非旋转式直流发电机的制作方法

1.本发明涉及非旋转式直流发电机，具体是，不需旋转励磁或电枢，也可以高效生成直流的非旋转式直流发电机。


背景技术：

2.发电机（electric generator）是指主要将力学能转换成电能的装置，根据其运转方式或者运转原理也可以分别称为直流发电机、同步发电机、感应发电机等。发电机基本具备生成电流输出的电枢和生成磁场的励磁。发电机通常给励磁供给直流电源，形成磁场，通过使电枢对励磁旋转或者使励磁对电枢旋转的方式在电枢上生成电流的流动。此时，使电枢旋转的方式称为旋转电枢型，使励磁旋转的方式称为旋转励磁型。这种旋转式发电机中，电枢或励磁的旋转驱动是通过其它能源运行。能源是根据其使用用途采用适当的，通常使用水力、风力、潮汐力等自然能源，或者涡轮、引擎、电机等驱动装置。
3.通常，直流的优点在于电的储存方便，反之也具有包括升压在内的高功率化难的缺陷。而交流是储存效率较低，但相反地具有升压和高功率化容易的优点。作为发电机的一种优选的使用方式，有一种系统可以利用蓄电池等已储存的直流电源或者其它交流电源使励磁或电枢旋转，从而生成丰富的交流电力。这种电力系统或者电力转换系统是在医院或工厂等具有高功率需求的企事业单位作为应急电力装置使用的较广泛。而且这种电力系统将电气作为能源使用，因此根据情况，可以非常有效地用于各种需生成驱动转矩的电动汽车等设备。
4.作为发电机的其它适用方式，有一种系统是通过励磁或者电枢的旋转生成感应电流，然后通过整流器或者整流器片输出，从而生成直流电力。这种电力系统或者电力转换系统常用于汽车和飞机等使用直流电源的机器的电力供给系统和，用于这种机器或设备的蓄电池充电所需的蓄电池充电系统。
5.现有的发电机是基本上需要电枢或励磁的旋转驱动。这种结构性的特征必然会引发发电机的结构、机械的复杂性及其制造成本的增加。尤其，所述结构性特征是，电枢或励磁旋转时，由于机械性摩擦等原因，导致大量能源发生损失，因此发电机的发电效率及电力转换效率的提高上受到限制。尤其，直流发电机是为了整流感应电流，还需要整流器或整流器片，因此在发电机的结构及重量等方面，与交流发电机相比存在条件更加恶劣的缺点。
6.韩国注册专利10-1913746号（名称：可调节频率及电压的交流电力发生器）、公开专利公报第10-2014-0078732号（名称：电力转换装置）、日本公开专利公报特开2000-353627号（名称：绝缘换流变压及交换式电源电路）等曾介绍过不需旋转电枢或励磁也可以实施电源转换的装置或系统。其中注册专利10-1913746号尤其值得关注。该专利是将电枢和励磁交替、反复层压，对供给到励磁的直流电源的脉冲宽度实施占空控制，使得从电枢获得的交流电源的频率及电源容易得到调节。


技术实现要素：

7.技术课题本发明的目的在于提供一种不需旋转励磁，而且不需采用整流器也可以生成直流电源的非旋转式直流发电机。
8.本发明的另一目的在于提供一种可以高效生成直流电源的非旋转式直流发电机。
9.本发明的又另一目的在于提供一种高效的交流-直流电力转换器。
10.本发明的又另一技术目的在于提供一种可作为直流电力转换器使用的非旋转式直流发电机。
11.技术方案为实现所述目的，本发明的非旋转式直流发电机作为生成直流电流的直流发电机，优选地，具备驱动机构和发电机机构，所述发电机机构包括：杆状的芯部件和；电线被卷绕且中央部分形成第一中空部，并通过第一中空部配置于所述芯部件外侧的励磁；以及电线被卷绕且中央部分形成第二中空部，并通过第一中空部配置于所述芯部件外侧的电枢。所述励磁和电枢之间设有磁极片；所述励磁和磁极片之间，以及所述电枢和磁极片之间设有绝缘板；所述驱动机构是根据由交流电源的交流电流给所述发电机机构供给励磁电流。
12.为实现所述目的，本发明的非旋转式直流发电机作为生成直流电流的直流发电机，优选地，包括：杆状的芯部件和；电线被卷绕且中央部分形成第一中空部，并通过第一中空部配置于所述芯部件外侧的励磁；以及电线被卷绕且中央部分形成第二中空部，并通过第一中空部配置于所述芯部件外侧的电枢。所述励磁和电枢之间设有磁极片；所述励磁和磁极片之间，以及所述电枢和磁极片之间设有绝缘板；所述励磁通过直流的励磁电流被驱动，励磁电流具有一定频率。
13.有益效果根据如上所述构成的本发明，其有益效果在于，在芯部件上将励磁和电枢层压配置，通过将励磁电流适当地供给到励磁的方式，从电枢上生成所需的直流电流。因此本发明不需要用于使励磁或电枢旋转驱动的机械结构，可以去掉整流器，使得直流发电机的结构变得非常简单且轻型化；而且在本发明中，直流发电机以非旋转式构成，因在励磁或电枢的旋转过程中发生的摩擦而造成的能量损失减少，从而大幅提高发电机的发电效率。
附图说明
14.本说明书中的附图用于有效说明本发明的技术结构。图中的一部分结构被简化或夸张显示，以便更好地理解本发明。
15.图1是显示本发明第一实施例的发电机机构100或者直流发电机的结构图；图2是显示采用图1的发电机机构100的非旋转式直流发电机结构的结构图；图3是显示本发明第二实施例的非旋转式直流发电机结构的结构图；图4是显示本发明第三实施例的非旋转式直流发电机结构的结构图；图5是显示本发明第四实施例的非旋转式直流发电机结构的结构图；图6是简略显示本发明第五实施例的发电机机构100c或者直流发电机外观形状的正视图；
图7是图6中显示的发电机机构100c或者直流发电机的分离透视图；图8是显示根据纯铁冷却时间的去磁时间特性的图表；图9是显示本发明中对芯部件40和磁极片80热处理时随时间变化的冷却特性曲线的图表；图10是简略显示本发明第六实施例的发电机机构100d或者直流发电机外观形状的正视图；图11是显示图1中被供给到励磁10的输入端12的励磁电流一例的波形图；图12是显示本发明第七实施例的直流发电机结构的结构图；图13是显示图12中将第一和第二励磁10-1、10-2选择性地驱动时通过第一和第二励磁10-1、10-2的各输入端12-1、12-2供给的励磁电流一例的波形图。
16.最佳实施方式为实现所述目的，本发明的非旋转式直流发电机作为生成直流电流的直流发电机，其特征在于，具备驱动机构和发电机机构，所述发电机机构包括：杆状的芯部件和；电线被卷绕且中央部分形成第一中空部，并通过第一中空部配置于所述芯部件外侧的励磁；以及电线被卷绕且中央部分形成第二中空部，并通过第一中空部配置于所述芯部件外侧的电枢。所述励磁和电枢之间设有磁极片；所述励磁和磁极片之间，以及所述电枢和磁极片之间设有绝缘板；所述驱动机构是根据由交流电源的交流电流给所述发电机机构供给励磁电流。
17.为实现所述目的，本发明的非旋转式直流发电机作为生成直流电流的直流发电机，优选地，包括：杆状的芯部件和；电线被卷绕且中央部分形成第一中空部，并通过第一中空部配置于所述芯部件外侧的励磁；以及电线被卷绕且中央部分形成第二中空部，并通过第一中空部配置于所述芯部件外侧的电枢。所述励磁和电枢之间设有磁极片；所述励磁和磁极片之间，以及所述电枢和磁极片之间设有绝缘板；所述励磁通过直流的励磁电流被驱动，励磁电流具有一定频率。
18.其特征在于，在所述芯部件的中央部分沿着长度方向设有中空。
19.其特征在于，所述芯部件和第一或第二中空部之间被增设绝缘材料。
20.其特征在于，所述绝缘板是用高弹性材料构成。
21.其特征在于，所述绝缘板是用pet构成。
22.其特征在于，所述芯部件是用纯铁构成，且经过热处理。
23.其特征在于，所述磁极片是用纯铁构成，且经过热处理。
24.其特征在于，所述热处理是，将芯部件或磁极片与固体燃料一起放入炉内，使固体燃料燃烧，将芯部件或者磁极片用一定温度以上加热，然后将芯部件或磁极片与燃烧的固体燃料一起自然冷却而成。
25.其特征在于，所述固体燃料为木炭。
26.其特征在于，所述芯部件或者磁极片是用油对表面进行处理。
27.其特征在于，所述励磁和电枢设有多个，励磁和电枢被相互交替配置。
28.其特征在于，所述多个电枢是相互串联连线。
29.其特征在于，所述多个励磁分割成第一励磁组和第二励磁组，所述第一励磁组和第二励磁组是被相互交替驱动。
30.其特征在于，所述多个励磁分割成第一励磁组和第二励磁组，所述第一励磁组和第二励磁组是被各自分别同步驱动。
31.其特征在于，所述第一或第二励磁组对励磁电流输入各自分别被串联连线。
32.其特征在于，所述第一或第二励磁组对励磁电流输入被各自分别并联连线。
具体实施方式
33.下面将结合附图，对本发明的实施例详细地进行描述，但所描述的实施例是本发明的优选实施例，不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，而这些修改，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
34.首先阐述本发明的基本概念。如上所述，发电机的基本原理是，使施加到电枢的磁场（磁通量）发生变化，在电枢上生成感应电流的流动。在此，使电枢发生磁通量变化的方法是，从外部给励磁输入直流电源，生成磁场（磁通量），通过励磁和电枢的相对位置变化，就是使励磁或电枢旋转驱动，从而使施加到电枢的磁场（磁通量）发生变化。这种方法作为目前大部分发电机都采用的方法，如上所述，其存在的问题在于，因使励磁或电枢的旋转驱动，导致发电机结构变得复杂，发电效率降低。
35.通过使电枢的磁通量发生变化的其它方法是，使供给到励磁的励磁电流发生变化，进而使通过励磁生成的磁场（磁通量）本身发生变化。本方式是如果可以适当采用使励磁电流发生变化的方案，即可防止现存的问题，即因电枢或励磁的旋转驱动而发电机结构变得复杂以及效率降低的问题。本发明中将这种方式作为与现有的旋转电枢型或者旋转励磁相对的概念，称为非旋转式，将采用本方式的发电机称为非旋转式发电机。
36.图1是显示本发明第一实施例的发电机机构100或者直流发电机的结构图。图中，发电机机构100或者直流发电机具备励磁10和电枢20。励磁10和电枢20分别由用绝缘材料包覆的导电线路11、21卷绕构成。在此，导电线路是例如优选地，可以采用聚氨酯（polyurethane）铜线、聚酯（polyester）铜线、聚酰胺酰亚胺（pai:polyamide imide）铜线、聚酯酰亚胺（polyester imide）铜线等。励磁10上具备用于供给励磁电流的输入端12，电枢20上具备引出感应电流即从电枢20上生成的电流的输出端22。励磁10和电枢20的卷绕比是可以根据励磁电力和输出电力适当地设定。
37.励磁10和电枢20是整体上以中央部分设有中空部13、23的圆柱形状形成。励磁10和电枢20的形状并不限定于特定的。例如，励磁10和电枢20可以由椭圆形状或多角形状构成。励磁10和电枢20可以被配置成垂直方向或水平方向，以便中空部13、23相互整合。优选地，励磁10和电枢20是在相互之间不发生泄漏电流或者火花的范围内，最大限度地配置于相近的位置。励磁10的电枢20的配置位置并不是特定的。例如，将励磁10和电枢20向垂直方向配置时，可以将励磁10配置在电枢20的上侧或者下侧。而且将励磁10和电枢20向水平方向配置时，可以将励磁10配置在电枢20的左侧或者右侧。励磁10是可以适当地配置于电枢20的一侧。
38.或者所述励磁10上通过输入端12被输入励磁电流。虽然图中没有具体显示，但输入端12上结合着蓄电池等电流源，以便输入励磁电流，电流源和输入端12之间可以结合控制通过输入端12输入的励磁电流的占空比以控制发电机输出的适当装置。作为这种装置，
可以包括pwm（脉冲宽度调制，pulse width modulation）装置和igbt（绝缘栅双极晶体管，insulated gate bipolar transistor）等转换装置。关于通过转换装置和pwm控制装置的励磁电流的输入及控制是在注册专利10-1913746号中有记载。
39.图2是显示具备所述发电机机构100的直流发电机结构的框图。图中直流发电机除了具备上述的发电机机构100之外，还具备可以适当驱动该发电机机构100的驱动机构200。图中驱动机构200包括：供给励磁电流的交流源210和；对于该交流源210供给的交流电流实施半波整流或全波整流的整流部220；以及对供给到发电机机构100的励磁电流的脉冲宽度即占空比进行控制以控制由发电机机构100输出的直流电力的pwm（脉冲宽度调制，pulse width modulation）控制部230。
40.所述结构中，驱动机构200对由交流源210的交流电流实施整流后供给到发电机机构100。驱动机构200的输出电流结合于发电机机构100的输入端12。供给到发电机机构100的输入端12的励磁电流是在图1中通过励磁10的线路11流动，进而与线路11的卷绕方向对应，并与线路行进方向的垂直方向形成磁场。磁场形成的方向是可以用安培的（右手螺旋）定则（ampere's right hand screw rules）定义。
41.从励磁10上生成的磁场是向电枢20的线路21的垂直方向链接。此外电枢20的线路21上，与磁场的方向和线路21的卷绕方向相应地，按一定方向发生电流流动。此时，感应电流的大小与磁场的强度及其变化量是相应的。通过线路21流动的感应电流为发电机机构100生成的电流，通过输出端22输出到外部。
42.所述结构中，励磁10和电枢20被固定地配置于相邻接的位置，在驱动机构200将交流电流整流后作为励磁电流供给到发电机机构100，进而通过发电机机构100输出直流电流，而且控制由驱动机构200供给到发电机机构100的励磁电流的占空比，从而适当调节发电机机构100的输出电力。
43.图3是本发明第二实施例的直流发电机的结构图。而且图3中与上述的实施例实际相同的部分使用相同的参照编号，但省略该具体说明。本实施例中，发电机机构100a对于一个电枢10配备多个，而本例中配备两个励磁10-1、10-2。此时，第一和第二励磁10-1、10-2是实际上由相同的结构构成。第一和第二励磁10-1、10-2对于电枢20被适当地配置。本发明的一个优选的实施例中，第一和第二励磁10-1、10-2被分别靠近电枢20的两侧配置。在其它实施例中，所述励磁10-1、10-2可以配置于电枢20的一侧或者另一侧。
44.本实施例中，第一励磁10-1是输入端的一侧与由驱动机构200的励磁电流输入侧电气结合，进而另一侧通过连接线101与第二励磁10-2的一侧输入端电气结合，第二励磁10-2的另一侧输入端被接地。进一步，第一和第二励磁10-1、10-2是对于由驱动机构200的励磁输入被串联连线或者结合。本发明的另一实施例中，第一励磁及第二励磁10-1、10-2是对于由驱动机构200的励磁电流输入可以并联结合。
45.本实施例是对于一个电枢20设置多个励磁10-1、10-2，使磁场更加有效地施加到电枢20，从而提高直流发电机的效率。
46.图4是本发明的第三实施例的直流发电机的结构图。图4中与上述的实施例实际相同的部分使用相同的参照编号，但省略该具体说明。本实施例中，发电机机构100b是对一个电枢10配备多个电枢20-1、20-2。在此，第一和第二电枢20-1、20-2实际以相同的结构构成。而且第一和第二电枢20-1、20-2是适当地配置于励磁10的一侧或另一侧，优选地，第一和第
二电枢20-1、20-2被分别靠近励磁20的两侧配置。
47.第一和第二电枢20-1、20-2是输出端22可以串联或者并联结合。图3的实施例中，第一电枢20-1的另一侧输出端通过连接线201与第二电枢20-2的一侧输出端电气结合，进而第一和第二电枢20-1、20-2整体被串联结合于输出端22。本实施例是，对一个励磁10设置多个电枢20-1、20-2，使得通过励磁10生成的电场被更加有效地应用。
48.图5是本发明的第四实施例的直流发电机的结构图，其显示的是驱动发电机机构100a的驱动机构200a的另一结构示例。而且本图中与上述的实施例实际相同的部分使用相同的参照编号，但省略该具体说明。
49.本实施例中，驱动机构200a在图2的结构中被去掉整流部220。而且设有将由交流电源210施加的交流电流选择性地供给到发电机机构100a的第一励磁10-1和第二励磁10-2的转换部250。转换部250是被零交叉点检测部240的检测信号控制。从交流电源210输出的交流电流是，向第一方向流动的第一电流和，向与第一方向的反方向即第二方向流动的第二电流被依次交替。零交叉点检测部240检测到第一交流和第二交流交替的瞬间即零交叉点后输出该检测信号。然后转换部250根据所述检测信号将由交流电源210施加的交流电流选择性地结合到第一励磁10-1的输入端12-1或者第二励磁10-2的输入端12-2。第一励磁10-1是转换部250的输出电流结合于输入端12-1的一侧，第二励磁10-2是转换部250的输出电流结合于输入端12-2的另一侧。进而通过第一励磁10-1流动的励磁电流和通过第二励磁10-2流动的励磁电流是其方向被设定成相同的方向。最终，电枢20的线路21上，第一励磁20-1被驱动时和第一励磁20-2被驱动时链接到同一方向的磁场，从而电枢20的输出端22上始终输出同一方向的感应电流。
50.图6是简略显示本发明第五实施例的发电机机构100c或者直流发电机的外观形状的正视图，图7是其分离透视图。图6中发电机机构100c或者直流发电机上设有机座部件30和，结合于该机座部件30中央部分的杆状的芯部件40。芯部件40的外周面形成与励磁10-1、10-2和电枢20-1、20-2、20-3的中空部13、23形状对应的形状，使得芯部件40和励磁10-1、10-2以及电枢20-1、20-2、20-3整体上最大限度被靠近配置。芯部件40是优选地向长度方向设有中空41。该中空41通过芯部件40的内侧使空气顺利流动，从而防止芯部件40上被不适当地储存热能。
51.芯部件40上沿着其外周面将励磁10-1、10-2和电枢20-1、20-2、20-3交替插入、层压或结合。本实施例中，利用与图3和图4的实施例相同的方式在第一和第二励磁10-1、10-2之间配置第一电枢20-1，第一电枢20-1和第二电枢20-2之间以及第一电枢20-1和第三电枢20-3之间分别配置第一励磁10-1和第二励磁10-2。
52.第一至第三电枢20-1~20-3是实际上由相同的结构构成，而且相互串联结合，从而整体上作为一个电枢发挥作用。进一步，第一至第三电枢20-1~20-3是线路11全部向同一个方向卷绕，第一电枢20-1的一侧输出端通过连接线201与第二电枢20-2的另一侧输出端电气结合，进而第一电枢20-1的另一侧输出端通过连接线202与第三电枢20-3的一侧输出端电气结合。进一步具体地，第一至第三电枢20-1~20-3是以对于同一方向的电场全部向同一方向发生感应电流流动的方式构成及结合。而且第二电枢20-2的一侧输出端22a和第三电枢20-3的另一侧输出端22b构成交流发电机的输出端。
53.对此，第一励磁10-1和第二励磁10-2的输入端12-1、12-2是以与图1至图5的实施
例相同的方式结合于驱动机构200、200a。
54.本发明的优选实施例中，励磁10-1、10-2和电枢20-1~20-3的内周面上分别被覆着绝缘材料130、230。该绝缘材料130、230是为了进一步确保励磁10-1、10-2和电枢20-1~20-3以及通过这些中空部13、23插入的芯部件40之间的绝缘而被采用。
55.励磁10-1、10-2和电枢20-1~20-3之间分别设有磁极片80。而且优选地，设置于最上侧及最下侧的电枢或者励磁，即本实施例中第二电枢20-2的上侧和第三电枢20-3的下侧也分别设有磁极片80。磁极片80和励磁10-1、10-2之间以及磁极片80和电枢20-1~20-3之间分别设有绝缘板90。此时优选地，磁极片80的横截面形状及大小与励磁10-1、10-2及电枢20-1~20-3的被相同地设定。而且虽然图中并没有具体地图示，但绝缘板90的横截面形状及大小是为了稳定的绝缘，与励磁10-1、10-2及电枢20-1~20-3的相比设定得更大。
56.绝缘板90的材质并不限定于特定的。为了使励磁10-1、10-2中生成的磁场最有效地作用于电枢20-1~20-3，可以将励磁10-1、10-2和电枢20-1~20-3的分开距离缩小到最小，或者优选地，可以使这些紧贴在一起。绝缘板90可以防止励磁10-1、10-2或电枢20-1~20-3和磁极片80之间，或者励磁10-1、10-2和电枢20-1~20-3之间发生泄漏电流或者火花，使得励磁10-1、10-2和电枢20-1~20-3最大限度接近。
57.本发明的优选实施例中，作为绝缘板90的材质，例如可以采用pet(聚对苯二甲二乙酯，polyethylene terephthalate)等弹性系数高且耐冲击性优良的材质。如此后阐述中所述，芯部件40和磁极片80可以提供由励磁10-1、10-2中生成的磁场的磁路，使得由励磁10-1、10-2中生成的磁场将电枢20-1~20-3整体链接的同时循环。第一励磁10-1和第二励磁10-2是并非连续驱动，而是通过驱动机构200、200a的pwm控制部230其驱动时间被占空控制。或者第一励磁10-1和第二励磁10-2不连续驱动，随着励磁电流的输入驱动或非驱动。随之芯部件40和磁极片80与第一励磁10-1和第二励磁10-2的驱动对应，被反复实施磁化及去磁。而且这种磁化及去磁给芯部件40尤其磁极片80造成冲击，引发磁极片80细微的抖动或者振动等现象。芯部件40和磁极片80等发生振动等现象时，使通过此循环的磁路上瞬间发生变形或者歪曲，使链接于电枢20-1~20-3的磁场上发生变化，由此最终导致电枢20-1~20-3上生成的感应电流发生不必要的变化。绝缘板90为高弹性，可以抑制磁极片80抖动或振动并使之最小化，从而防止通过电枢20-1~20-3生成的交流电流的流动发生不必要的歪曲。
58.如上所述，芯部件40和磁极片80是为了使励磁10-1、10-2上生成的磁场顺利流动而被设置。芯部件40及/或者磁极片80的材质是，可以采用强磁性物质，优选的是磁导率高且抗磁率低的硅钢。但硅钢的导电度较低，受到从外部施加的光或热时，其内部阻抗值容易增加。芯部件40和磁极片80是通过此形成磁路时，与磁场的变动相应地，本身会发生电流的流动，此时与芯部件40和磁极片80的导电度成反比地产生热量。即发生励磁10-1、10-2上生成的磁能转为热能而被损失的问题。
59.本发明的另一优选实施例中，芯部件40及/或者磁极片80的材质是，采用纯铁，进一步优选地采用经过热处理的纯铁。纯铁的磁导率高，导电度优良，相反抗磁力较高。对于芯部件40和磁极片80，从第一励磁10-1和第二励磁10-2以交替或者多种方式施加磁场，或者从第一励磁10-1和第二励磁10-2上生成的第一及第二磁场被交替地施加，因此作为其材质，应尽量满足去磁时间快即抗磁力低的要求。根据本发明人的研究，将纯铁加热到一定温度以上以后慢慢冷却时，去磁时间（demagnetization time）与其冷却时间对应地缩短。图8
是显示根据纯铁冷却时间的去磁时间特性的图表。研究结果，将加热到一定温度以上的纯铁温度慢慢地充分冷却10小时以上时，其去磁时间可以缩短到1/450（秒）以下。而且延迟纯铁的冷却时间时，还可以获得磁导率和导电度进一步提高的附加效果。
60.本发明中首先利用纯铁制造芯部件40和磁极片80后进行热处理。热处理是例如使用黑炭或木炭等固体燃料，优选地使用木炭进行。进一步，进行热处理时，将芯部件40和磁极片80与木炭一起放进炉内，使木炭燃烧，以1000~1300度以上温度加热芯部件40和磁极片80。 然后将芯部件40和磁极片80直接一起放在常温下，使木炭自然燃烧以及消火，然后使芯部件40和磁极片80与木炭一起自然地冷却下来。如上所述进行以后，木炭燃烧及消火的过程中，芯部件40和磁极片80的温度缓缓下降，然后由于木炭的潜在热量，芯部件40和磁极片80需经过相当的时间才能冷却至常温。图9是显示通过所述的方法被热处理的芯部件40和磁极片80随时间出现的冷却特性曲线的图表。热处理结束以后，去除芯部件40和磁极片80上的木炭灰等杂质，最终用油等进行防锈处理。
61.图6和图7中，组装交流发电机时，首先在机座部件30上拧结芯部件40。然后在芯部件40的外侧插入磁极片80和绝缘板90，并将电枢20-1~20-3和励磁10-1、10-2依次交替层压，然后结合盖子60和紧固部件70。然后最终使用连接线201、202将第一和第二励磁10-1、10-2和第一至第三电枢20-1~20-3之间实施线连接，从而完成直流发电机。
62.图10是简略显示本发明第六实施例的发电机机构100d或者直流发电机外观形状的正视图。本实施例中，机座部件30上拧结芯部件40，在芯部件40上将多个励磁10-1~10-n和多个电枢20-0~20-n以绝缘板90和磁极片80为介质交替层压结合。此时，电枢20-0~20-n是与如图6同样，以对同一磁场生成同一方向感应电流的方式构成及结合。
63.本实施例中，励磁10-1~10-n是以与图1至图5的实施例同样的方式结合于驱动机构200、200a。但如果在本发电机机构100d上应用图5的实施例时，n个的励磁中n/2的励磁组成第一励磁组，其余n/2个的励磁组成第二励磁组。优选地，第奇数个励磁10-1、10-3、
…
、10-(n-1)组成第一励磁组，第偶数个励磁10-2、10-4、
…
、10-n组成第二励磁组。此时，各励磁组的组成是可以通过将组成各励磁的线路的卷绕方向适当地设定，或者将供给到这些励磁的励磁电流的线连接方法适当地设定的方法实施。第一励磁组和第二励磁组是被分别同步驱动，第一励磁组和第二励磁组是被相互交替驱动，进而整体形成同一方向的磁场。组成第一励磁组和第二励磁组的多个励磁是可以用多种方式连线。第一励磁组和第二励磁组是各自输入端被相互串联连线，使得第一励磁组和第二励磁组分别对一个励磁电流输入串联连线。而且第一励磁组和第二励磁组是分别对一个励磁电流输入可以并联连线。
64.本实施例中励磁10-1~10-n和电枢20-0~20-n设有多个，可以根据需求充分地生成的直流电力。此外，其它部分是与上述的实施例实际上相同，因此与所述实施例相同的部分使用相同的参照编号，省略其具体说明。
65.图11是显示供给到励磁10的输入端12的励磁电流的一示例的波形图。图11中作为调整直流发电机输出的方法，对于（a）中显示的基本励磁电流可以考虑如（b）所示调整其占空比，或者如（c）所示调整其频率的方法，或者如（d）所示将占空比和频率同时调整的方法。
66.励磁电流供给到励磁10的输入端12以后，励磁电流通过励磁10的线路11流动，随之与线路11的卷绕方向对应地，向线路的行进方向和垂直方向形成磁场。磁场形成的方向可以根据安培的（右手螺旋）定则（ampere's right hand screw rules）定义。励磁10上生
成的磁场是与电枢20的线路21以垂直方向链接。电枢20的线路21上，与磁场的方向和线路21的卷绕方向相应地，向一定方向发生电流流动。此时感应电流的大小与磁场的强度及其变化量相应。通过线路21流动的感应电流是通过电枢20的输出端输出到外部。
67.所述结构中，将励磁10和电枢20固定地布置到相邻接的位置，以对励磁10适当地传输励磁电流的方法通过电枢20输出所需的直流电源。
68.图12是显示本发明第七实施例的直流发电机的结构图。图11中与上述的图1实际上相同的部分是使用相同的参照编号，省略其具体说明。
69.本实施例中，对于一个电枢10配置多个，本示例中配置两个励磁10-1、10-2。此时，第一和第二励磁10-1、10-2实际以相同的结构构成。第一和第二励磁10-1、10-2是对电枢20适当地配置。优选地，第一和第二励磁10-1、10-2是分别在电枢20的两侧靠近配置。而且在其它实施例中，所述励磁10-1、10-2可以配置在电枢20的一侧或另一侧。
70.本实施例中，第一和第二励磁10-1、10-2是对励磁输入通过串联或并联结合。在另一优选的实施例中，励磁电流被选择性或交替施加到第一和第二励磁10-1、10-2，使得第一和第二励磁10-1、10-2分别独立驱动。图13是显示将第一和第二励磁10-1、10-2选择性地驱动时通过第一和第二励磁10-1、10-2的各输入端12-1、12-2传输的励磁电流的一例，图中a表示第一输入端12-1，b是表示通过第二输入端12-2输入的励磁电流。而且本实施例中，各个励磁电流a、b是如图11的b~c所示，其占空比和频率可以被适当地变更。而且本示例中，第一励磁10-1和第二励磁10-2并不是必须交替驱动，而是驱动期间可以一部分被重叠。第一励磁10-1和第二励磁10-2的驱动方式并不限定于特定的方式。
71.在芯部件40上沿着其外周面交替插入励磁10-1、10-2和电枢20-1、20-2、20-3而被层压或结合。本实施例中，与图12同样，在第一和第二励磁10-1、10-2的内侧，即其之间的空间配置第一电枢20-1，此外在第一和第二励磁10-1、10-2的外侧还分别增加配置第二电枢20-2和第三电枢20-3。
72.第一至第三电枢20-1~20-3是实际以相互同样的结构构成，而且相互串联结合，整体上作为一个电枢发挥作用。进一步，第一至第三电枢20-1~20-3是所有线路11向同一方向被卷绕，第一电枢20-1的一侧输出端通过连接线201与第二电枢20-2的另一侧输出端电气结合，使得第一电枢20-1的另一侧输出端通过连接线202与第三电枢20-3的一侧输出端电气结合。进一步具体地，第一至第三电枢20-1~20-3是对同一方向的电场以全部向同一方向发生感应电流流动的方式构成及结合。而且第二电枢20-2的一侧输出端22a和第三电枢20-3的另一侧输出端22b构成交流发电机的输出端。此外，第一励磁10-1和第二励磁10-2的输入端12-1、12-2上根据图11及第四中说明的方式被适当地供给励磁电流。
73.此外，本实施例中，励磁10-1~10-n是以与图11及图13同样的方式与励磁电流结合。但如果应用图13的示例，则n个的励磁中n/2个的励磁组成第一励磁组，其余n/2个励磁组成第二励磁组。优选地，第奇数个励磁10-1、10-3、
…
、10-(n-1)组成第一励磁组，第偶数个励磁10-2、10-4、
…
、10-n组成第二励磁组。此时，各励磁组的组成是可以通过适当地设定组成各励磁的线路的卷绕方向，或者适当地设定供给到这些励磁的励磁电流的连线方法的方法实施。第一励磁组和第二励磁组是分别同步驱动，第一励磁组和第二励磁组是整体上形成同一方向的磁场。组成第一励磁组和第二励磁组的多个励磁是可以用多种方式连线。第一励磁组和第二励磁组是各个输入端相互串联连线，使得第一励磁组和第二励磁组分别
对一个励磁电流输入串联连线。而且第一励磁组和第二励磁组分别对一个励磁电流输入可以并联连线。
74.以上对本发明的实施例进行了阐述。但本发明并不限定于所述实施例，还可以以多种方式变更实施。例如，所述实施例中，为组成交流发电机而采用的机座部件30和盖子60以及紧固部件90的组成及结合结构是仅用于说明组成发电机的一个结构示例，本发明并不限定于这些结构以及组成示例。
75.本发明是通过芯部件40和与此结合的励磁10以及电枢20的组成合结构，提供其技术效果，本领域的普通技术人员应当容易理解，为设置这些而采用的结构和组成并非是必需的。
76.图6的实施例对于图1至图5的实施例同样适用。即，图1至图5的实施例中，励磁10和电枢20是被插入到芯部件40的同时被配置，励磁10和电枢20之间可以配置磁极片80和绝缘板90。
77.工业应用根据如上所述组成的本发明，将励磁和电枢在芯部件上层压配置，并通过将励磁电流适当地供给到励磁的方式，从电枢生成所需的直流电流。因此本发明中不需要用于旋转驱动励磁或电枢的机械结构，不需要使用整流器，因此直流发电机的结构变得非常简单且实现轻型化。
78.本发明中，直流发电机以非旋转式组成，因此由于励磁或电枢的旋转过程中发生的摩擦而造成的能源损失达到最小化，从而大幅提高发电机的发电效率。