CN101809847A

CN101809847A - 轴向间隙型无芯旋转机

Info

Publication number: CN101809847A
Application number: CN200880106739A
Authority: CN
Inventors: 宫田浩二; 小林秀树; 渡边直树; 美浓轮武久
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: DK2190103T3; WO2009034991A1; EP2190103A4; JP2009072010A; US8299676B2; EP2190103A1; TWI415367B; TW200937809A; US20100253173A1; ES2650231T3; CN101809847B; EP2190103B1; JP5033552B2

Abstract

本发明提供了一种轴向间隙型旋转机，其包括线圈(3)，该线圈包括将两个以上具有矩形横截面的线圈导线(5)捆束成使得线圈导线的横截面的长边和/或短边对齐而形成的绕线(4)。绕线(4)在其外周上覆有绝缘涂层(6)，并且使得线圈导线(5)的横截面的长边与永磁体的磁极表面彼此垂直。

Description

轴向间隙型无芯旋转机

技术领域

本发明涉及一种同步型永磁体旋转机，例如电动机或者发电机，更具体地涉及一种轴向间隙型无芯旋转机，其具有沿转轴方向相互面对的转子和定子。

背景技术

永磁体旋转机在结构上分为径向间隙型和轴向间隙型。在径向间隙型中，多个永磁体沿转子的周向布置，永磁体的磁极沿径向对齐，并且定子以面向永磁体的方式布置。通常在径向间隙型中，各个定子线圈围绕具有多个齿的铁芯缠绕，使得来自转子磁极的磁通可与线圈有效地交链，并为电动机产生大转矩，为发电机产生大电压。相反地，由于使用了铁芯，所以会由于铁芯的齿槽转矩或者磁滞损失而引起转矩损失，因而，增加了起动转矩。如果将这种结构用于风力发电机中且起动转矩太大，则发电机不能利用弱风力旋转并且不能发电。

如果移除铁芯，则不会引起这种问题。但是，这会引起磁效率恶化，并且在径向间隙型中不可能获得大输出。有鉴于此，提出了如图8所示的轴向间隙型。

在图8中，在表面上包括多个永磁体26a的多层盘状磁体(转子磁轭)25通过垫片固定在一起，以便装配到转轴22上并且与转轴22一体形成，从而形成了转子27。在各个转子磁轭之间所形成的空气间隙中，包括线圈3的定子1设置且固定到外壳21上。旋转轴22通过轴承28由外壳21可旋转地支撑。根据这种结构，可以通过扩大永磁体26a的磁极表面来增加输出，而不使用用于线圈3的铁芯。由于轴向间隙型旋转机具有不使用用于线圈的铁芯(称为“无芯”)的结构，因此可以获得一种高输出的旋转机，因为其没有起动转矩(例如，参考日本专利临时公报(JP-A)No.2002-320364和JP-ANo.2003-348805这样的公报)。根据无芯旋转机，由于线圈的电感较小，使得其阻抗较低，因此即使在高转速的情况下，无芯旋转机也具有较小的内部损耗并且提供高输出和高效率的性能。例如，当使用无芯旋转机作为无芯发电机时，由于内部损耗是阻抗和电流产生的结果，所以可以在无芯旋转机阻抗较小时从其供应较大的电流。无芯旋转机对于供应较大电流的应用具有有利之处。但是，需要注意的是，所允许流过的电流的幅值由绕线的横截面积确定，并且假设限制为每1mm²绕线横截面积5到15A，因为线圈中所产生的热应该被限制。

专利文献1：2002-320364A

专利文献2：2003-348805A

发明内容

发明要解决的问题

为了增加占空因子并且实现较高输出，优选缠绕具有矩形横截面的绕线而不是具有圆形横截面的绕线。有鉴于此，发明人制造了一种线圈，该线圈使用矩形横截面为1.6mm×1.25mm、横截面积为2mm²的导线缠绕，以获得30A的电流，并且将该线圈用于轴向间隙型无芯发电机中。当轴向间隙型无芯发电机以3600rpm旋转时，尽管没有连接负载，没有电流流过线圈，但是线圈会产生热。热的产生导致了发电机的内部损耗并且引起发电效率降低。发明人调查热产生的原因，发现当磁场与线圈的绕线交链时涡电流在绕线内部环形流动并且产生热。作为降低涡电流的方法，可以设想将绕线变得更细。但是，这种方法阻止了大电流的流动。

解决问题的技术方案

根据上述问题，本发明的目的是提供一种高输出且高效的轴向间隙型旋转机，该轴向间隙型旋转机能够降低绕线内部引起的涡电流并且提供较大电流。

发明人致力于解决上述问题，实现高输出和高效率的轴向间隙型旋转机，该轴向间隙型旋转机可以降低在绕线内产生的涡电流并且提供较大电流。本发明的轴向间隙型旋转机可包括：外壳；转轴，该转轴可旋转地支撑在所述外壳内；两个转子，所述转子能够与所述转轴一体旋转，所述转子包括旋转板和永磁体，所述旋转板相互面对设置，所述旋转板之间具有沿所述转轴的轴向方向的间距，所述永磁体围绕所述转轴呈环形地设置在彼此相对设置的所述旋转板的相对面中的至少一个上，以使所述永磁体的磁极表面垂直于所述转轴定位；以及定子，该定子固定至所述外壳，所述定子设置在由相互面对的所述旋转板形成的气隙中，所述定子包括固定板和线圈，所述线圈呈环形地设置在所述固定板上而面向所述永磁体的环，其中每个所述线圈包括由一束至少两个具有矩形横截面的线圈导线通过对齐所述线圈导线的横截面的长边和短边中的至少一个而形成的绕线，所述绕线具有覆有绝缘涂层的外周并且缠绕成使得所述线圈导线的横截面的长边垂直于所述永磁体的磁极表面定位。

根据本发明的另一个方面，所述轴向间隙型旋转机可包括：外壳；转轴，该转轴可旋转地支撑在所述外壳内；第一端转子和第二端转子，所述第一端转子和第二端转子能够与所述转轴一体旋转，相互面对地设置，包括相应的端旋转板，并在所述第一端转子和第二端转子之间具有沿所述转轴的轴向方向的间距；至少一个双侧磁体转子，所述双侧磁体转子能够与所述转轴一体旋转，每个双侧磁体转子设置在所述第一端转子和所述第二端转子之间所形成的气隙中，包括旋转板和永磁体，所述永磁体围绕所述转轴同心地设置在所述旋转板的两侧上，使得所述磁极表面垂直于所述转轴定位；以及至少两个定子，所述定子固定在所述外壳上，每个定子设置在所述第一端转子、所述双侧磁体转子、以及所述第二端转子之间所形成的气隙中，每个定子包括固定板和线圈，所述线圈周向设置在每个所述固定板上而面向永磁体的环，其中每个所述线圈包括由一束至少两个具有矩形横截面的线圈导线通过对齐所述线圈导线的横截面的长边和短边中的至少一个而形成的绕线，所述绕线具有覆有绝缘涂层的外周，并且缠绕成使得每个所述线圈导线的横截面的长边垂直于所述永磁体的磁极表面定位。

根据本发明的又一方面，所述轴向间隙型旋转机可构造成使得所述永磁体进一步设置在所述第一端转子和所述第二端转子的所述端旋转板的相对面上，从而使得所述永磁体的所述磁极表面垂直于所述转轴定位。

根据本发明的轴向间隙型旋转机，优选的是所述线圈导线的横截面具有这样的形状：所述长边的长度与所述短边的长度的比值至少为五。

根据本发明的轴向间隙型旋转机，优选的是在所述线圈导线的横截面中，所述短边的长度不超过0.5mm。

根据本发明的轴向间隙型旋转机，每个所述线圈导线的外周可覆有绝缘涂层。

发明效果

根据本发明，即使绕线的横截面积可以流过大电流，也可获得高输出和高效率的轴向间隙型无芯旋转机。

附图说明

图1是示出了根据本发明的旋转机的转子的截面示意图。

图2在(a)中示出了如图1所示的转子中容纳的根据一个方面的线圈；在(b)中，示出了沿图1所示的线A-A剖取的截面图；并且在(c)中，示出了其放大视图。

图3是沿转轴的方向看去的前视图，示出了转子的磁体如何经过根据本发明的旋转机的定子上方。

图4描述了沿图3的线A-A和线B-B剖取的视图，示出了转子的磁体如何经过根据本发明的旋转机的定子上方。

图5示出了容纳在定子内的根据另一个方面的线圈沿图1中的线A-A的截面视图，并示出了单个绕线的导线的排列的示意图。

图6示出了容纳在定子内的根据另一个方面的线圈沿图1中的线A-A剖取的截面视图，并示出了单个绕线的导线的排列的示意图。

图7是示出了用于生产图1所示的定子中所容纳的线圈的方法和装置的实施例的示意图。

图8是示出了根据本发明的轴向间隙型旋转机的一个方面的示意性截面图。图9是示出了可以使用在相据本发明的轴向间隙型旋转机中的转子的示意性立体图。

图10是示出了根据本发明的轴向间隙型旋转机的另一个方面的示意性截面视图。

图11是示出了根据本发明的轴向间隙型旋转机的另一个方面的示意性截面视图。

图12是示出了根据本发明的轴向间隙型旋转机的另一个方面的示意性截面视图。

附图标记说明

1定子

2线圈底座

3线圈

4线圈绕线

5线圈导线

6绝缘涂层

7永磁体

8磁通

9涡电流

10线圈制造机

11导线供给部分

12导线组装部分

13线圈缠绕部分

14线圈导线源

15旋转体

16中空线圈架

20、30、40、50轴向间隙型旋转机

具体实施方式

在下文中，参考附图详细描述本发明。

图1示出了根据本发明的轴向间隙型旋转机的定子。在图1中，定子1具有12个线圈3，线圈3设置成环形且关于线圈底座(固定板)2的转轴相互等距地隔开。线圈的数量根据转子磁极的数量或者线圈是否以单相方式或者三相方式连接来确定。通常，对于单相而言，将磁极数量和线圈数量的比值设为1∶1，对于三相而言，设为4∶3，也可以将比值没为16∶9、20∶12等等。在图1所示的实施例中，12个线圈以三相方式连接，从而用具有16个磁极的转子获得三相输出。

注意，定子不限于图1所示的具有围绕线圈底座2的转轴呈单个环形设置的线圈的定子，也可以采用所谓的多圆周结构，即，通过围绕线圈底座2的转轴以至少两个直径不同的同心环设置线圈。在这种情况下，永磁体以直径不同的各环形同心地设置在旋转板上，使得旋转板的每个同心环对应于设置有线圈的固定板的同心环。

参考图2进一步详细描述用于上述定子的绕线的结构。如图2的(a)到(c)所示，通过缠绕具有板状形状并外表面上施加有绝缘涂层6的线圈绕线4来形成线圈3。而且，如图2(d)所示，板状的线圈绕线4由总共18个具有矩形截面的线圈导线5组成，矩形截面的长边和短边相互对齐。

优选地，从降低涡电流的角度看，线圈绕线4的绝缘涂层6的厚度在0到50μm的范围内，更优选地在20μm到30μm的范围内。此外，可以采用瓷漆涂层作为绕线的绝缘涂层。

参考图3和4，对当驱动轴向间隙型旋转机时在板状线圈绕线4内流过的涡电流进行描述。图3(a)示出了一种状态，其中转子的永磁体7随着转轴的旋转到达围绕转轴同心设置的特定线圈3的线圈绕线4的上方。在该状态下沿线A-A的截面视图对应图4(a)。

在图3(b)中，转子进一步旋转，永磁体7将要从特定线圈3的绕线4的上方离开。在该状态下，沿线B-B的截面视图对应图4(b)。在从图3(a)部分所示的状态到图3(b)所示的状态的转变期间，如图4(a)和(b)所示穿透至绕线4内部的磁通8不断减少。然后，涡电流9(感应电流)在绕线4内流动而防止磁通减少。由于涡电流9大量流过磁通所穿透的表面，因此流过与磁极表面平行的表面的涡电流比流过与磁通平行的表面的涡电流多。这意味着更多的电流流过图4(b)所示的上表面和下表面。因此，发明人想到，如果在轴向间隙型旋转机的的线圈中，将与磁极表面平行的表面分为较小的部分，则通过将涡电流路径分成片段会有效地降低涡电流，并且发明人设想通过如上所述使导线截面的长边和/或短边一起对齐的方式将至少两个截面形状相同的线圈导线捆在一起来制造绕线。

优选地，形成绕线的线圈导线5的截面为矩形。而且优选地，为了降低涡电流，每个导线5覆有图2(e)所示的绝缘涂层6。但是，由于较厚的绝缘涂层6减小了绕线的占空系数(space factor)并且引起输出功率的减小，所以较薄的绝缘涂层是较好的，例如，优选采用涂有瓷漆的导线。由于即使没有绝缘涂层也仍然可以提供降低涡电流的效果，所以线圈导线5的绝缘涂层不是必须的要求。在将绝缘涂层6应用到线圈导线5时，从降低涡电流的角度看，涂层的厚度优选在0到50μm的范围内，更优选的是在20到30μm的范围内。此外，对于绕线的绝缘涂层，也可以采用与线圈导线5的绝缘涂层类似的材料。

至于导线的尺寸，选择使涡电流难以流动的尺寸。使涡电流难以流动的尺寸会根据磁极的数量、转速、磁场强度等等而变化，可以使用有限元方法等基于磁场仿真计算该尺寸。

优选地，导线截面的短边的长度是0.5mm或者更小。尽管减小导线截面的长边的尺寸会导致涡电流降低，但是太薄的导线会使缠绕操作困难并且降低绕线的占空因子。导线截面的长边，即当线圈设置在旋转机上时垂直于永磁体的磁极表面而定位的边，不需要具有像导线截面的短边(即平行于永磁体的磁极表面定位的边)那样小的数值。优选地，线圈导线的截面的形状具有这样的关系，即截面的长边的长度和截面的短边的长度的比值至少为五(比值≥5)。

图5和6示出了用于根据本发明的旋转机的线圈的其他方面。在图5中，形成绕线的线圈导线关于矩形截面与图2所示的情况一样，但是与图2所示的情况不同之处在于，线圈通过缠绕具有正方形截面的绕线而形成。

在图6中，关于线圈通过缠绕具有矩形截面的绕线而形成的方面与图2所示的相同。但是线圈导线的截面的短边比图2长。

但是，在这些线圈的每一个中，形成绕线的导线的截面的短边的长度设为0.5mm或者更小。

图7示出了生产上述线圈绕线和线圈的方法的一个实施例。如图7所示的线圈制造机10包括：导线供给部分11，其具有七个用于通过旋转将线圈导线5供出的线圈导线源14；导线组装部分12，其用于通过使用以彼此相反的方向旋转的两个旋转体15将从导线供给部分提供的导线5滚入并且捆在一起来制造具有矩形横截面的单股绕线4；以及线圈缠绕部分13，其用于围绕中空线圈架16缠绕在导线组装部分中得到的线圈绕线4。例如，使用上述这种生产装置可以获得线圈。也可以在导线组装部分12和线圈缠绕部分之间设置涂层部分，用于将绝缘涂层施加到导线组装部分12中所得到的绕线上。

包括线圈的转子可以优选地用于图8、10、11和12所示的轴向间隙型旋转机。

如图8所示的轴向间隙型旋转机20包括：外壳21；转轴22，其可旋转地支撑在外壳21内；两个转子24和27，它们能够与转轴一体地旋转，包括旋转板23和25以及永磁体26a，旋转板23和25相互面对设置并在其间具有沿转轴22的轴向的间距，永磁体26a围绕转轴同心地设置在旋转板23和25的相对面中的一个上，以使永磁体的磁极表面垂直于转轴定位；以及定子，其固定在外壳上，包括固定板1和线圈3，固定板1设置在彼此面对的旋转板23和25之间所形成的气隙中，线圈3呈环形地设置在固定板1处而面向永磁体的环。

当转轴旋转时，从转子的永磁体产生的磁通间歇地与同心设置的每个线圈3的内部交链。

图9公开了用于轴向间隙型旋转机20中的转子27。转子27具有设置在转子磁轭25的表面上的16个永磁体7，使得它们的磁极交替。永磁体的数量是偶数。使用具有强磁力的Nd-Fe-B基烧结磁体作为永磁体，可以获得高输出功率。

如图10所示的轴向间隙型旋转机30与图8所示的方面的不同在于，永磁体34a和34b围绕转轴32同心地设置在旋转板35a和36b的相互面对的两个表面上，使得磁极表面垂直于转轴定位。

根据图10所示的方面，由于永磁体设置在旋转板(转子磁轭)的两个表面上，所以与图8所示的情况相比，可改善磁效率。旋转板可以通过将磁体嵌入形成于旋转板上的通孔内而形成。

如图11所示的轴向间隙型旋转机40包括：外壳41；转轴42，其可旋转地支撑在外壳内；第一和第二端转子，它们能够与转轴一体地旋转，包括相应的端旋转板43a和43b，端旋转板43a和43b相互面对设置并在其间具有沿转轴42的轴向的间距；至少一个双侧磁体转子，其包括旋转板44和永磁体45，旋转板44在能够与转轴一体旋转的第一和第二端转子之间所形成的气隙中设置，永磁体45围绕转轴42同心地设置在旋转板44的两侧，使得磁极表面垂直于转轴定位；以及定子，其固定在机壳上，每个定子设置在第一端转子、所述至少一个双侧磁体转子、以及第二端转子之间所形成的气隙中，定子包括固定板1和线圈3，线圈3周向地设置在固定板上而面向永磁体的环。

如图12所示的轴向间隙型旋转机50与图11所示的方面的不同在于，永磁体54设置在第一和第二端转子的端旋转板53a和53b的相对表面上，使得磁极表面垂直于转轴定位。

当如图11或12所示多个转子和定子沿轴向方向设置时，输出功率与线圈数量增加得一样多，从而制造高输出旋转机。如图11和12所示的发电机包括设置在其中的三个转子和两个定子。定子的数量是大于等于2的整数，转子的数量可以等于定子数量加一所得到的数值。

在下文中，详细描述这些实施例。尽管对使用Nd₂-Fe₁₄-B基永磁体的情况作出描述，但是本发明不限于Nd-Fe-B基磁体。用于本发明中的永磁体具有的性质为：Br：13.7kG，iHc：16kOe，以及(BH)max：46MGOe。

比较例1

首先，当如图10所示的轴向间隙型旋转机用作发电机时，测量所产生的能量和损失。发电机的结构具有16个磁极和12个线圈。图9示出了通过将永磁体7设置在转子磁轭27上所得到的转子25。对于转子磁轭27，使用由材料S15C制成的直径为200mm且厚度为5mm的盘。对于永磁体27，使用宽度为20mm、长度为35mm且在磁化方向上的深度为3mm的前述Nd-Fe-B基磁体。在转子磁轭27的表面上，设置16个磁体，使得N极和S极的磁极表面交替，并且使用弹性粘合剂(Cemedine有限公司的EP001)将磁体粘合。如图10所示，磁体布置成相反磁极的磁体经气隙彼此面对。其中设置有定子1的气隙的尺寸是8mm。

如图1所示，在定子1中设置12个线圈3，每个线圈由在厚度为5mm的Bakelite材料制成的线圈底座2上缠绕30圈而形成。线圈3以三相星形连接方式布置，其中每相的四个线圈3串联连接。每个线圈3使用环氧粘合剂(Sumitomo3M有限公司的EW2040)固定到线圈底座2上。当定子内置在图10所示的轴向间隙型旋转机中时，在线圈的横截面中，垂直于永磁体磁极表面的一边为5mm，平行于永磁体磁极表面的一边为12mm。在该比较例中，使用具有矩形横截面且在横截面中短边为1.25mm长边为1.6mm的一股导线(由铜材料制成且具有绝缘涂层)作为绕线，并且将该绕线缠绕在图10所示的轴向间隙型旋转机上，从而使得每个线圈绕线的横截面的短边垂直于永磁体的磁极表面定位。绕线的横截面面积为2mm²。

然后，当制成的轴向间隙型发电机的转子在连接负载的情况下以3600rpm旋转时，可以获得30A的线路电流、100V的线路电压和5200W的三相功率输出。转矩测量仪与发电机的输入侧连接，根据转速和转矩测量发电机的输入功率。输入功率为6500W。由于从绕线铜的电阻值和电流值得出的其损失为300W，所以确定，其余1000W的损失归因于绕线中的涡电流损失，诸如机械损失和风阻损失的其它损失可以几乎忽略不计。

比较例2

当将横截面的长边为5mm短边为0.4mm的单股线圈导线提供给图10所示的轴向间隙型旋转机作为绕线时，线圈导线缠绕成使其横截面的长边垂直于永磁体的磁极表面定位，其它以与比较例1相同的方式布置。

然后，当制成的轴向间隙型发电机的转子在连接有负载的情况下以3600rpm旋转时，可以获得30A的线路电流、100V的线路电压和5200W的三相功率输出。同时，输入功率为5700W。由于从绕线的铜的电阻值和电流值得出其损失为300W，所以可以确定，其余200W的损失归因于绕线中的涡电流损失。因而，也可确定，当绕线的导线在垂直于气隙的方向上较小时，可以降低绕线的涡电流损失。

实施例1

通过对齐线圈导线的长边将线圈导线一起捆成四列，每个导线的横截面的长边为5mm，短边为0.1mm，从而获得横截面的长边为5mm短边为0.4mm的导线组件。将瓷漆涂层施加到该组件上以获得绕线，其它以与比较例2相同的方式布置。

然后，当制成的轴向间隙型发电机的转子在连接有负载的情况下以3600rpm旋转时，可以获得30A的线路电流、100V的线路电压和5200W的三相功率输出。同时，输入功率为5620W。由于从绕线的铜的电阻值和电流值得出其损失为300W，所以可以确定，其余120W的损失归因于绕线中的涡电流损失。因而，与比较例2比较，可以降低绕线的涡电流损失，并且获得高效率发电机。

实施例2

通过对齐线圈导线的短边将线圈导线一起捆成四列，每个导线的横截面的长边为1.25mm，短边为0.4mm，从而获得横截面的长边为5mm短边为0.4mm的导线组件。将瓷漆涂层施加到该组件上以获得绕线，其它以与比较例2相同的方式布置。

然后，当制成的轴向间隙型发电机的转子在连接有负载的情况下以3600rpm旋转时，可以获得30A的线路电流、100V的线路电压和5200W的三相功率输出。同时，输入功率为5610W。由于从绕线的铜的电阻值和电流值得出其损失为300W，所以其余110W的损失归因于绕线中的涡电流损失。因而，与比较例比较，可以降低绕线的涡电流损失，并且获得高效率发电机。

实施例3

通过对齐总共16个线圈导线的长边和短边将线圈导线一起捆成四行四列，每个导线的横截面的长边为1.25mm，短边为0.1mm，从而获得横截面的长边为5mm短边为0.4mm的导线组件。将瓷漆涂层施加到该组件上以获得绕线，其它以与比较例2相同的方式布置。

然后，当制成的轴向间隙型发电机的转子在连接有负载的情况下以3600rpm旋转时，可以获得30A的线路电流、100V的线路电压和5200W的三相功率输出。同时，输入功率为5550W。由于从绕线的铜的电阻值和电流值得出其损失为300W，所以可以确定，其余50W的损失归因于绕线中的涡电流损失。不仅可以将绕线的涡电流损失降低到比较例1的1/20以及比较例2的1/4，而且可以获得比实施例1或2效率更高的发电机。

Claims

1.一种轴向间隙型旋转机，包括：

外壳；

转轴，该转轴可旋转地支撑在所述外壳内；

两个转子，所述转子能够与所述转轴一体旋转并相互面对设置，在所述转子之间具有沿所述转轴的轴向方向的间距，所述转子包括永磁体和两个旋转板，所述永磁体围绕所述转轴呈环形地设置在所述旋转板的相对面中的至少一个上，使得所述永磁体的磁极表面垂直于所述转轴定位；以及

定子，该定子固定至所述外壳，该定子设置在相互面对的所述旋转板之间所形成的气隙中，所述定子包括固定板和线圈，所述线圈呈环形地设置在所述固定板上而面向所述永磁体的环；

其中每个所述线圈包括由一束至少两个具有矩形横截面的线圈导线通过对齐所述线圈导线的横截面的长边和短边中的至少一个而形成的绕线，所述绕线具有覆有绝缘涂层的外周，并且缠绕成使得所述线圈导线的横截面的长边垂直于所述永磁体的所述磁极表面定位。

2.一种轴向间隙型旋转机，包括：

外壳；

转轴，该转轴可旋转地支撑在所述外壳内；

第一端转子和第二端转子，所述第一端转子和第二端转子能够与所述转轴一体旋转，每个端转子相互面对地设置，包括端旋转板，并在所述第一端转子和第二端转子之间具有沿所述转轴的轴向方向的间距；

至少一个双侧磁体转子，所述双侧磁体转子能够与所述转轴一体旋转，每个双侧磁体转子设置在所述第一端转子和所述第二端转子之间所形成的气隙中，包括旋转板和永磁体，所述永磁体围绕所述转轴同心地设置在所述旋转板的两侧上，使得所述磁极表面垂直于所述转轴定位；以及

至少两个定子，所述定子固定至所述外壳，每个定子设置在所述第一端转子、所述双侧磁体转子、以及所述第二端转子之间所形成的气隙中，每个定子包括固定板和线圈，所述线圈周向设置在每个所述固定板上而面向所述永磁体的环，

其中每个所述线圈包括由一束至少两个具有矩形横截面的线圈导线通过对齐所述线圈导线的横截面的长边和短边中的至少一个而形成的绕线，所述绕线具有覆有绝缘涂层的外周，并且缠绕成使得每个所述线圈导线的横截面的长边垂直于所述永磁体的所述磁极表面定位。

3.根据权利要求2所述的轴向间隙型旋转机，其中所述永磁体进一步设置在所述第一端转子和所述第二端转子的所述端旋转板的相对面上，从而使得所述永磁体的所述磁极表面垂直于所述转轴定位。

4.根据权利要求1或2所述的轴向间隙型旋转机，其中每个所述线圈导线的横截面具有这样的形状：所述长边的长度与所述短边的长度的比值至少为五。

5.根据权利要求1所述的轴向间隙型旋转机，其中每个所述线圈导线的外周覆有绝缘涂层。

6.根据权利要求1所述的轴向间隙型旋转机，其中在每个所述线圈导线的横截面中，所述短边的长度不超过0.5mm。