無鐵永磁生電機的製作方法

2023-05-26 12:26:46

本發明涉及一種產生電力的機器，尤其是用鋰離子或者超級電容電池供電給有刷無鐵永磁直流電動機啟動旋轉，帶動三相交流無鐵永磁生電機轉子旋轉，在定子線圈中不斷產生三相交流電，供用戶使用的無鐵永磁生電機。

(二)

背景技術：

電是一種清潔能源。隨著人類社會、科學技術的發展進步，人們的生活、生產離不開能源，更離不開電。目前，電的產生主要依靠五種能源：1、水能發電，2、煤、汽、油機發電，3、核能發電，4、風能發電，5、太陽能發電。前三種能源在地球上是有限的。因為，水力發電受到水流多少的限制；核能發電也受到鈾礦儲量和提煉、使用技術的限制；按現在對煤、汽、油的開採速度，再過二、三十年，地球上的油、汽、煤將被開採得越來越少，四、五十年後將會無法滿足人類的需求；同時，隨著煤、汽、油的大量運用，給地球的空氣造成了越來越嚴重汙染，危害著人類的健康、生存和發展；風能、太陽能發電，它跟隨天氣和晝夜的變化而不斷發生變化，產生的電力無法穩定，都不能按照人的意願滿足需求。為擺脫人類對以上五種能源發電的依賴，棄除五種能源發電的缺陷和帶來的弊端，而設計了無鐵永磁生電機。

(三)

技術實現要素：

無鐵永磁生電機所要解決的技術問題是克服和擺脫水能發電，煤、汽、油發電，核能發電、風能、太陽能發電的缺陷和依賴。應用稀土釹鐵硼磁鐵高能永磁的特性，代替各種發電機轉子的勵磁線圈，把傳統製作發電機定子繞線盤的矽鋼片，用鋁合金或者輕質高強度塑料替代。這樣，既解決了轉子、定子中產生渦流發熱降低發電功率的問題，又棄除了轉子磁力與定子鐵芯之間的吸引力，只需用800瓦-1000瓦功率的交、直流無鐵永磁電動機，就能帶動上百千瓦大功率的無鐵永磁生電機轉子高速旋轉，在定子繞線盤的線圈中連續不斷地產生人們用電需求的的電壓、電流，代替水輪機，汽輪機，汽、柴油發動機發電，根據用電需求可以設計製造出多種不同功率的無鐵永磁生電機；要增加無鐵永磁生電機的生電功率，一是提高電動機的轉速，二是增加生電機定子繞線盤的直徑、數量、長度，增加繞線槽數量及漆包線直徑；提高轉子釹鐵硼磁鐵的磁力強度，增加釹鐵硼磁鐵的長、寬、高和數量。無論採用哪種方法都能夠按照人的意願隨心所欲地設計生產所需電力的無鐵永磁生電機。汽車、火車、飛機的動力，可以製造出相匹配的無鐵永磁生電機供電給汽車、火車、飛機的電動機驅動行駛、飛行，宇宙空間的飛行器同樣可用這種方法解決所需電力。

無鐵永磁生電機的整體形狀為圓桶形，由定子和轉子成對組合而成，定子和轉子有三種組合方式，三種組合方式的定子和轉子形狀、連接方式、部分零件都有差異；第一種組合方式的定子和轉子形狀為圓環形，第二種組合方式的 定子形狀為圓環形，轉子形狀為圓桶形，第三種組合方式的定子和轉子形狀為圓盤形；三種組合方式的無鐵永磁生電機，都由鋰離子或者超級電容電池14，供電給有刷無鐵(定子繞線盤不用矽鋼片製造)永磁直流電動機16啟動旋轉，帶動無鐵永磁生電機17、18的轉子旋轉，在定子線圈中產生電壓、電流，供給用戶使用和給鋰離子或者超級電容電池充電；無鐵永磁生電機由定子1、轉子2、傳動軸3、軸承及軸承套4、定子和轉子軸承支撐架5、外殼6、端蓋7、腳架8組成。定子1由繞線盤9、漆包線10繞制構成。轉子2由釹鐵硼磁鐵11、安裝釹鐵硼磁鐵的圓環盤或者圓盤12、連接圓環盤12與傳動軸3的圓盤13構成。定子和轉子軸承支撐架5，用厚4毫米的鋁合金板切割成寬20毫米，兩端彎曲成直角，另一直角邊長10毫米，其中心鑽有5毫米的圓孔；在定子和轉子軸承支撐架5中部，切割一個與軸承套外徑大小相等的圓孔，把軸承及軸承套4安裝在圓孔內。軸承套用厚1毫米、寬20毫米的扁鐵彎曲成與軸承外徑大小相等的鐵圓圈，再用厚1毫米的鐵板，切割一個內徑比傳動軸3直徑大4毫米，外徑比軸承外徑大20毫米的圓環盤，把圓環盤垂直焊接在鐵圓圈的一個埠上，在圓環盤上切割兩個直徑5毫米的圓孔，用螺絲釘穿過定子和轉子軸承支撐架5，把軸承及軸承套4固定安裝在定子和轉子軸承支撐架5上。在定子和轉子軸承支撐架5中部圓孔的兩邊，鑽有與定子2繞線盤9數量同等、直徑5毫米用於安裝定子1繞線盤9的圓孔，用螺絲釘穿過圓孔把定子1繞線盤9安裝在定子和轉子軸承支撐架上。無鐵永磁生電機外殼6，用厚2毫米的鋁合金板鉚製成圓桶形，用螺絲釘把四個生電機腳架8安裝在外殼6下部的外側，用螺絲釘把定子和轉子軸承支撐架5安裝在外殼6的內側兩端。無鐵永磁生電機端蓋7，用厚1毫米的鋁合金板衝壓成有底的圓桶，圓桶內徑與無鐵永磁生電機外殼6外徑同等，側面鑽有5毫米的3個圓孔，用螺絲釘把端蓋7和外殼6連接在一起，端蓋7中心開有一個比傳動軸3大4毫米的圓孔，讓傳動軸3從孔內穿過而旋轉。

無鐵永磁生電機用鋰離子或者超級電容電池14，供電給功率為800-1000瓦、轉速每分鐘3000轉以上的有刷無鐵永磁直流電動機16啟動旋轉。當三聯電源開關15的按鈕按向左邊時，鋰離子或者超級電容電池14供電給有刷無鐵永磁直流電動機16啟動旋轉，通過傳動軸3帶動大功率三相交流無鐵永磁生電機17的轉子2和小功率三相交流無鐵永磁生電機18的轉子2旋轉，兩個無鐵永磁生電機轉子2的旋轉，定子1的繞線盤9內的線圈切割轉子2上釹鐵硼磁鐵11的磁力線，在大功率三相交流無鐵永磁生電機17和小功率三相交流無鐵永磁生電機18的定子1繞線盤9的線圈內就產生達到設計要求的電壓、電流；此時，把三聯電源開關15按鈕快速按向右，用小功率三相交流無鐵永磁生電機18定子1繞線盤9線圈中產生的三相交流電，供給小型(500-1000瓦)三相交流無鐵永磁電動機19繼續旋轉，帶動大功率三相交流無鐵永磁生電機17和有刷無鐵永磁直流電動機16的轉子2繼續高速旋轉，在大功率三相交流無鐵永磁生電機17定子1的線圈內就連續不斷地產生三相交流電供給用戶使用；在有刷無鐵永磁直流電動機16的定子1的線圈內產生單相交流電，通過電刷或者整 流器把交流電整流成直流電，給鋰離子或者超級電容電池14充電。

釹鐵硼磁鐵11，形狀為寬20毫米、高15毫米(或者按用電需求設計確定)的矩形長方體，長度按設計確定；由於釹鐵硼磁鐵具有硬、脆、易碎，易氧化腐蝕的特性，適宜採用粘結法製造。其方法有兩種：1、用0.3毫米厚的鍍鋅鐵板焊接成寬20毫米、高15毫米或者按設計寬、高的矩形方管桶，把用粘合劑調製好的釹鐵硼磁粉料注滿矩形方管桶，經過衝壓、震動密實後，用0.3毫米厚的鍍鋅鐵板，焊接封好長方管桶口，再用環氧樹脂密封好所有焊縫，不讓空氣與釹鐵硼磁鐵11接觸，以避免釹鐵硼磁鐵11氧化腐蝕和破碎；然後，把釹鐵硼磁鐵11坯料放入充磁機內，在長寬兩個平面方向用高壓電把釹鐵硼磁鐵11坯料充磁成高強磁力的永磁鐵。2、用木板做成釹鐵硼磁鐵11長、寬、高尺寸的模盒，在膜盒內側均勻塗上一層2毫米厚的石蠟，在膜盒長方向的中心位置放置一根穿過膜盒兩端10毫米、邊長為4毫米的四邊形鋼筋，把用粘合劑調製好的釹鐵硼磁粉料倒入膜盒內，經過震動密實、涼幹，鍍鋅處理後；把釹鐵硼磁鐵11坯料放入充磁機內，在長寬兩個平面方向用高壓電把釹鐵硼磁鐵11充磁成高強磁力的永磁鐵。釹鐵硼磁鐵11的磁力大小與釹鐵硼材質好壞和長、寬、高有關；無鐵永磁生電機轉子2釹鐵硼磁鐵的數量應當是偶數。

定子和轉子第一種組合方式的無鐵永磁生電機，形狀和傳統的發電機相似，其定子和轉子形狀為圓環形；整個無鐵生電機由定子1、轉子2、傳動軸3、軸承及軸承套4、定子和轉子軸承支撐架5、外殼6、端蓋7、腳架8組成。定子1由繞線盤9、漆包線10繞制構成。轉子2由釹鐵硼磁鐵11、安裝釹鐵硼磁鐵11的圓環盤12、連接圓環盤12和傳動軸3的圓盤13構成。無鐵永磁生電機的定子1繞線盤9，用鋁合金或者輕質高強度塑料鑄(注)造成，繞線槽數量是3的整倍數；漆包線10直徑、繞線匝數按用電需求設計確定；每個定子1繞線盤9的兩端切割有兩個直徑5毫米的圓孔，圓孔內攻有絲牙，用螺絲釘把定子1繞線盤9固定安裝在定子和轉子軸承支撐架5上；轉子2，用厚4毫米鋁合金板或者輕質高強度塑料板雷射切割成圓環盤12，在圓環盤12上，切割有與釹鐵硼磁鐵11寬、高同等的矩形孔，或者邊長為5毫米的四邊形孔，把釹鐵硼磁鐵11N S兩個面交叉放入圓環盤12的矩形孔內，或者把釹鐵硼磁鐵11兩端的四邊形鋼筋頭放入圓環盤12的四邊形孔內；圓盤13，用厚4毫米鋁合金板或者輕質高強度塑料板切割成外徑與最大直徑的圓環盤12同等，中心切割成與傳動軸3直徑同等的圓孔，圓孔上切割兩個位置相對，寬4毫米、進深3毫米，向內凸起的鍵；在傳動軸3兩端，切割兩個位置相對，寬4毫米、深3毫米的鍵槽，用圓盤13上的鍵和傳動軸3上的鍵槽，把圓盤13與傳動軸3牢固連接在一起；每個圓環盤12，用4個螺絲釘和圓盤13連接在一起，通過圓盤13，把轉子2圓環盤12與傳動軸3連在一起而旋轉。為充分利用釹鐵硼磁鐵11的磁力，應把轉子2安裝在兩個定子1之間。無鐵永磁生電機定子1和轉子2的對數，可按用電需求確定，用電需求大，就加大定子1和轉子2的直徑和長度，增加定子1和轉子2的組合對數。無鐵永磁生電機定子和轉子第一種組合方式，最外安置 的第一定子1的繞線槽開口向內，對著第一轉子2釹鐵硼磁鐵11，第二定子1和第三定子1是連在一起的一個整體，第二定子1的繞線槽開口向外，對著第一轉子2的釹鐵硼磁鐵11，第三定子1開口向內，對著第二轉子2的釹鐵硼磁鐵11，第四定子1開口向外，對著第二轉子2的釹鐵硼磁鐵11。

定子和轉子第二種組合方式的無鐵永磁生電機，形狀和電動自行車的電動機相似，其定子形狀為圓環形，轉子形狀為圓桶形；整個無鐵永磁生電機由定子1、轉子2、傳動軸3、軸承及軸承套4、定子和轉子軸承支撐架5、外殼6、端蓋7、腳架8組成；定子1由繞線盤9、漆包線10繞制構成，定子1的繞線盤9用鋁合金鑄造或者用輕質高強度塑料3D列印製造成；定子1的繞線槽開口向外，對著轉子2釹鐵硼磁鐵11，繞線槽寬、深按用電需求設計製作，繞線槽個數是3的整倍數；定子1繞線盤9的兩端鑽有兩個位置相對、直徑5毫米的圓孔，圓孔內攻有絲牙，用螺絲釘把定子1繞線盤9固定安裝在定子和轉子軸承支撐架5上；轉子2，用1毫米厚的鐵板焊接成圓桶形的鐵圓圈12，直接把釹鐵硼磁鐵11的N S兩個面交叉安放在鐵圓圈12內側，鐵圓圈12的長度比釹鐵硼磁鐵11長40毫米，兩端焊接上一個外徑與鐵圓圈相等，內徑比鐵圓圈外徑小40毫米的鐵圓環；再用厚4毫米的鋁合金或者輕質高強度塑料板，切割成外徑比鐵圓環小20毫米的兩個圓盤13，用螺絲釘把鐵圓環和圓盤13連接在一起；在圓盤13中心切割有直徑和傳動軸3直徑同等的圓孔，在圓孔上切割兩個位置相對、向內凸起寬4毫米、進深3毫米的鍵，在傳動軸3兩端切割兩條位置相對，寬4毫米，深3毫米的鍵槽，用圓盤13上的鍵，和傳動軸3上的鍵槽，把圓盤13與傳動軸3牢固連接；釹鐵硼磁鐵11內表面與定子繞線盤之間距離保持在1毫米以內，但不得有摩擦現象。

定子和轉子第三種組合方式的無鐵永磁生電機，形狀為圓桶形，其定子和轉子形狀為圓盤形。整個無鐵永磁生電機由定子1、轉子2、傳動軸3、軸承4、轉子軸承三角支撐架5、外殼6、端蓋7、腳架8組成。定子1，由繞線盤9、漆包線10繞制構成。定子1繞線盤9，用鋁合金或者輕質高強度塑料鑄(注)造成圓形的繞線盤9，繞線盤9兩面鑄(注)造有凸起的、並圓形排列的繞線槽，繞線盤9外徑和漆包線10的直徑按用電需求設計確定，漆包線繞在繞線盤一個平面(安裝在傳動軸兩端的圓盤只繞一面)或者兩個平面的繞線槽內；繞線槽寬、深、長按用電需求設計確定，繞線槽數量應當是3的整倍數；在每個定子1繞線盤9外圓的圓心連線上用雷射切割成向外凸起寬26毫米、高12毫米，位置對稱的兩個四邊形，在每個四邊形上鑽有兩個5毫米的圓孔，用厚4毫米的鋁合金直角材料，把定子1繞線盤9固定安裝在無鐵永磁生電機外殼6上。在定子1繞線盤9中心切割有比傳動軸3直徑大10毫米的圓孔，讓傳動軸3從圓孔中穿過；轉子2，由釹鐵硼磁鐵11和圓盤12構成；圓盤12用厚4毫米的鋁合金板切割成外徑比定子1繞線盤9外徑大5毫米的圓盤，在距圓盤12外圓5毫米的圓周線往內，切割成與釹鐵硼磁鐵11長、寬相等的矩形孔，把釹鐵硼磁鐵11的N S兩個面交叉放置在矩形孔內；圓盤12的中心切割一個直徑和傳動 軸3直徑同等的圓孔，在圓孔上切割兩個位置相對而向內凸起，寬4毫米、進深3毫米的鍵，在傳動軸3上切割兩條位置相對，寬4毫米、深3毫米的鍵槽；用圓盤12上的鍵和傳動軸3上的鍵槽，把圓盤12和傳動軸3相連接，再用4毫米寬，3毫米厚的鋁合金方形條填入定子1繞線盤9與圓盤12兩個鍵之間的鍵槽，讓定子和轉子上的鍵，在鍵槽內固定起來，不能移動；為避免轉子2旋轉產生離心力使釹鐵硼磁鐵11移位，用0.5毫米厚的鐵板，在與釹鐵硼磁鐵11N S兩個面相對應位置，切割成比釹鐵硼磁鐵11長寬，小4毫米開口的兩個鐵圓盤，鐵圓盤開口兩端留有10毫米圓環，在最外圓環上鑽有4個5毫米的圓孔，用螺絲釘穿過圓盤12，把釹鐵硼磁鐵11平整固定在鐵圓盤12上；定子1繞線槽9長度與轉子1釹鐵硼磁鐵11長度相等，每個定子1上的繞線槽可以排列成同等長度的圓形多行；每個轉子2上的釹鐵硼磁鐵11排列位置，應當與定子1繞線槽位置相對應，釹鐵硼磁鐵11數量不需要與繞線槽數量同等；為充分發揮釹鐵硼磁鐵11的磁力功效，轉子2圓盤12應當安裝在兩個定子1繞線盤9之間；轉子軸承三角支撐架5，用厚3毫米、寬20毫米的扁鐵製作成，橫向支撐中部彎曲成與軸承4外徑大小一樣的半圓，總長等於外殼6內徑，另用一根扁鐵，彎曲成軸承4外徑大小的半圓弧，兩端與半圓弧成直角延伸20毫米，在延伸部分鑽有直徑5毫米的圓孔，用螺絲釘與橫向支撐，把軸承4牢固夾在其中；在橫向支撐的半圓外側中部焊接一根往下到外殼6的支撐，形成轉子軸承三角支撐架5，然後把兩個轉子軸承三角支撐架分別焊接在無鐵永磁生電機外殼6內的兩端。

無鐵永磁生電機的有益效果在於：1、可以代替水力發電，煤、氣、油發電機發電，核能發電、風能發電、太陽能發電；代替汽車發動機驅動汽車行使，成為不需要充電站而行使裡程不受限制的純電動車；2、無鐵永磁生電機不受任何條件限制，凡在有用電需求的地方都能使用產生電，滿足用電需求；3、不需要修建盤大的變電站和輸電網絡，大量節約輸變電設施及維護的資金；4、無鐵永磁生電機結構簡單，造價低，集體單位、個人都能購買使用；5、無鐵永磁生電機代替煤、油發電，代替汽車的燃油發動機，能徹底避免煤、油燃料燃燒中排放廢氣對環境的汙染；6、用無鐵永磁生電機生電是解決能源危機的重要手段，它比現在所有發電途徑都節省資金；用無鐵永磁生電機產生的電，供給汽車、火車電動機旋轉運行，代替燃油發動機，緩解了油氣供應的緊張狀況，可以避免全球為爭奪石油、天然氣、煤炭資源的國際爭端和戰爭。

(四)附圖說明

圖1是無鐵永磁生電機運轉生電示意圖；

圖2是無鐵永磁生電機定子和轉子軸承支撐架示意圖；

圖3是無鐵永磁生電機轉子圓環盤示意圖

圖4是無鐵永磁生電機釹鐵硼磁鐵形狀示意圖

圖5是無鐵永磁生電機定子和轉子第一種組合方式及剖視示意圖；

圖6是無鐵永磁生電機定子和轉子第二種組合方式及剖視示意圖；

圖7是無鐵永磁生電機定子和轉子第三種組合方式示意圖；

圖8是無鐵永磁生電機定子和轉子第三種組合方式定子圓盤平面示意圖；

圖9是無鐵永磁生電機定子和轉子第三種組合方式轉子圓盤平面示意圖。

(五)具體實施方式

下面結合附圖對本發明無鐵永磁生電機作進一步說明

在圖1中，無鐵永磁生電機用鋰離子或者超級電容電池14，供電給功率為800-1000瓦、轉速每分鐘3000轉以上的有刷無鐵永磁直流電動機16啟動旋轉；當三聯電源開關15的按鈕按向左邊時，鋰離子或者超級電容電池14供電給有刷無鐵永磁直流電動機16啟動旋轉，通過傳動軸3帶動大功率三相交流無鐵永磁生電機17的轉子2和小功率三相交流無鐵永磁生電機18的轉子2旋轉，兩個三相交流無鐵永磁生電機轉子2的旋轉，定子1繞線盤9內的線圈切割轉子2上釹鐵硼磁鐵11的磁力線，在大功率三相交流無鐵永磁生電機17和小功率三相交流無鐵永磁生電機18的定子1繞線盤9的線圈內就產生達到設計要求的電壓、電流。此時，把三聯電源開關15按鈕快速按向右，用小功率三相交流無鐵永磁生電機18定子1繞線盤9線圈中產生的三相交流電，供給小型(500-1000瓦)三相交流電動機19旋轉，繼續帶動大功率三相交流無鐵永磁生電機17和有刷無鐵永磁電動機16的轉子2高速旋轉，在大功率三相交流無鐵永磁生電機定子1繞線盤9的線圈內就連續不斷地產生三相交流電供給用戶使用；在有刷無鐵永磁直流電動機16的定子1的線圈內產生單相交流電，通過電刷或者整流器把交流電整流成直流電，給鋰離子或者超級電容電池15充電。

圖2所示無鐵永磁生電機定子和轉子軸承支撐架5，用厚4毫米的鋁合金板切割成寬20毫米，長與無鐵永磁生電機外殼6內徑同等，兩端彎曲成直角，另一直角邊長10毫米，中心鑽有一個5毫米的圓孔，用螺絲釘與無鐵永磁生電機外殼相連接；在定子和轉子軸承支撐架5中部，切割有一個與軸承套外徑大小相等的圓孔，把軸承及軸承套4安裝在圓孔內。軸承套用厚1毫米、寬20毫米的扁鐵彎曲成與軸承外徑大小相等的鐵圓圈，再用厚1毫米的鐵板，切割成內徑比傳動軸3直徑大4毫米，外徑比軸承套4外徑大20毫米的圓環盤，把圓環盤垂直焊接在鐵圓圈的一個埠上，在圓環盤上切割有兩個直徑5毫米的圓孔，用螺絲釘穿過定子和轉子軸承支撐架5，把軸承及軸承套4固定安裝在定子和轉子軸承支撐架5上；在定子和轉子軸承支撐架5中部圓孔的兩邊，鑽有與定子2繞線盤9數量相等，直徑5毫米用於安裝定子1繞線盤9的的圓孔，用螺絲釘穿過圓孔，把定子1繞線盤9安裝在定子和轉子軸承支撐架5上。

圖3所示無鐵永磁生電機轉子2，用厚4毫米鋁合金板或者輕質高強度塑料板雷射切割成大小與定子1相距1毫米的圓環盤12，在圓環盤12上切割有與釹鐵硼磁鐵11寬、高相等的矩形孔，把釹鐵硼磁鐵11兩個端頭放入圓環盤12的矩形孔內，釹鐵硼磁鐵11的個數應當是偶數。

圖4所示無鐵永磁生電機釹鐵硼磁鐵11，形狀為寬20毫米、高15毫米(或者按用電需求設計確定)的矩形長方體，長度按設計確定。由於釹鐵硼磁鐵具有硬、脆、易碎，易氧化腐蝕的特性，適宜採用粘結法製造。其方法有：1、用0.3毫米厚的鍍鋅鐵板焊接成寬20毫米、高15毫米的矩形方管桶，把用粘合劑調製好的釹鐵硼磁粉料注入滿矩形方管桶內，經過衝壓、震動密實後，用0.3毫米厚的鍍鋅鐵板，焊接封好方管桶口，再用環氧樹脂密封好所有焊縫，不讓空氣與釹鐵硼磁鐵11接觸，以避免釹鐵硼磁鐵11氧化腐蝕和破碎。然後，把釹鐵硼磁鐵11坯料放入充磁機內，在長寬兩個平面方向用高壓電充磁成強力永磁鐵；2、用木板製作成釹鐵硼磁鐵11的膜盒，在膜盒內側均勻塗上2毫米厚的石蠟，在膜盒的長方向中心放置一根穿過膜盒兩端10毫米、邊長4毫米的四邊形鋼筋，把用粘合劑調製好的釹鐵硼磁粉料倒入模盒內，經過震動密實、涼幹、鍍鋅處理後，把釹鐵硼磁鐵11坯料放入充磁機內，在長寬兩個平面方向用高壓電充磁，把釹鐵硼磁鐵11坯料充磁成高強磁力永磁鐵；釹鐵硼磁鐵11的磁力大小與釹鐵硼材質好壞和長寬高有關。

圖5所示無鐵永磁生電機定子和轉子第一種組合方式的無鐵永磁生電機形狀和傳統的發動機相似，其定子1和轉子2的形狀為圓環形。整個無鐵永磁生電機由定子1、轉子2、傳動軸3、軸承及軸承套4、定子和轉子軸承支撐架5、外殼6、端蓋7、腳架8組成。定子1由繞線盤9、漆包線10繞制構成。轉子2由釹鐵硼磁鐵11、安裝釹鐵硼磁鐵11的圓環盤12、連接圓環盤12和傳動軸3的圓盤13構成。無鐵永磁生電機的定子1繞線盤9，用鋁合金或者輕質高強度塑料鑄(注)造成，繞線槽數量是3的整倍數；漆包線10直徑、繞線匝數按用電需求設計確定。每個定子1繞線盤9的兩端鑽有兩個直徑5毫米的圓孔，圓孔內攻有絲牙，用螺絲釘把定子1繞線盤9固定安裝在定子和轉子軸承支撐架5上。轉子2用厚4毫米鋁合金板或者輕質高強度塑料雷射切割成圓環盤12，在圓環盤12上，切割有與釹鐵硼磁鐵11寬、高大小一樣的矩形孔，把釹鐵硼磁鐵11N S兩個面交叉放置在圓環盤12的矩形孔內。圓盤13，用厚4毫米鋁合金或者輕質高強度塑料板切割成外徑與最大直徑的圓環盤12同等，中心切割成與傳動軸3直徑同等的圓孔，圓孔上切割兩個位置相對，寬4毫米、進深3毫米，向內凸起的鍵，在傳動軸3兩端，切割有兩個位置相對，寬4毫米、深3毫米的鍵槽，用圓盤13上的鍵，和傳動軸3上的鍵槽，把圓盤13與傳動軸3牢固連接在一起。每個圓環盤12用4個螺絲釘和圓盤13連接在一起，通過圓盤13把轉子2的圓環盤12與傳動軸3相連接旋轉。無鐵永磁生電機的定子1和轉子2組成的對數，按用電需求可以設計成很多對，用電需求大就加大定子和轉子2的直徑和長度，增加定子1和轉子2的組合對數。為了充分利用釹鐵硼磁鐵11的磁力，應把轉子2安裝在兩個定子1之間。無鐵永磁生電機定子和轉子的第一種組合方式，外置的第一定子1的繞線槽開口向內，對著第一轉子2釹鐵硼磁鐵11，第二定子1和第三定子1是一個連在一起的整體，第二定子1的繞線槽開口向外，對著第一轉子2的釹鐵硼磁鐵11，第三定子1開口向內， 對著第二轉子2的釹鐵硼磁鐵11，第四定子1開口向外，對著第二轉子2的釹鐵硼磁鐵11。無鐵永磁生電機外殼6，用厚2毫米的鋁合金板鉚製成圓桶形，用螺絲釘把4個無鐵永磁生電機腳架8，安裝在外殼6下部的外側，用螺絲釘把定子和轉子軸承支撐架5，安裝在外殼6的內側兩端。無鐵永磁生電機端蓋7，用厚1毫米的鋁合金板衝壓成有底的圓桶，內徑與無鐵永磁生電機的外殼外徑同等，側面鑽有5毫米的3個圓孔，用螺絲釘把端蓋7和外殼6連接在一起。端蓋7中心開有一個比傳動軸大4毫米的圓孔，讓傳動軸3從孔內穿過而旋轉。

圖6所示無鐵永磁生電機定子和轉子第二種組合方式無鐵宜昌市電機形狀為圓桶形，定子1形狀為圓環形，轉子2形狀為圓桶形。整個無鐵永磁生電機由定子1、轉子2、傳動軸3、軸承和軸承套4、定子和轉子軸承支撐架5、外殼6、端蓋7、腳架8組成；定子1由繞線盤9、漆包線10繞制構成，繞線盤9用鋁合金切割或者用輕質高強度塑料3D列印製造成；定子1的繞線槽開口向外，對著轉子2釹鐵硼磁鐵11，繞線槽寬、深按用電需求設計製作，繞線槽個數是3的整倍數；定子1兩端鑽有兩個5毫米的圓孔，孔內攻有絲牙，用螺絲釘把定子1繞線盤9固定安裝在定子和轉子軸承支撐架5上。轉子2，用1毫米厚的鐵板焊接成圓桶形的鐵圓圈12，直接把釹鐵硼磁鐵11的N S兩個面交叉安放在鐵圓圈12內側，鐵圓圈12，長度比釹鐵硼磁鐵11長40毫米，兩端焊接上一個外徑與鐵圓圈12同等，厚1毫米、內徑比鐵圓圈12外徑小40毫米的鐵圓環；再切割兩個厚4毫米，外徑比鐵圓環直徑小20毫米的圓盤13，用螺絲釘把鐵圓環和圓盤13相連接。在兩個鋁合金圓盤13中心，切割一個直徑和傳動軸3直徑同等的圓孔，在圓孔上切割兩個位置對稱，向內凸起寬4毫米、進深3毫米的鍵，在傳動軸3兩端切割兩個位置對稱，寬4毫米、深3毫米的鍵槽，用圓盤13上的鍵和傳動軸3上的鍵槽，把圓盤13與傳動軸3牢固連接在一起。釹鐵硼磁鐵11內表面與定子繞線盤之間距離保持在1毫米以內，但不得有摩擦現象。

圖7所示無鐵永磁生電機定子和轉子第三種組合方式，定子1和轉子2形狀為圓盤形；整個生電機由定子1、轉子2、傳動軸3、軸承4、轉子軸承支撐架5、外殼6、端蓋7、腳架8組成。定子1繞線槽長度與轉子釹鐵硼磁鐵11長度相等，每個定子1上的繞線槽可以排列成同等長度的圓形多行；每個轉子2上的釹鐵硼磁鐵排列位置，應當與定子1繞線槽位置相對應，轉子2應當安裝在兩個定子1之間；釹鐵硼磁鐵11數量不需要與繞線槽數量同等。

圖8所示無鐵永磁生電機定子和轉子第三種組合方式的無鐵永磁生電機，形狀為圓桶形，定子1和轉子2的形狀為圓盤形。定子1由繞線盤9、漆包線10繞制構成；定子1繞線盤9用鋁合金或者用輕質高強度塑料鑄(注)造成圓盤，圓盤一面或者兩面鑄(注)造有凸起的、並圓形排列的繞線槽，圓盤外徑按用電需求設計確定。漆包線10的直徑按用電需求設計確定，繞在圓盤一個平面(安裝在傳動軸兩端的圓盤只繞一面)或者兩個平面的繞線槽內，繞線槽寬、深、長按用電需求設計確定，繞線槽數量應當是3的整倍數。定子1繞線盤9中心開有一個比傳動軸3大10毫米的圓孔，讓傳動軸3穿過圓孔旋轉。在每個 定子1繞線盤9外邊圓的中心軸線上向外凸起寬26毫米、高12毫米，位置對稱的四方形體，在四方形體上鑽有兩個5毫米的圓孔，用厚4毫米的鋁合金直角材料把定子1繞線盤9安裝在無鐵永磁生電機外殼6上。

圖9所示無鐵永磁生電機定子1和轉子2第三種組合方式，轉子由釹鐵硼磁鐵11、圓盤12構成。圓盤12用厚4毫米的鋁合金板切割成外徑比定子1繞線盤9外徑大5毫米的圓盤，在距圓盤12邊圓5毫米的圓周往內，切割成與釹鐵硼磁鐵11長、寬相等的矩形孔，把釹鐵硼磁鐵11的N S兩個面交叉放置在矩形孔內；圓盤12的中心切割一個直徑與傳動軸3直徑同等的的圓孔，在圓孔上切割兩個位置相對，向內凸起寬4毫米、進深3毫米的鍵，在傳動軸3上切割兩條位置相對，寬4毫米、深3毫米的鍵槽，用圓盤12上的鍵和傳動軸3上的鍵槽，把圓盤12和傳動軸3連接在一起；為避免轉子旋轉產生離心力，使釹鐵硼磁鐵11移位，用0.5毫米厚的鐵板，在與釹鐵硼磁鐵11N S面相對應位置，切割成比釹鐵硼磁鐵11長寬，短窄4毫米開口的兩個圓盤，圓盤開口兩端留有10毫米圓環，在圓環上鑽有4個5毫米的圓孔，用螺絲釘穿過鐵圓盤12，把釹鐵硼磁鐵11平整固定在鐵圓盤12上。