1、目錄1 前言在國家大力強調節約能源、綠色保護環境的背景下，國內我國小型自發電照明燈主要是利用機械能發電。手動機械發電機主要包括手壓式的和手搖式的。發電機是由永磁體勵磁的電機和齒輪傳動的裝置構成。發電機是基于永磁材料的法拉第定律和洛侖茲力定律進行工作獲得能量。電機轉子設計為永磁體的，定子是環型纏繞一定匝數的線圈，當手壓或手搖使發電機轉子圍繞定子轉動時，轉子永磁體受慣性力割切定子環型體鐵心而產生感應電流，電流經過整流存儲，獲得的電能足夠可以使三盞以上的LED點亮。其中還有一種手搖式發電機是利用一塊磁體鐵芯上下晃動，這樣的往返運動來切割磁感線圈發電，電能可以存在大容量的電容里。或者利用充電電池來存儲

2、電能。在飛速發展的21世紀，小型自發電照明裝置也可利用太陽能，通過電池板進行光電轉換來存儲電能。市場調研發現，機械能和太陽能自發電照明系統燈已經得到了極大程度的推廣和應用，本次畢業設計的主要任務是在研究設計機械發電照明機械傳動系統的前提下大力宣傳節約能源，保護環境,傳播科學技術，倡導拒絕使用一次性電池。希望研究能為我國全面促進社會和諧貢獻力量,為人與環境相處的和諧貢獻力量，為2008年北京的綠色奧運貢獻力量！2. 小型自發電照明系統總體框架研究2.1 小型自發電照明系統的方案研究為了全面研究，又由于研究問題的數量大，在保證研究問題的合理性和必要性的前提條件下，筆者對小型自發電照明系統研究進行了

3、規劃，列出了研究方案。筆者安排論文簡要介紹了發電機構原理分析，發電機構材料選擇，LED的發光原理分析及發展，供電電池選擇，手壓式照明電路分析等。本文是以機械供電式發電機構的研究為主，并對與其相關部分做了詳述。機械能供電式分兩種類型，以手壓式的研究為主。手壓式的又以發電機構為主，其余的研究以介紹性的敘述。在完成任務書要求下，為了使研究內容上的協調性，直觀性，客觀性，適當的對研究的范圍進行塞選，使研究層層深入，又保留其精華部分。2.2 小型自發電照明系統的分類小型自發電照明系統的分類太陽能供電式照明系統機械能供電式照明系統圖1 小型自發電照明系統的分類的框圖小型自發電照明系統的分類系統框圖如圖1所

4、示。手壓式的照明系統手搖式的照明系統機械能供電照明系統的分類概念型手壓式照明系統環保型手壓式照明系統普通型手壓式照明系統2.3 機械能供電照明系統的分類圖2 機械能供電照明系統的分類的框圖機械能供電照明系統的分類系統框圖如圖2所示。手壓式照明框圖分析手壓式照明電路分析發電機結構原理分析發電機材料選擇與應用LED的發光原理分析LED的發展供電電池選擇手壓式供電照明系統的分析2.4 手壓式供電照明系統的分析圖3 手壓式供電照明系統的分的框圖析2.5 小型發電機結構分析小型發電機結構分析轉子主動齒輪棘輪與棘輪附件系統裝配電機系統轉速線圈匝數計算人機因素定子圖4 小型發電機結構分析的框圖小型發電機結構

5、分析系統框圖如圖4所示。2.6手壓式自發電臺燈照明系統手壓式機械能供電LED燈系統設計與分析圖5 手壓式機械能供電系統分析概圖2.7手壓式自發電照明系統電路的設計與分析照明電路的設計與分析CR2032單刀單控開3 小型手壓式自發電照明系統的研究LED是由2族化合物半導體制成的,其核心為PN結,由固體物理理論知 ,當P型半導體和N型半導體緊貼時(實際是在一塊半導體的不同區域分別摻以受主型和施主型雜質所形成的)由于P區和N區各自有不同的費米能級因此,P區與N區剛接觸時必處于一非平衡狀態如圖7所示10此時在P區和N區界面兩側附近空間的載流子,PN各自向對方擴散 電子與空穴的擴散均破壞結兩邊的電中性從

6、而使區邊界出現由正離子與空穴形成的, N正電荷積累,在P區邊界出現由負離子與電子形成的負電荷積累,結兩邊的異號電荷形成由N區指向P區的內建電場 UD ,內建電場對載流子的庫侖力的作用阻止了擴散的進行,當擴散作用形成的由P區指向N區的擴散電流與電場形成的反向漂移電流相等時,PN結處于平衡態,P區與N區的費米能級重合,即PN結具有統一的費米能級EF11。如圖8所示。圖8 P-N平衡能帶圖當在P-N結施加正向偏壓時,外加電壓U將抵消和減弱內建電場 ,此時多數載流子將容易通過P-N結進入對方區域而成為少數載流子,當進入P區的電子與 P區的空穴復合,進入N區的空穴和 N區的電子復合時,將以發光的形式輻射

7、出多余的能量。電子和空穴的復合可在不同能級間進行,視材料能級不同,相應地發出不同波長的光11。P-N結致電原理圖如圖9所示。圖13 P-N結致電原理圖圖9 P-N結致電原理圖 LED的發展LED(light emitting diode)是發光二極管的英文縮寫,它是一種電致發光器件。目前,LED 產業已經走過了它的發展初期和中期,普通 LED 的應用已經成為過去,高亮度LED 的使用也已無需著力推廣。另外,中小功率超高亮LDE 亦已誕生,并正在以極快的速度走向應用。這些情況都表明,LED 產業的發展已經進入到了成熟期。雖然以LED為核心的科研、生產、應用已經具備了相當的規模 ,但 LED 的低

8、功耗、長壽命、高可靠、抗沖擊、快響應等諸多優點仍會進一步推動LED 產業的發展,因此我們有必要把握一下LED 產業的脈搏,從而更好地為LED 的研究、生產和應用提供幫助。新型半導體材料的應用,LED 能夠輻射出多種單色光,逐步地滿足著人們對色彩的要求1907 年,HenryJoseph Round 第一次發現碳化硅SiC的電致發光現象,從此拉開了人類開發另一種新型電光源的大幕。現在我們知道 ,LED 作為一種新型電光源,它的發光機理是:半導體中少數載流子在與多數載流子復合時 ,會以發光的形式釋放出多余的能量。繼碳化硅SiC 發現之后,科技工作者經過多年的研究,終于在 1960 年實現了自己的愿

9、望,利用GaAs人工制造出了第一個發光二極管。1968 年利用GaAsP又研制出了商用 655 納米的紅色LED。聰明的科技人員同時還意識到,LED 僅有單紅色,顯然不能滿足實際應用的需要 ,由此展開了各種單基色LED乃至全彩(白色)LED 的研究。由于不同半導體材料的能帶差異各不相同,激發出來的光波波長也各不相同,所以,采用不同的材料可制成不同基色的發光二極管。因此,半導體材料的開發理所當然地成為了基色研究的重點。新型半導體材料和熒光材料的應用,能夠提高LED的電光轉換效率面對LED擁有的誘人前景,科技人員對單基色問題給予了相當的關注,但同時也不得不對 LED 的亮度問題展開研究 ,因為亮度

10、在很大程度上也左右著LED 的應用推廣。70 年代中期開始,當人們在半導體中引入其它元素而獲得不同單色光的同時,還發現LED 的發光效率也有變化。一系列材料的開發,特別是高效GaAlAs和超高效InGaAlP發光材料的成功開發使LED的電光轉換效率大大提高,為LED 的亮度提高奠定了堅實的基礎。另一方面是熒光粉材料的開發,雖然將紫外光轉換成白光的熒光粉,最初的紫白轉換效率很低,使得白光LED 的發光效率只4-5 流明/瓦(lm/W),隨著熒光粉技術的改進,白色高亮度 LED 的光效已增加15-20(lm/W),這個值已經介于白熾燈14(lm/W)和緊湊型熒光燈50-87(lm/W)之間,用于照

11、明的廣闊前景已經初露端倪。可以預計,LED 的發光效率還會隨著熒光粉等相關技術的發展而得到一步的提高。LED的亮度與壽命是一對矛盾通常情況下,3.5V 供電時,流過LED的工作電流在20mA左右,屬于正常工作范圍,壽命可以達到10萬小時甚至更長;當電壓上升到 3.8V 時,通過LED的電流則會上升到50mA,超過了LED正常使用的標準,LED的壽命會大幅度縮短,光衰減會大大加快當電壓達到時上的電流則會達到;4.2V,LED光衰減極大而且會很快燒毀因此我110mA,LED ,們在使用時需要使用一定的限流措施從而兼LED ,顧亮度和壽命兩方面。LED的產業化與社會應用緊密聯系在一起而且的研發能否從

12、應用的要求出發極大地影響著20世紀50年代 LED應用推廣的步伐世紀20世紀50年代第一款現代意義上的LED 誕生后,商用的紅外 LED則被迅速地應用到了感應等光電領域。60年代第一款可見光LED研制成功后Monsant公司更是直接將商用的紅光LED用作了指示器,HP公司則是將商用的紅光 LED 用于了電子顯示設備。由于這些公司在電子設備中大量使用LED,使LED的應用得到了大力的推廣。LED 前景十分美好LED的應用雖然已經具有了很廣的范圍、很大的規模,但是,由于 LED 擁有很多社會應用所需的優點、相關技術也有很大的發展空間 ,因此,LED 有著更為美好的前景。LED優點眾多、技術發展的空

13、間很大目前技術條件下 ,LED 已經顯示出了眾多的優點。一是壽命超長 ,業內公認的平均值達10 萬小時,可期望目標將會達到 25 萬小時;二是色彩豐富,LED已經實現了多個波長的單基色 ,有紅、琥珀黃、黃、綠、藍等,基本滿足了應用領域對 LED 色彩的要求,隨著更多新材料的開發,還會實現更多的基色及至全彩色;三,穩定可靠,在LED 的壽命期內,LED差不多都能穩定的工作,維護工作量極小;四,電氣安全性高 ,LED一般工作在低電壓 (6 - 24V)、小電流(10-20mA)情況下,屬弱電級工作器件 ,有較好的電氣安全性能;五,節能環保效率高 ,在同等亮度下,LED 的耗電僅為普通白熾燈的1/1

14、0 ,而且不存在有害金屬汞污染等問題,符合社會發展趨勢;六,應用靈活性好 ,LED可進行低壓供電 ,也可110V/220V 電源供電,加上單粒LED 的體積小(芯片更小,只用3-5平方毫米),大大方便了工程應用;七,受控制能力強,現有的技術已經可以實現LED 的亮度、灰度、動態顯示、分布控制等,是其它發光裝置無可比擬的;八,抗震性能優越,LED 的堅固、耐震、耐沖擊性能 ,超過了目前所有其它類型的電光源產品;九,響應速度快,LED的響應速度在毫秒級,可以自如有效地應用于顯示屏、汽車剎車燈、相機閃光燈等;十,顯色性能良好 ,白色LED目前的顯色指數Ra達到了70 以上,色溫范圍從3600K到11

15、000K(隨熒光粉不同而變) ,而且已經獲得了實驗室提高的方案;另外還有亮度高、無干擾、方向性好等等也是十分有用的優點。 采用具有中國自主知識產權的技術 ,成功封裝了功率高達1500瓦的LED光源,這是目前世界功率最大的LED光源,而深圳“2007年LED 技術論壇峰會”上,億光電子工業股份有限公司(全球光電子產業領導廠商)則展示了高亮度LED 的最新技術,并宣稱他們已經成功地開發出了100(lm/W)的高效率、高亮度LED,有人預計,LED 的最終發光效率可以達200(lm/W) ,而目前大部分家用照明采用的白熾燈 ,其光效約為8(lm/W)。總之,隨著技術的發展 ,LED 的優點會更優,優

16、點會更多,應用范圍會越來越廣、應用的程度會越來越深入、應用規模會越來越大12-13。用永磁體勵磁的電動機、傳動裝置和發電機是基于永磁材料的法拉第定律和洛侖茲力定律進行工作的,它是一個世界性的課題,因為它可以實現省能源、高效率、減少污染等多種目標。當今世界是以計算機為中心的信息產業推動著全球經濟的發展,而計算機則注重保證其驅動器按所期望的性能工作：容易攜帶、更換,小的占用空間,節省能源等。所以用于小電機中的永磁材料必須具有高新性能,在此介紹以下永磁材料14-18。開發高新優質磁性材料必須與物理、固體化學、冶金學等方面密切合作,從材料成分與微觀結構上去探究。傳統和新型永磁材料的成分與結構特征對比。

17、可見新型永磁材料實現了基本磁性元素(Fe,Co)與眾多的性質與作用很不相同的但可導致結構多樣化的非磁性元素巧妙組合,達到使材料具有最佳磁性和優異綜合技術特性之目的。3d過渡金屬Fe和Co,有高的Ms和Tc,是磁性基本元素。4f稀土族金屬Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy具有高磁晶各向異性和高軌道磁矩,與3d金屬或包含B、N等元素的化合物是超磁體的基礎。稀土永磁三代產品正好滿足上述條件,它們各有所長。目前的研究工作集中在500kJm3磁體在技術上的重復性和開發高矯頑力Sm2Fe17Nx粘結磁體、納米復合磁體上。納米復合磁體 納米復合磁體就是由高Ms的軟磁相和高Hc的硬磁相而以納米(<

18、10nm)結構為基礎組成并通過交換耦合的緊束縛作用使軟磁相磁硬化的永磁材料,又稱為雙相納米結構交換耦合永磁材料,被視為永磁材料發展的一個新的里程碑。又由于燒結工藝會導致晶粒長大,不易得到納米結構,因此只能作粘結磁體,且有熱穩定性好、耐蝕、高剩磁、低稀土金屬含量,通過加微量Nb、V和M0可提高其矯頑力,充磁特性好等優點。間隙型氮化物稀土永磁材料 NdFeB永磁的磁性雖然很高,但居里溫度偏低,工作溫度一般低于150,剩磁溫度系數較高(-0.13%),而氧化耐蝕能力差。90年代后,為進一步降低成本,又積極探索新型稀土永磁材料。人們發現稀土(Re)-鐵(Fe)二元化合物,Fe-Fe原子間的距離太近,F

19、e的磁矩區域性強,受其近鄰原子影響較大,導致化合物磁性下降。如果引入間隙原子(如等)到晶體結構中,因晶胞膨脹導致Fe-Fe原子間的距離增大,Fe-Fe原子間交換能增強,使Fe原子平均磁矩提高,居里溫度(Tc)提高。于是將N原子引入Re-Fe二元合物中形成了氮化物稀土永磁材料(主軸型高矯頑力),取得了可喜的成績,其中329合化物已進入實用階段。這些化合物中的N原子超過400時會逃逸出晶格而分離出來,因此不宜作燒結磁體只宜作粘結磁體。稀土永磁的發展方向目前稀土永磁開發動態趨向,一是降低稀土與鈷含量,二是改進和提高性能。到21世紀初,稀土永磁開發重點將主要集中在NdFeB合金、Sm2Fe17Nx合金

20、、雙相納米晶復合磁體及R3(Fe,M)29Z(329)化合物等幾個系列上,其主要方向是:磁體性能綜合化,當代高科技的發展要求產品和構件必須小型輕量化、高精密化、大容量化、稀土永磁要真正全部都達到三高要求,唯納米復合稀土永磁最有希望;同時還要求稀土永磁具有高Tc、低溫度系數,良好的耐蝕性和熱穩定性,以改善和提高對工作環境的適應能力18。可充電電池有5 個主要參數:電池的容量、標稱電壓、內阻、放電終止電壓和充電終止電壓。電池的容量由電池內活性物質的數量決定,通常用毫安時(mAh)表示,1000 mAh 就是能以1A 的電流放電1h ,換算為所含電荷量大約為3600 C。 電池正負極之間的電勢差稱為

21、電池的標稱電壓。標稱電壓由極板材料的電極電位和內部電解液的濃度決定。當環境溫度、工作狀態變化時,電池的輸出電壓略有變化;此外,電池的輸出電壓與電池的剩余電荷量也有一定關系。一般情況下單元鎳鎘電池的標稱電壓約為1.3V (一般認為大約是1.25V),單元鎳氫電池為1.25V ,單元鋰離子電池為3.6V。電池的內阻由極板的電阻和離子流的阻抗決定,在充放電過程中,極板的電阻是不變的,但離子流的阻抗將隨電解液濃度和帶電離子的增減而變化。一般來講單元鎳鎘電池的內阻為719 m,單元鎳氫電池的內阻為1835 m,單元鋰離子電池的內阻為80100 m。可充電電池充足電時,極板上的活性物質已達到飽和狀態,再繼

22、續充電,蓄電池的電壓也不會上升,此時的電壓稱為充電終止電壓。單元鎳鎘電池的充電終止電壓為1.751.8 V ,鎳氫電池為1.5V ,鋰離子電池為4.2V。放電終止電壓是指蓄電池放電時允許的最低電壓。如果電壓低于放電終止電壓后蓄電池繼續放電,電池兩端電壓會迅速下降,形成深度放電,這樣,極板上形成的生成物在正常充電時就不易再恢復,從而影響電池的壽命。放電終止電壓和放電率有關,一般來講單元鎳鎘電池的放電終止電壓為1.1V ,鎳氫電池為1V ,鋰離子電池為2.7V20-22。鋰電池分成兩大類：不可充電的和可充電的。不可充電的電池稱為一次性電池,它只能將化學能一次性地轉化為電能,能將電能還原回化學能,鋰

23、二氧化錳電池等。可充電的稱為二次性電池,就是俗稱的鋰離子電池Li-Ion。鋰離子電池的正極是含鋰的過渡金屬氧化物,極是碳素材料,石墨等,解質是含鋰鹽的有機溶液。電池中無論在正負極還是在電池隔膜中,都是以離子形式存在的。電池在工作時,鋰離子在正負極及電解質隔膜中定向運動。當電池充電時,正極釋放出鋰離子到電解質中,個過程是脫嵌;負極從電解質中吸入鋰離子,這個過程是嵌入。 而電池放電過程和上述情況正好相反,這種充放電時鋰離子往返的嵌入和脫嵌的過程就好像搖椅一樣搖來搖去,故有人形象的稱鋰離子電池為“搖椅電池”。鋰離子電池與鎳鎘電池和鎳氫電池相比,有很多優點。鋰離子電池不存在記憶效應;相同的電容量下,體

24、積非常小;使用電壓為3.6 V ,鎳鎘電池、鎳氫電池的3 倍;可使用的溫度范圍廣(-2060) ,而鎳氫電池為(050)。同時鋰離子電池的自放電率也比較低。自放電率,指在一段時間內,池在沒有使用的情況下,動損失的電量占總容量的百分比。一般在常溫下,鎘電池的自放電率為每月13%15% ,鎳氫電池為每月25%35% ,鋰離子電池也有一些令人不滿意的地方。如:離子電池有使用壽命,般為兩年,并且在不使用的狀態下存儲一段時間后,其部分容量會永久的喪失鋰離子電池的正負極材料從一出廠就已經開始了它的衰竭歷程20-23。4傳動系統零件圖及裝配圖如圖附錄1和附錄2所示。小型發電機傳動系統設計與分析包括：對齒輪，

25、棘輪與棘輪附件，定子，轉子，裝配系統，以及發電機系統轉速，線圈匝數的計算，人機因素的分析等。4.1 傳動系統設計 4.1.1 傳動系統圖傳動系統結構圖：手柄電機轉子齒輪棘輪棘輪附件圖10 傳動系統結構圖其傳動系統簡圖如下：圖10 傳動系統簡圖4.1.2 齒輪相關參數設計（1）模數 模數是輪齒抗彎能力的重要標志，塑料齒輪模數的選擇同樣需要考慮強度因素。但在實際應用過程中，由于模塑法加工塑料齒輪與標準刀具關系不大，而且塑料齒輪多用于小功率精密傳動系統中，故而可以采用“結構定模數”的指導思想選擇模數。塑料齒輪模數的選擇可以采用以下公式計算：m=2a/z1(1+i12)=2a/z1+z2式中：m為模數

26、，單位：mm；a為設計中心距，單位：mm；i12代表齒數比，i12=z2/z1；z1,z2則是兩嚙合齒輪的齒數。 （2）齒數模塑法加工塑料齒輪是通過齒輪模具型腔成型齒形，該過程不存在刀具與齒輪的成形加工運動，因此也就不會產生金屬齒輪范成法加工中的“根切”現象。在保證嚙合齒輪不發生嚙合干涉的前提下，若僅考慮滿足連續傳動的條件（重合度>1），則對標準圓柱塑料齒輪（=20° h*a =1）的最少齒數可以取到3。這也是很多塑料齒輪可選用少齒數的一個重要原因。 （3） 壓力角 壓力角是作用線與節線相交所成的銳角，它指出了嚙合齒輪副的壓力作用方向。在米制金屬齒輪設計時，壓力角可取20

27、76;、14.5°、15°、17.5°、22.5°、25°和30°。需要指出的是增大壓力角對減小齒輪最少齒數有利，但減小壓力家則對減小傳動中的回差有利。因此，壓力角的選擇不能任意擴大和降低。在各國標準中，壓力角一般規定：=20°。在塑料齒輪設計時，我們推薦使用。另外，我們還可以根據實際應用情況選擇其它壓力角值，例如：為增大重合度降低噪音可選用；為提高承載能力提高輪齒強度可選或；甚至還可以選擇雙壓力角齒形，即輪齒兩側為不同壓力角的漸開線齒形。（4） 變位系數漸開線齒輪傳動的可分性是變位的理論依據。在實際設計時，齒輪變位主要考慮

28、四個因素：一是改善齒根強度，二是調整裝配中心距，三是利于修正齒形干涉，四是調整滑動率使之接近或相等。對于塑料齒輪而言，這些都是選擇變位系數的重要依據。另外，基于塑料齒輪“結構定模數”的設計思想，在塑料齒輪變位系數選擇時還要考慮與模數相結合，防止因變位致使齒形變形過大，而且這也有利于齒形的收縮設計。對于塑料齒輪，推薦的變位系數取值范圍是：0xm/2。 （5） 齒頂高系數 在塑料齒輪設計時，齒頂高系數可以根據使用狀況選擇長齒制（ha*>1）、正常齒制（ha*=1）和短齒制（ha* <1）。長齒制利于提高齒輪副的重合度，降低噪音、提高承載能力；短齒制則重在提高齒根的彎曲強度。 （6） 頂

29、隙系數 頂隙的主要作用是利于潤滑油的流動，并避免兩齒之間的碰撞。在金屬小模數齒輪設計標準中規定頂隙c*=0.35。由于塑料齒輪多工作在無潤滑環境中，而且某些塑料具有自潤滑性能，故頂隙的選擇根據實際情況進行選擇，推薦頂隙系數的選擇范圍是：c*=0.1-0.35。 4.1.3 相關結論 齒輪: 附錄1圖1，圖2和圖3是主傳動齒輪正面反面側面效果圖，傳動外援有81個齒，外徑44.6毫米，齒輪根為1.5毫米。中部有直徑2毫米的貫通孔。主傳動齒輪上部有同心齒輪，外緣有10個齒，齒輪厚1.2毫米，直徑2.2毫米，齒輪根為3.4毫米。定子: 附錄1圖12和13是定子設計的效果圖，圖12零件鑲嵌在圖13零件的

30、上部，兩鐵質定子片呈45度角交叉。定子軸直徑2毫米，長35毫米。線圈繞在兩鐵質定子片內部，線圈上下有絕緣塑料片墊稱，裝配過的定子底部固定。轉子: 附錄1圖4和圖6是轉子正面效果圖，轉子正面有12個棘輪巢，棘輪附件零件匹配棘輪轉子巢。轉子正中有貫通孔，直徑為2毫米。附錄1圖5和圖7是轉子反面效果圖，轉子內鑲嵌永久磁鐵，磁鐵內徑4毫米，外徑11.6毫米，厚度8毫米，磁鐵有一定重量，在壓動時動力轉化為慣性動量，再加上轉子本身有質量，根據質量與慣性的關系，質量越大慣性愈大，慣性動能才能長時間持續。棘輪與棘輪附件: 附錄1圖8和9是棘輪設計的效果圖，圖10和11是棘輪附件設計的效果圖，棘輪上部有與轉子同心的貫通孔，直徑為2毫米。棘輪鑲嵌有從動齒輪，外緣有10個輪齒，直徑1.2毫米，厚10毫米，齒輪根為1.5毫米。外緣參見附錄2棘輪與棘輪附件裝配效果圖圖1。裝配系統:定子與轉子裝配效果圖參見附錄2圖2和圖3。主動齒輪與電機裝配效果圖參見附錄2圖4，圖5，圖6.系統轉速:主動齒輪81個齒直接驅動棘輪上的10個齒，線速度為8.1比1。線圈匝數的計算: 線圈匝數在滿足研究設計的3盞以上的LED發光，又可以為電容充電。線圈繞在同軸上。4.2電機部分設計4.2.1電機參數及相關計算