据权利要求1所述的叠片式无铁芯发电机,其特征在于:转子架的永久磁体径向安装位置的轴向中部设有槽或孔,永久磁体固定嵌设于转子架的该槽或孔内,所述永久磁体的厚度为7~100mm,横截面最大尺寸为8~220mm。
3.根据权利要求1所述的叠片式无铁芯发电机,其特征在于:所述单线圈(9)以单层或多层的盘状绕制,每个动能转换单元(6)内单线圈数量与永久磁体的数量相同,每一个单线圈的形状与永久磁体相同或相似,单线圈在线圈架内的布置结构与永久磁体在转子架内的布置结构一致;所述单线圈截面为正圆形或扇形。
4.根据权利要求3所述的叠片式无铁芯发电机,其特征在于:每一个线圈架(8)内的单线圈(9)由两层盘状线圈盘(5)叠加,每一个线圈盘的绕制数为4圈或小于4圈,同一线圈架(8)内的线圈盘(5)依次串联,所有线圈盘串联成为一个单相绕组,相邻单线圈间的连接线设于围成一周的绕组的内侧,绕组的出线端和进线端设于绕组的外侧。
5.根据权利要求1所述的叠片式无铁芯发电机,其特征在于:所述永久磁体为超级磁铁,单线圈使用石墨烯材料。
6.根据权利要求1~5之一所述的叠片式无铁芯发电机,其特征在于:每个动能转换单元(6)设有6个嵌于转子架内的永久磁体,每个线圈架(8)设有6个单线圈(9);单线圈的导线横截面为矩形。
7.根据权利要求1~5之一所述的叠片式无铁芯发电机,其特征在于:单线圈无铁芯盘绕且其两侧端面外被线圈架的侧壁覆盖固定,在转子架(3)的两端面及侧面外侧设有与外固定架(2)固定的间隔架(10),转子架与线圈架之间的间距为0.3~3mm。
8.一种根据权利要求1~7之一的叠片式无铁芯发电机的制作方法,其特征在于:包括下述步骤:
一、以抗磁材料制作外固定架(2)和定子线圈,加工转轴(1)和转子;
其中定子线圈的制作方法为:带中心通孔的圆盘状线圈架(8)上固定偶数个盘状的单线圈(9),使单线圈以中心通孔为中心围成一周正多边形,单线圈导线的横截面为矩形,从单线圈的外侧引入和引出接线端;每一单线圈分为双层的线圈盘(5)绕制,一层线圈盘在螺旋状绕制不超过四圈后进入另一层线圈盘绕制,之后从单线圈邻近中心通孔的一侧连接到相邻单线圈,或在线圈架上的单线圈绕制完成后从单线圈远离中心通孔的一侧引出;
转子的制作方法为:将扁平且厚度一致的永久磁体固定嵌入盘状的转子架内,使永久磁体的端面与转子架的端面平行,永久磁体的个数与单线圈的个数和排布一致、形状相同或相似,一个转子架上相邻永久磁体的磁极方向相反;
二、在转轴上设定位置交替间隔安装转子和定子线圈,定子线圈与外固定架固定,转子与转轴固定,每一片转子架上的永久磁体轴向对齐且同一轴向上的永久磁体磁极方向一致;
三、将转轴通过轴承安装于其两端的外固定架上;
四、连接单线圈外侧的各接线端。
9.根据权利要求8的叠片式无铁芯发电机的制作方法,其特征在于,在转子架(3)外套装隔离外界与转子架两端和外侧的间隔架(10),转子架与间隔架之间通过滚珠与沟槽、或通过轴承连接,一个间隔架的厚度比一个转子架厚0.4mm~4mm,将所述间隔架与外固定架固定。
10.根据权利要求8或9的叠片式无铁芯发电机的制作方法,其特征在于,所述线圈架上设6个单线圈,所述永久磁体和单线圈制作为正圆形柱体,或永久磁体和单线圈制作为扇形柱体;在转子架的侧面设有固定该转子架内永久磁体的固件

说明书全文

一种叠片式无芯发电机及其制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及发电机技术,具体说是一种高效叠片式无铁芯发电机及制作方法。

背景技术

[0002] 目前的小型发电机广泛使用柱式发电机,中心以线圈制成转子,以侧壁的单线圈切割线,发电机耗量大,内转子散热困难,转子中若使用永磁体在高温下存在不可逆退磁,发电机性能下降,定子组件散热困难,且定子尺寸受到限制。
[0003] 盘式电机是1821年由法拉第发明,盘式电机的定子与转子都呈平面圆盘结构,定子与转子轴向交替排列。受限于当时的材料和工艺平,盘式电机未能得到进一步的发展。随着能源和环境问题的日益突出,新能源逐渐成为了人们关注的焦点。特别是电作为现阶段最成熟最具商业化发展前景的新能源产业之一,得到了各国政府及各大公司的高度重视。尤其是小型风力发电系统,机动性高,使用灵活,不仅在牧区、渔船、海岛等偏远地区有着广阔的应用前景,在城镇照明、监控等小功率用电设备上也有着无可比拟的优势。盘式电机结构简单紧凑、体积小、且转矩密度高,特别是双外转子无定子铁芯的盘式永磁电机,消除了齿槽转矩和定子铁耗,启动转矩低,效率高;外转子上可以直接安装动力机,系统简单可靠。
[0004] 现有叠片式发电机的盘式定子的磁通密度和功率密度依然存在进一步提高的空间。虽然已有人提出盘片式电机的叠加使用方案,但是在使用和效果上还没有人提出使盘式电机超越传统柱式发电机的明确依据和参数结论。叠片式发电机与盘式电动机的结构要求略有区别,叠片式发电机要尽量以较小的转动惯量即可带动转子转动并输出电能,体积和重量尽量小可方便应用。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种在单位体积或重量的发电机能够输出更大功率,功率密度明显超出现有叠片式发电机和桶式发电机的叠片式无铁芯发电机。
[0006] 所述叠片式无铁芯发电机,设有与外固定架固定的定子线圈以及通过转轴带动的转子,所述定子线圈设有线圈架,线圈架固定设有多个盘状的单线圈,所述转子由转子架和固定嵌入转子架的永久磁体构成,转子架与转轴固定,所述线圈架和所述转子架均为中心被转轴穿过的盘状;其特征在于:
[0007] 所述外固定架为抗磁材料,导磁回路中仅转子为导磁体;
[0008] 一个转子架与相邻的一个线圈架以设定的间隔组成一个动能转换单元,至少3个同样结构的动能转换单元轴向对齐且排列顺序一致地安装成为叠片式无铁芯发电机主体;单个转子架上的永久磁体偶数个配置、绕轴心呈正多边形中心对称分布;
[0009] 所述永久磁体的表磁强度至少为3700高斯,永久磁体为正圆形柱体时,单个永久磁体的径向最大尺寸d与所述叠片式无铁芯发电机主体的厚度h的比值d/h为2~2.65,永久磁体为扇形柱体时,单个永久磁体的径向最大尺寸d与所述叠片式无铁芯发电机主体的厚度h的比值d/h为2.13~2.66;磁体横截面面积与转子架的横截面面积的比值小于等于1大于0.5,叠片式无铁芯发电机主体中单线圈的体积占叠片式无铁芯发电机主体体积比值大于等于35%、小于等于50%。
[0010] 一种永久磁体的优化安装方案为,转子架的永久磁体径向安装位置的轴向中部设有槽或孔,永久磁体固定嵌设于转子架的该槽或孔内,所述永久磁体的厚度为7~100mm,横截面最大尺寸为8~220mm。
[0011] 其中,永久磁体的典型厚度为8~20mm,典型横截面最大尺寸为10~120mm。
[0012] 优选地,所述单线圈以单层或多层的盘状绕制,每个动能转换单元内单线圈数量与永久磁体的数量相同,每一个单线圈的形状与永久磁体相同或相似,单线圈在线圈架内的布置结构与永久磁体在转子架内的布置结构一致;所述单线圈截面为正圆形或扇形。
[0013] 进一步地,每一个线圈架内的单线圈由两层盘状线圈盘叠加,每一个线圈盘的绕制数为4圈或小于4圈,同一线圈架内的线圈盘依次串联,所有线圈盘串联成为一个单相绕组,相邻单线圈间的连接线设于围成一周的绕组的内侧,绕组的出线端和进线端设于绕组的外侧。
[0014] 一种有凸出效果的应用实施例为,所述永久磁体为超级磁铁,单线圈使用石墨烯材料。
[0015] 典型地,每个动能转换单元设有6个嵌于转子架内的永久磁体,每个线圈架设有6个单线圈;单线圈的导线横截面为矩形。
[0016] 一种实施例为,单线圈无铁芯盘绕且其两侧端面外被线圈架的侧壁覆盖固定,在转子架的两端面及侧面外侧设有与外固定架固定的间隔架,转子架与线圈架之间的间距为0.3~3mm。
[0017] 一种上述叠片式无铁芯发电机的制作方法,其特征在于:包括下述步骤:
[0018] 一、以抗磁材料制作外固定架和定子线圈,加工转轴和转子;
[0019] 其中定子线圈的制作方法为:带中心通孔的圆盘状线圈架上固定偶数个盘状的单线圈,使单线圈以中心通孔为中心围成一周正多边形,单线圈导线的横截面为矩形,从单线圈的外侧引入和引出接线端;每一单线圈分为双层的线圈盘绕制,一层线圈盘在螺旋状绕制不超过四圈后进入另一层线圈盘绕制,之后从单线圈邻近中心通孔的一侧连接到相邻单线圈,或在线圈架上的单线圈绕制完成后从单线圈远离中心通孔的一侧引出;
[0020] 转子的制作方法为:将扁平且厚度一致的永久磁体固定嵌入盘状的转子架内,使永久磁体的端面与转子架的端面平行,永久磁体的个数与单线圈的个数和排布一致、形状相同或相似,一个转子架上相邻永久磁体的磁极方向相反;
[0021] 二、在转轴上设定位置交替间隔安装转子和定子线圈,定子线圈与外固定架固定,转子与转轴固定,每一片转子架上的永久磁体轴向对齐且同一轴向上的永久磁体磁极方向一致;
[0022] 三、将转轴通过轴承安装于其两端的外固定架上;
[0023] 四、连接单线圈外侧的各接线端。
[0024] 一种安装方式为,在转子架外套装隔离外界与转子架两端和外侧的间隔架,转子架与间隔架之间通过滚珠与沟槽、或通过轴承连接,一个间隔架的厚度比一个转子架厚0.4mm~4mm,将所述间隔架与外固定架固定。
[0025] 所述线圈架上设6个单线圈,所述永久磁体和单线圈制作为正圆形柱体,或永久磁体和单线圈制作为扇形柱体;在转子架的侧面设有固定该转子架内永久磁体的固件
[0026] 本发明经过申请人长期的大量实践,利用多层叠片式发电机的磁场叠加优势,由于每一组定子绕组在限定的结构条件下可额外得到相邻动能转换单元的磁场力的叠加,磁通量的变化率大幅增加,输出功率得到显著的提升,尤其是,多层叠片式发电机的输出功率在满足本发明的条件下至少提高了2倍以上。通过实验测试表明,双层动能转换单元比单层结构的叠片式发电机输出功率密度提高2.54倍,三层动能转换单元比双层结构的叠片式发电机输出功率密度又提高5%,四层动能转换单元比三层结构的叠片式发电机输出功率密度仍可提高1%。同时,多层是叠片式发电机的输出效率也极大的得到提高,使用常规材料的常见发电机的输出效率至多可达到75%,而经过实际测试,使用本发明技术方案的多层叠片式发电机的输出效率可达到90%以上。
[0027] 本发明技术方案的输出功率密度有显著的提高,主要部件使用相同的通用材料、永久磁体使用钕铁磁铁(N40H)的情况下,单位体积的功率密度比较,常见柱式三相异步发电机的功率密度是2.8VA/cm3左右,本发明技术方案的发电机功率密度在36VA/cm3以上(试验参数,输出500V,100A);单位质量的功率密度比较,常见柱式三相异步发电机的功率密度是1.7KVA/Kg,常见盘式发电机的功率密度是1KVA/Kg左右,本发明技术方案的发电机功率密度不低于2.1KVA/Kg。
[0028] 本发明首次明确的提出了无铁芯的多层叠片式电机利用专设计的磁力线路和规则的磁场叠加实现输出功率有效提升,并且使其降低成本实用化的具体条件和数值范围。揭示了将多层叠片式发电机的输出效率、功率体积比大幅提高的基本条件,首次明确公开了一种将叠片式发电机的功率密度显著提升的应用参数,其输出功率密度明显超出现有的盘式发电机。
[0029] 本发明在叠片式发电机结构上做出了多处与传统技术完全不同的显著改进,外壳不使用导磁材料,完全改变了传统盘式发电机通过壳体和铁芯规划的磁回路,不使用铁芯导磁,不仅减轻了重量、减小了体积,减小了涡流损耗和磁损耗,通过叠加磁场之间的相互作用,在结构限制之下磁力线明显得到规整,反而增大了磁通量,并且大为减小了线圈的电感,使输出电流得到有效提升。
[0030] 仅使用4圈或4圈以下线圈匝数,尽量缩小磁体之间的距离和提高输出电流;通过永久磁体的面积占比和d/h比值将多层叠片式发电机的基本结构做出了限制,也是本发明的叠片式发电机定子线圈磁通量的保证;表磁和线圈占比的限制是达到明显提升功率输出效率的条件。线圈的占比主要通过使用盘绕线圈的方式实现,经过大量实验表明,填满中空的盘式线圈绕制方式比仅在边缘绕制的方式对于提高输出功率更加有效。线圈圈数限制降低了电抗提高了输出电流,并有利于增大导线截面积,进一步提高输出电流,增大转化效率。
[0031] 线圈圆盘状绕制可以在增加线径的情况下减小轴向厚度,线圈采用矩形线可以利用原有空间尽量提高输出电流,减小内阻和温升,相邻的单线圈仅设2层,正好可以将绕入到内圈的导线再次绕出到外圈,并通过排布的多个单线圈的内侧连接到相邻线圈,通过这一工艺结构最大限度减小了轴向间距而提高了输出功率。虽然该绕制方法减少了线圈匝数,但是大幅提高了输出电流,极小的多层转子间距大幅提升了磁场强度,间接提升了电动势的输出,同时减小了线圈材料的应用量和输出电抗。
[0032] 永久磁体嵌入转子架内安装,避免了在转子架两侧面分别固定安装的方式,缩短轴向长度,减小了体积,而且有利于磁域范围扩大和增强磁场强度。本发明方案中3700高斯的表磁强度数值是在经过大量实验的前提下得到的边界数值。
[0033] 使用超级磁铁和石墨烯材料的固定的单线圈并不仅仅在于材料选择,超级磁铁是指磁场强度是通常磁铁10倍的专用名词和材料,由于超级磁铁的磁力强大,通常的有铁芯结构难以安装,并且在使用过程中会由于强大的磁场力折弯铁芯和永久磁铁本身,在现有的盘式电机中无法得到应用,而在本发明方案中由于使用了无铁芯结构,避免了该问题,从而使超小体积大输出功率的发电机成为可能。石墨烯材料有强度高、散热性能好、导电性好的优点,由于其价格昂贵而难以普及,利用本发明的极少线圈绕制的定子应用中尤其能够发挥其特殊作用,从而可以提升线材的带载能力,通过使用高温线材,超级磁铁,石墨烯等材料可以将功率密度再提升20倍,实现同等体积、同等质量下的兆瓦级的飞跃,这是目前在其他柱式或盘式发电机中即使使用新材料也无法实现的。
[0034] 在进一步的改进中,截面为同样圆形的永久磁体和单线圈可以规范波形输出,尤其是,使用6个圆形的永久磁体和线圈在降低工艺成本的同时明显提高了输出效率,经过实验表明,圆形的磁体比相近面积的或稍大面积的其他形状磁体能够达到更强的有效磁场,同时却使用了更少的材料;使用单相输出避免了多相输出间的电动势抵消,一个线圈架内单线圈之间的串接以及偶数个永久磁体是专门设计的单相输出结构。整体结构在不提升体积的情况下明显提高了输出功率,根据实验数据,本发明结构的盘式电机的输出功率密度是单层盘式发电机的至少2.54倍,是传统柱式发电机的3倍以上。附图说明
[0035] 图1是本发明结构实施例示意图,
[0036] 图2是转子排布结构实施例示意图,
[0037] 图3是单线圈排布结构实施例示意图。
[0038] 图中:1—转轴,2—外固定架,3—转子架,4—永久磁体,5—线圈盘,6—动能转换单元,7—轴承,8—线圈架,9—单线圈,10—间隔架。

具体实施方式

[0039] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:如图1所示,所述叠片式无铁芯发电机,设有与外固定架2固定的定子线圈和通过转轴1带动的转子,定子线圈与转子交替同轴设置。所述转子为嵌入永久磁体的转子架3,转子架3与转轴1固定,所述定子线圈和所述转子架3均为中心被转轴1穿过的圆盘状。叠片式发电机与柱式发电机不同,在轴向的盘面设置线圈和转子,转子轴向设置、外固定架使用抗磁材料从而聚集磁力线在轴向设置的永久磁体之间形成封闭圈,转动转子使线圈横向切割磁力线产生电动势。永久磁体嵌于转子架内,从侧面将永久磁体固定,在盘面较大时可以保持转子架的刚性不变形
[0040] 使用永久磁体磁场强度虽然没有电磁铁的磁场强度大,但是结构简单,运行可靠;体积小,质量轻;损耗小,效率高;不需要集电环和电刷装置,减少了故障率。
[0041] 定子线圈通过在盘状的线圈架8上固定一周圆盘状的单线圈9构成,一个转子与相邻的一个定子线圈组成一个动能转换单元6,多个动能转换单元6通过转轴1轴向对齐且方向一致地依次安装成为叠片式无铁芯发电机主体,方向一致指转子和定子线圈的排列顺序一致,以及转子和定子线圈的端面朝向一致。利用多层叠加使用的叠片式发电机,发明人经过长达6年的大量实践,利用多层叠片式发电机的磁场叠加优势,由于每一组定子绕组额外得到了相邻动能转换单元的磁场力的叠加,磁通量的变化率大幅增加,输出功率得到显著的提升,多层盘式电机的输出功率在满足本发明的条件下至少提高了2倍以上。
[0042] 如图2,单个转子架上成偶数个配置的形状一致的永久磁体绕轴心呈正多边形分布;图中实施例为一个转子架内设6个永久磁体,每个动能转换单元6内横截面分布的单线圈数量与永久磁体的数量相同,均为6个。同一个转子架上相邻的永久磁体的磁极方向相反,相邻转子架上同轴向的永久磁体方向一致。由于外固定架使用抗磁材料,磁力线的分布成为在外固定架内的永久磁体之间循环,在轴向的永久磁体之间距离足够近时,磁力线主要集中在轴向的永久磁体间穿行。
[0043] 永久磁体的典型厚度为8~20mm,典型横截面最大尺寸为10~120mm。在抗屈服力的技术进步后,所述永久磁体的厚度可扩展为7~100mm,横截面最大尺寸可扩展为8~220mm。
[0044] 如图3,所述单线圈固定于线圈架8上,每个线圈架上横截面装有多个圆盘状的单线圈,单线圈中以导线不留孔洞地绕满或仅留有很小的中部孔隙,每一个单线圈的形状与永久磁体形状相似,均为直径相同或相近的圆形,位置轴向对齐,每个动能转换单元6设有6个永久磁体,横截面盘设6个单线圈。如图,单线圈圆盘状绕制,每一个线圈架内的单线圈轴向设有两层线圈盘5。每一个线圈架内的线圈盘5依次串联为一个单相绕组。仅以4圈或4圈以下的线圈匝数减小厚度,线圈在一个平面内盘绕,导线的截面为矩形,可以使用截面积较大的线径以提高输出电流,还有利于缩短动能转换单元之间的间距,更大限度地利用相邻磁体的磁场。
[0045] 实验表明,圆形的永久磁体比扇形或其他异形的永久磁体磁场更加集中,其中心磁场的强度更高,且线圈切割磁力线后产生的输出波形规则,不会因不规则的输出波形损坏用电器。
[0046] 所述永久磁体的表磁强度至少为3700高斯,达到通常的钕铁硼磁体的强度,永久磁体截面形状为正圆形的情况下,单个永久磁体的径向最大尺寸d与所述叠片式无铁芯发电机主体的厚度h的比值d/h为2~2.65,永久磁体的截面形状为扇形的情况下,单个永久磁体的径向最大尺寸d与所述叠片式无铁芯发电机主体的厚度h的比值d/h为2.13~2.66;而所述叠片式无铁芯发电机主体中至少设置了3层动能转换单元,磁体所占面积与转子架的横截面面积的比值小于等于1大于0.5,叠片式无铁芯发电机主体中单线圈9的体积占叠片式无铁芯发电机主体体积比值大于等于35%、小于等于50%。这是满足高效输出和大的功率密度的条件。
[0047] d/h比值在发电机中与电动机不同,发电机为减小转动惯量,转子的直径较小。另外需要在增强转子、定子线圈的屈服度和通过多层磁场叠加增加磁场强度之间平衡。
[0048] 动能转换单元的层数根据应用的需要和结构强度的要求设置,可能多达数十层,在工艺先进的前提下或可达百层。
[0049] 线圈架8与抗磁材料的外固定架2固定,外固定架同时作为发电机的端盖,在外固定架内仅设有叠片式无铁芯发电机主体和轴承7。外固定架不使用导磁材料,与目前所有的发电机结构都不同,该结构改变了磁路的走向,利用轴向排列的永久磁铁形成封闭的主磁力线环路,而磁通量并没有减少。
[0050] 一种上述叠片式无铁芯发电机的制作方法实施例,包括下述步骤:
[0051] 一、制作出转轴,以抗磁材料制作外固定架2、单线圈9和间隔架10,加工出相同形状的扁平圆形永久磁体,根据输出功率的不同设置统一的永久磁体的厚度和直径;永久磁体可采用钕铁硼磁体,满足表磁强度至少为3700高斯。
[0052] 其中单线圈的制作方法为在带中心通孔的圆盘状线圈架8上布置6个圆盘状的单线圈9,单线圈的直径与永久磁体的直径基本一致,使单线圈以通孔为中心对称围成一周,线圈导线的横截面为矩形,从单线圈的外侧引入和引出接线端。
[0053] 每一单线圈分为双层绕制,每一层在同一平面内螺旋状绕制3~4圈,由外层向中心绕制完成后进入另一层平面内螺旋状绕出,两层线圈轮廓重合,并从单线圈的内侧连接到相邻单线圈,最后从单线圈的外侧绕出;在线圈架上设定固定部位放置单线圈,将绕制的单线圈与线圈架的端面及周围以树脂粘合并压制为规则的形状,以便于与相邻的单线圈或外固定架固定,且线圈架起到保持足够屈服度的作用。
[0054] 转子的制作方法为将永久磁体固定嵌入转子架内,转子架可预先在永久磁体的安装位置设置穿孔,并在永久磁体的一侧端面设置挡圈,另一侧端面固定加盖挡圈或盖板。永久磁体的个数为6个,形状为与单线圈同直径的圆柱形,相邻永久磁体的磁极方向相反;通过紧固螺钉从外侧面将永久磁体固定在转子架内。
[0055] 转子架的中心设有轴孔,可设置一个端面突出的用于与转轴固定连接的联轴结构。
[0056] 所述间隔架10的中部设有可不接触地置入所述转子架3的孔,间隔架的厚度比转子架厚1mm,间隔架可以在外侧与外固定架通过紧固件固定,间隔架与转子架之间可以通过轴承、或者滚珠和滚珠槽的结构相连接。间隔架的作用是将可旋转的转子架与单线圈间隔开,且将转子模化而便于规范地安装,可以将转子和定子交替安装在转轴上,同时便于散热,由于转子架的转动造成负压区带动间隙与外界的动气流动散热。而所有转子上的永久磁体的磁极方向在同一轴向上保持一致。
[0057] 二、将转轴通过轴承连接一侧外固定架。
[0058] 三、沿转轴交替紧密安装带间隔架的转子和带单线圈的定子线圈,在将该转子与转轴固定,间隔架与外固定架或线圈架固定,并使转子装于间隔架的轮廓范围内,各转子的轴向磁极方向一致;安装完转子和定子线圈后装入通过轴承连接的另一侧外固定架。
[0059] 四、按照设定连接定子线圈外侧的接线端,可以将各定子线圈相互依次串联成为一个单相输出的发电机,也可以设置为多输出端。
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