(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、
前記固定子は、
内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、
前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、
前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、
前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、
スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、
各相の前記固定子巻線は、素線の電線サイズに等しくなるように断面積比で均等に分割しスロットに挿入後、並列接続されることを特徴とする回転電機。
【請求項２】
固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、
前記固定子は、
内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、
前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、
前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、
前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、
スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、
各相の前記固定子巻線は、素線の環状コイルの巻数に対しその巻数を均等に分割し、スロットに挿入後、直列接続されることを特徴とする回転電機。
【請求項３】
固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、
前記固定子は、
内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、
前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、
前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、
前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、
スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、
各相の固定子巻線は環状コイルを磁極ピッチの２倍に配置するとともに環状コイル数は極数の１／２となるように均等に分割され、各々磁極ピッチ分ずらしてスロットに挿入後、直列接続されて合成することを特徴とする回転電機。
【請求項４】
固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、
前記固定子は、
内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、
前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、
前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、
前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、
スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、
各相の前記固定子巻線は、それぞれ、第１及び第２の固定子巻線からなり、
前記第１及び第２の固定子巻線は、それぞれ、複数の環状コイルを渡り線で接続されたものであり、
前記環状コイルは、前記回転子の磁極ピッチよりも狭い間隔で前記固定子鉄心の複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入される短節巻であり、
複数の前記環状コイルのピッチは磁極ピッチと等しいものであり、
前記複数のスロットには、半径方向に４分割した４層の異なる固定子巻線が配置され、
前記複数のスロットには、前記第１及び第２の固定子巻線が同相で配置され、
前記スロットの最内層から４番目の最外層には、第１の相の第１の固定子巻線が配置され、
前記スロットの最外層及び最内層から３番目の第３層には、第２の相の第１の固定子巻線が配置され、
前記スロットの第３層には、第３の相の第１の固定子巻線が配置され、
前記スロットの最内層から２番目の第２層には、第３の相の第２の固定子巻線が配置され、
前記スロットの第２層及び最内層には、第２の相の第２の固定子巻線が配置され、
前記スロットの最内層には、第１の相の第２の固定子巻線が配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、
前記固定子は、
内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、
前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、
前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、
前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、
スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、
各相の前記固定子巻線は、それぞれ、第１及び第２の固定子巻線からなり、
前記第１及び第２の固定子巻線は、それぞれ、複数の環状コイルを渡り線で接続されたものであり、
前記環状コイルは、前記回転子の磁極ピッチよりも狭い間隔で前記固定子鉄心の複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入される短節巻であり、
複数の前記環状コイルのピッチは磁極ピッチと等しいものであり、
前記複数のスロットには、半径方向に２分割した２層の異なる固定子巻線が配置され、
前記複数のスロットには、前記第１及び第２の固定子巻線が磁極ピッチだけ離れた位相で配置され、
前記スロットの外層には、第１の相の第１の固定子巻線が配置され、
前記スロットの外層及び内層には、第２の相の第１の固定子巻線が配置され、
前記スロットの外層には、第３の相の第１の固定子巻線が配置され、
前記スロットの内層には、第３の相の第２の固定子巻線が配置され、
前記スロットの外層及び内層には、第２の相の第２の固定子巻線が配置され、
前記スロットの内層には、第１の相の第２の固定子巻線が配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項６】
固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、
前記固定子は、
内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、
前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、
前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、
前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、
スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、
２つの３相巻線を有し、それぞれ第１の３相巻線、第２の３相巻線からなり、
前記第１の３相巻線は第１相、第２相、第３相の固定子巻線からなり、
前記第２の３相巻線は第４相、第５相、第６相の固定子巻線からなり、
各相の前記固定子巻線は、それぞれ、第１，第２の固定子巻線からなり、
前記第１，第２の固定子巻線は、それぞれ、複数の環状コイルを渡り線で接続されたものであり、
前記環状コイルは、前記回転子の磁極ピッチよりも狭い間隔で前記固定子鉄心の複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入される短節巻であり、
複数の前記環状コイルのピッチは磁極ピッチと等しいものであり、
前記複数のスロットには、半径方向に４分割した４層の異なる固定子巻線が配置され、
前記複数のスロットには、前記第１相及び第４相の固定子巻線が磁極ピッチの１／６ずらした位相で配置され、
前記複数のスロットには、前記第２相及び第５相の固定子巻線が磁極ピッチの１／６ずらした位相で配置され、
前記複数のスロットには、前記第３相及び第６相の固定子巻線が磁極ピッチの１／６ずらした位相で配置され、
前記複数のスロットには、前記第１及び第２の固定子巻線が同相で配置され、
前記スロットの最内層から４番目の最外層には、第１相の第１固定子巻線及び第４相の第１固定子巻線が配置され、
前記スロットの最外層及び最内層から３番目の第３層には、第２の相の第１固定子巻線及び第５の相の第１固定子巻線が配置され、
前記スロットの第３層には、第３の相の第１固定子巻線及び第６の相の第１固定子巻線が配置され、
前記スロットの最内層から２番目の第２層には、第３の相の第２固定子巻線及び第６の第２固定子巻線が配置され、
前記スロットの第２層及び最内層には、第２の相の第２固定子巻線及び第５の第２固定子巻線が配置され、
前記スロットの最内層には、第１の相の第２固定子巻線及び第４の相の第２固定子巻線が配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項７】
固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、
前記固定子は、
内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、
前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、
前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、
前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、
スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、
２つの３相巻線を有し、それぞれ第１の３相巻線、第２の３相巻線からなり、
前記第１の３相巻線は第１相、第２相、第３相の固定子巻線からなり、
前記第２の３相巻線は第４相、第５相、第６相の固定子巻線からなり、
各相の前記固定子巻線は、それぞれ、第１，第２の固定子巻線からなり、
前記第１，第２の固定子巻線は、それぞれ、複数の環状コイルを渡り線で接続されたものであり、
前記環状コイルは、前記回転子の磁極ピッチよりも狭い間隔で前記固定子鉄心の複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入される短節巻であり、
複数の前記環状コイルのピッチは磁極ピッチの２倍であり、
前記第1固定子巻線と第２固定子巻線は、磁極ピッチずらした位相で前記複数のスロットに配置され、
前記複数のスロットには、前記第１相及び第４相の固定子巻線が磁極ピッチの１／6ずらした位相で配置され、
前記複数のスロットには、前記第２相及び第５相の固定子巻線が磁極ピッチの１／６ずらした位相で配置され、
前記複数のスロットには、前記第３相及び第６相の固定子巻線が磁極ピッチの１／６ずらした位相で配置され、
前記複数のスロットには、半径方向に２分割した２層の異なる固定子巻線が配置され、
前記スロットの外層には、第１の相の第１固定子巻線及び第４相の第１固定子巻線が配置され、
前記スロットの外層及び内層には、第２の相の第１固定子巻線及び第５の相の第１固定子巻線が配置され、
前記スロットの外層には、第３の相の第１固定子巻線及び第６の相の第１固定子巻線が配置され、
前記スロットの内層には、第３の相の第２固定子巻線及び第６の相の第２固定子巻線が配置され、
前記スロットの外層及び内層には、第２の相の第２固定子巻線及び第５の相の第２固定子巻線が配置され、
前記スロットの内層には、第１の相の第２固定子巻線及び第４の相の第２固定子巻線が配置されることを特徴とする回転電機。
【請求項８】
固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、
前記固定子は、
内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、
前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、
前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、
前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、
スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、
各相の前記固定子巻線は、それぞれ、複数の環状コイルを渡り線で接続されたものであり、
前記環状コイルは、前記回転子の磁極ピッチよりも狭い間隔で前記固定子鉄心の複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入される短節巻であり、
複数の前記環状コイルのピッチは磁極ピッチと等しいものであり、
前記複数のスロットには、回転方向に２分割した２層の異なる固定子巻線が配置され、
前記複数のスロットには、同相の固定子巻線が磁極ピッチだけ離れた位相で配置され、
前記スロットの第１列及び第２列には、第１の相の固定子巻線が配置され、
前記スロットの第１列及び第２列には、第２の相の固定子巻線が配置され、
前記スロットの第１列及び第２列には、第３の相の固定子巻線が配置されることを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、環境規制やエンドユーザ側の省エネルギ−指向が進み車両用の回転電機では、高出力で高効率な回転電機を安価に提供することが求められており、特に効果が大きい固定子による改善案が提案されている。
【０００３】
一般的に回転電機に用いられる固定子は、周方向に複数のスロットが内周面に開口した固定子鉄心と、連続線で波状に形成された固定子巻線で構成される。固定子巻線に用いる環状コイルの巻回ピッチは全節巻であり、固定子巻線は複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入される。回転子は、爪形磁極を有する１対の回転子鉄心が、爪部が互いに対向し、かつ、一方の爪形磁極が他方の爪形磁極に噛み合うように配置される。
【０００４】
ここで、固定子巻線の環状コイルの巻回ピッチを短節巻にして、従来の波巻きから複数個の環状コイルが連なる巻線形態を採用することにより、コイル長短縮による抵抗値を低減し、安価で高出力、高効率の回転電機を供給する技術がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４７１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１によれば、連続線により構成された固定子巻線を構成する場合、同じスロット内に異相のコイルが配置され、かつ異相コイルは内層と外層に分断され配置されるため、各相が偏った状態で配置されることにより、３相巻線内で各相のインダクタンスのアンバランスが発生する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、３相巻線内における固定子鉄心のスロット内に異なる相の固定子巻線が配置される固定子を用いた場合でも、各相のインダクタンスをバランスさせ、高出力及び高効率の回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の１つは次の通りである。当該回転電機は、固定子と、該固定子の内周側に隙間を介して回転可能に支持された回転子とを有し、前記固定子は、内周面に向かって開口された複数のスロットを有する環状の固定子鉄心と、前記複数のスロットに絶縁シートを介して巻回された固定子巻線とを有し、前記スロットの内に異相コイルが配置される回転電機であって、前記固定子巻線は、インダクタンスをバランスさせるように前記スロット内で各相少なくとも２つに分割され、スロット内で半径方向若しくは回転方向に均等に分割挿入された各相の前記固定子巻線は、前記固定子鉄心の中心からの距離の合計が各相等しくなるように配置され、各相の前記固定子巻線は、素線の電線サイズに等しくなるように断面積比で均等に分割しスロットに挿入後、並列接続されるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、３相巻線内における固定子鉄心のスロット内に異なる相の固定子巻線が配置される固定子を用いた場合でも、各相のインダクタンスをバランスさせ、高出力及び高効率の回転電機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態による回転電機の全体構成を示す断面図。
【図２】短節巻により巻回した従来の固定子のＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図。
【図３】短節巻により巻回した従来の固定子を直線上に展開した分解図。
【図４】短節巻により巻回した従来の固定子のスロット内における各相のコイル配置図。
【図５】第１の実施形態による回転電機の固定子の斜視図。
【図６】短節巻により巻回した第１の実施形態による回転電機の固定子におけるＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図。
【図７】短節巻により巻回した第１の実施形態による回転電機の固定子を直線上に展開した分解図。
【図８】短節巻により巻回した第１の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図。
【図９】第１の実施形態による回転電機の固定子における３相巻線の結線図。
【図１０】第１の実施形態による回転電機の固定子における３相巻線の結線図。
【図１１】第１の実施形態による回転電機の固定子における３相巻線の結線図。
【図１２】第１の実施形態による回転電機の固定子における３相巻線の結線図。
【図１３】短節巻により巻回した第２の実施形態による回転電機の固定子におけるＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図。
【図１４】短節巻により巻回した第３の実施形態による回転電機の固定子におけるＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図。
【図１５】短節巻により巻回した第４の実施形態による回転電機の固定子におけるＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図。
【図１６】短節巻により巻回した第４の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図。
【図１７】短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子の斜視図。
【図１８】短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図。
【図１９】短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子の結線図。
【図２０】短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子の結線図。
【図２１】短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子の結線図。
【図２２】短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子の結線図。
【図２３】短節巻により巻回した第６の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図。
【図２４】短節巻により巻回した第７の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図。
【図２５】第８の実施形態による回転電機の固定子のスロット内におけるコイルのインダクタンスの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１〜図１０を用いて、第１の実施形態による回転電機の構成について説明する。  
最初に、図１を用いて、本実施形態による回転電機の全体構成について説明する。ここでは、回転電機として、車両用交流発電機を例にして説明する。  
図１は、第１の実施形態による回転電機の全体構成を示す断面図である。
【００１２】
車両用交流発電機２３は、回転子４と、固定子５とを備えている。回転子４は、シャフト２の中心部に界磁巻線１３を備え、その両側に磁性材料にて成形されたフロント側爪形磁極１１とリヤ側爪形磁極１２からなる回転子鉄心が界磁巻線１３を覆うように両側から挟むように配置される。フロント側爪形磁極１１とリヤ側爪形磁極１２とは、爪部が互いに対向し、かつ、一方の爪形磁極が他方の爪形磁極に噛み合うように配置される。
【００１３】
回転子４は、固定子５の内周側に、僅かなギャップを介して対向配置されている。回転子４は、フロントベアリング３及びリヤベアリング１０の内輪にシャフト２が挿通され、回転自在に支持されている。
【００１４】
固定子５は、固定子鉄心６と固定子巻線７から構成される。固定子鉄心６は、環状に形成された薄板鋼板が複数枚積層され、内周側には突出した歯部（ティース）とからなり、各歯部の間にスロットが形成されている。各々のスロットに各相の固定子巻線７が複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入され、装着される。固定子５の両端は、フロントブラケット１８とリヤブラケット１９によって保持されている。
【００１５】
シャフト２の一方の端部には、プーリ１が取り付けられている。シャフト２の他方の端部には、スリップリング１４が設けられ、ブラシ１５と接触し界磁巻線１３に電力を供給している。更に、回転子４のフロント側爪形磁極１１とリヤ側爪磁極１２の両端面には、外周側に複数の羽根を有する冷却ファンであるフロントファン１６とリヤファン１７が設けられ、回転することによる遠心力によって、外部からの空気を導入し、内部を冷却した空気を外部に排出するように、空気を流通させるようになっている。
【００１６】
固定子巻線７は、本例では３相巻線で構成されており、それぞれの巻線の口出し線は、整流回路２０に接続されている。整流回路２０は、ダイオード等の整流素子から構成され、全波整流回路を構成している。例えばダイオードの場合、カソード端子はダイオード接続端子２１に接続されている。また、アノード側の端子は車両用交流発電機本体に電気的に接続されている。リヤカバー２２は整流回路２０の保護カバーの役割を果たしている。
【００１７】
次に、発電動作について説明する。
【００１８】
まず、エンジンの始動に伴ってクランクシャフトからベルトを介してプーリ１に回転が伝達されるため、シャフト２を介して回転子４を回転させる。ここで、回転子４に設けられた界磁巻線１３にスリップリング１４を介してブラシ１５から直流電流を供給すると界磁巻線１３の内外周を周回する磁束が生じるため、回転子４におけるフロント側爪形磁極１１とリヤ側爪形磁極１２にＮ極、又は、Ｓ極が周方向に交互に形成される。この界磁巻線１３による磁束は、フロント側爪形磁極１１のＮ極から固定子鉄心６を通って固定子巻線７の周りを周回し、回転子４のリヤ側爪形磁極１２のＳ極に到達することで回転子４と固定子５を周回する磁気回路が形成される。このように回転子にて生じた磁束が固定子巻線７と鎖交するため、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の固定子巻線７のそれぞれに交流誘起電圧が発生し、全体としては３相の交流誘起電圧が生じる。
【００１９】
このように発電された交流電圧は、ダイオード等の整流素子で構成された整流回路２０によって、全波整流されて直流電圧に変換される。整流された直流電圧は一定電圧になるようにＩＣレギュレータ（図示せず）で界磁巻線１３に供給する電流を制御することで達成している。
【００２０】
次に、短節巻により巻回した従来の固定子の構成を図２〜図４に示す。  
図２は、短節巻により巻回した従来の固定子のＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図である。図３は、短節巻により巻回した従来の固定子を直線上に展開した分解図である。図４は、短節巻により巻回した従来の固定子のスロット内における各相のコイル配置図である。  
ここで、固定子巻線に用いる環状コイルの巻回ピッチが、電気角で１８０°未満で、複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入されるものを短節巻と称する。尚、固定子巻線に用いる環状コイルの巻回ピッチが、電気角で１８０°（磁極ピッチと等しい間隔）で複数のティースを跨いで夫々のスロットに挿入されるものを全節巻と称する。
【００２１】
図２に示すように、固定子巻線７は、環状に巻回され成形されたコイルを渡り線で複数連結した形態で構成され、本例である１２極３相巻線の場合、環状コイルの数は１２コイルで各コイル間は渡り線で接続され、連続的に形成される。環状コイルの巻数は、例えば、４ターン（以下、ターンをＴと記載する）である。
【００２２】
尚、固定子鉄心のスロット数は、３６である。また、このとき、図１に示した回転子のフロント側爪形磁極１１は、６個の爪部を有し、リヤ側爪形磁極１２も６個の爪部を有している。すなわち、回転子は１２極となっている。
【００２３】
図２に示すように、Ｕ相の固定子巻線７Ｕは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは短節巻となる。
【００２４】
また、Ｖ相の固定子巻線とＷ相の固定子巻線についても同様の構成である。
【００２５】
図３に示すように、成形された固定子巻線７は、各相毎にＵ相の固定子巻線７Ｕ，Ｖ相の固定子巻線７Ｖ，Ｗ相の固定子巻線７Ｗの順番にスロット内に挿入され、図４に示すように、スロット内に順次配置される。尚、回転子の極数は１２極であり、固定子のスロット数が３６とすると、第１スロットＳ１と第４スロットＳ４の間のピッチが、電気角で１８０°となる。
【００２６】
短節巻で巻回された固定子巻線７の配置は、スロットの半径方向に２分割され、スロット開口部側を内層、固定子鉄心６の外周側を外層となる２層巻線の配置となる。
【００２７】
ここで、図４において、同じ符号が付けられた，例えば、２つのＵ相の環状コイルＵ１は、図２に示した環状に成形されたコイルを示している。環状の成形コイルは、２つの直線状のスロット挿入部と、２つのスロット挿入部の両端を接続する２つのコイルエンド部とからなる。図４に示した２つのＵ相の環状コイルＵ１は、１つの環状に成形されたコイルのそれぞれスロット挿入部を示している。２つのスロット挿入部の両端は、スロットの両端からはみ出た部分において、それぞれ、２つのコイルエンド部により接続される。第１の環状コイルＵ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ２を挟んで、第１番目のスロットＳ１と、第３番目のスロットＳ３に挿入される。２番目のＵ相の環状コイルＵ２は、１番目のＵ相の環状コイルＵ１が挿入されたスロットＳ３に隣接する第４番目のスロットＳ４と、間に一つスロットＳ５を挟んだ第６番目のスロットＳ６に挿入される。尚、１番目のＵ相の環状コイルＵ１と２番目のＵ相の環状コイルＵ２とは、図２に示したように渡り線にて接続される。すなわち、Ｕ相の環状コイル７Ｕは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【００２８】
同様に、３番目のＵ相の環状コイルＵ３は、第７番目のスロットＳ７と第９番目のスロットＳ９とに挿入される。また、４番目のＵ相の環状コイルＵ４は、第１０番目のスロットＳ１０と第１２番目のスロットＳ１２とに挿入される。尚、図４では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００２９】
Ｕ相の固定子巻線は、全て、スロットの外層側に挿入される。
【００３０】
次に、Ｖ相の固定子巻線７Ｖについて説明する。第１の環状コイルＶ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ３を挟んで、第２番目のスロットＳ２の外層と、第４番目のスロットＳ４の内層に挿入される。２番目のＶ相の環状コイルＶ２は、１番目のＶ相の環状コイルＶ１が挿入されたスロットＳ４に隣接する第５番目のスロットＳ５の外層と、間に一つスロットＳ６を挟んだ第７番目のスロットＳ７の内層に挿入される。同様に、３番目のＶ相の環状コイルＶ３は、第８番目のスロットＳ８の外層と第１０番目のスロットＳ１０の内層に挿入される。また、４番目のＶ相の環状コイルＶ４は、第１１番目のスロットＳ１１と図示しない第１３番目のスロットの内層とに挿入される。また、１２番目のＶ相の環状コイルＶ１２は、第１番目のスロットＳ１の内層に挿入される。尚、図４では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００３１】
次に、Ｗ相の固定子巻線７Ｗについて説明する。第１の環状コイルＷ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ４を挟んで、第３番目のスロットＳ３と、第５番目のスロットＳ５の内層に挿入される。２番目のＷ相の環状コイルＷ２は、１番目のＷ相の環状コイルＷ１が挿入されたスロットＳ５に隣接する第６番目のスロットＳ６と、間に一つスロットＳ７を挟んだ第８番目のスロットＳ８の内層に挿入される。同様に、３番目のＷ相の環状コイルＷ３は、第９番目のスロットＳ９と第１１番目のスロットＳ１１の内層とに挿入される。また、４番目のＷ相の環状コイルＷ４は、第１２番目のスロットＳ１２と図示しない第１４番目のスロットの内層とに挿入される。また、１２番目のＷ相の環状コイルＷ１２は、第２にスロットＳ２の内層に挿入される。尚、図４では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００３２】
Ｗ相の固定子巻線は、全て、スロットの内層側に挿入される。
【００３３】
固定子巻線７の配置によると、U相の固定子巻線７Uが外層、V相の固定子巻線７Ｖが内層と外層、W相の固定子巻線７Ｗが内層に配置され、固定子鉄心６に不均一に配置される。スロットの漏れインダクタンスは、スロットの半径方向に比例関係にあり、図４で示すとスロット開口部から外周側に向けて漏れインダクタンスが連続的に増加する。
【００３４】
ここで、例えば、回転子の中心からスロット内の内層コイル半径方向の中心位置までの距離をＲ０とし、内層コイルの半径方向の中心位置を基準として、外層コイルの半径方向の中心位置を、Ｒ０＋Ｒとする。Ｕ相コイルは、図示の４個の環状コイルが全て外層に挿入されるため、半径方向の距離の合計は、８Ｒ０＋８Ｒ（＝４×（２Ｒ０＋２Ｒ））として表す。Ｖ相コイルは、全て外層と内層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の距離の合計は、８Ｒ０＋４Ｒ（＝４×（Ｒ０＋Ｒ+Ｒ０+０））と表せる。さらに、Ｗ相コイルは、図示の４個の環状コイルが全て内層に挿入されるため、半径方向の距離の合計は、８Ｒ０（＝４×（Ｒ０＋０））として表せる。
【００３５】
W相の固定子巻線を基準とすると、図４の全スロット数の１／３の範囲内においてＵ相は、W相に対し８Ｒ高く、Ｖ相は、W相に対し４Ｒ高い。そのため、スロットの内層に配置されたＷ相の固定子巻線７Ｗはインダクタンスが低く、スロットの外層に配置されたＵ相の固定子巻線７Ｕはインダクタンスが高くなり、各相の固定子巻線毎にインダクタンスが異なるアンバランスの状態が発生する。
【００３６】
各相のインダクタンスがアンバランスになると発電電流が各相異なり、固定子巻線およびダイオードの発熱量がアンバランスとなり、コイルおよびダイオードの温度上昇、また磁気加振力の増大による磁気音増大等により品質および特性面で低下する。
【００３７】
また、デルタ結線においては、結線内を循環する循環電流の増加により、固定子巻線の銅損として消費されるため発電効率が低下することになる。
【００３８】
次に、図５〜図１２を用いて、本実施形態による回転電機の固定子の構成について説明する。  
図５は、第１の実施形態による回転電機の固定子の斜視図である。図６は、短節巻により巻回した第１の実施形態による回転電機の固定子におけるＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図である。図７は、短節巻により巻回した第１の実施形態による回転電機の固定子を直線上に展開した分解図である。図８は、短節巻により巻回した第１の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図である。図９〜図１２は、第１の実施形態による回転電機の固定子における３相巻線の結線図である。
【００３９】
図５に示すように、固定子５は、内周面の周方向に複数のスロットを有する環状の固定子鉄心６と、その各々のスロットの内周面に装着されたＵ字状の絶縁紙８を介して、各相の固定子巻線７を装着し、固定子巻線７をスロット内に保持するためスロット最内周側にスロット楔９を有する。この例では、スロット数は３６である。
【００４０】
固定子鉄心６のスロットからはみ出た部分は、２つのスロット間を跨ぐコイルエンド７２−ａ，７２−ｂである。また、図示のように、１２本の口出し線７１が取り出されている。これは、図６を用いて、後述するように、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の固定子巻線は、それぞれ、２つの巻線に分割し、形成しているためである。
【００４１】
以下、図６〜図８を用いて、本実施形態における固定子巻線の具体例について説明するが、本実施形態では、固定子鉄心６の同じスロット内に異相コイルが混在する固定子５において、漏れインダクタンスとスロット内におけるコイル半径方向の位置との関係を利用する。すなわち、各相の固定子巻線７は均等に分割され、固定子鉄心の中心からスロット内に挿入された各コイルまでの距離を各相毎に合計した値が同じになるようにスロット内に配置し、直列または並列接続することでインダクタンスを合成することでバランス化を図るものである。
【００４２】
図６に示すように、固定子巻線７のＵ相巻線７は、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａと、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂからなる。各Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ，７Ｕ−Ｂは、環状に巻回され成形されたコイルを渡り線で複数連結した形態で構成され、本例である１２極３相巻線の場合、環状コイルの数は１２コイルで各コイル間は渡り線で接続され、連続的に形成される。図６の上側に示すＵ相巻線７の第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａと、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂとの回路図は、図６の下側のようになる。
【００４３】
尚、固定子鉄心のスロット数は、３６である。また、このとき、図１に示した回転子のフロント側爪形磁極１１は、６個の爪部を有し、リヤ側爪形磁極１２も６個の爪部を有している。すなわち、回転子は１２極となっている。
【００４４】
図６に示すように、各Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ，７Ｕ−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは短節巻となる。
【００４５】
尚、図４に示した短節巻により巻回した従来の固定子の巻線場合と同様の出力を得るようにするため、各Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ，７Ｕ−Ｂは、巻数は例えば４Ｔであるが、電線のサイズを図４に示した例の場合に対して断面積は１／２相当のサイズとしている。
【００４６】
Ｖ相の固定子巻線７Ｖ，Ｗ相の固定子巻線７Ｗについても、Ｕ相固定子巻線７Ｕと同様に２分割し、それぞれ第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａ，第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂ，第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａ，第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂとする。
【００４７】
２分割した各々の固定子巻線７は、図７に示されるように第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ，第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａ，第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａ，第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂ，第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂ，第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂの挿入順で固定子巻線７をスロット内に挿入され、図８に示すように、スロット内に順次配置される。
【００４８】
図８に示すように、固定子巻線７におけるスロット内のコイルの配置は、半径方向に４分割した４層巻線の配置となる。ここで、スロットの最内周側を第１層とし、最外周側を第４層とすると、第１層と第４層が同相、第２層と第３層が同相となる配置で構成され、各相を図９や図１０に示すように並列に接続することで、インダクタンスが合成され、各相のインダクタンスが均等化し発電電流はバランスされる。
【００４９】
図８に示すように、第２層と第３層の間の線を基準として、第１相巻線７Ｕ−Ａ，７Ｖ−Ａ，７Ｗ−Ａと、第２相巻線７Ｗ−Ｂ，７Ｖ−Ｂ，７Ｕ−Ｂとは、線対称に挿入される。すなわち、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａは、第４層に挿入されるのに対して、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂは、第１層に挿入される。また、第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａは、第４層及び第３層に挿入されるのに対して、第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂは、第１層及び第２層に挿入される。さらに、第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａは、第３層に挿入されるのに対して、第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂは、第２層に挿入される。
【００５０】
ここで、図８を用いて、具体的に各相巻線の挿入順について説明する。
【００５１】
図８において、同じ符号が付けられた，例えば、２つの第１Ｕ相の環状コイルＵＡ１は、図７に示した環状に成形されたコイルを示している。環状の成形コイルは、２つの直線状のスロット挿入部と、２つのスロット挿入部の両端を接続する２つのコイルエンド部とからなる。図８に示した２つの第１Ｕ相の環状コイルＵＡ１は、１つの環状に成形されたコイルのそれぞれスロット挿入部を示している。２つのスロット挿入部の両端は、スロットの両端からはみ出た部分において、それぞれ、２つのコイルエンド部により接続される。第１Ｕ相の環状コイルＵＡ１は、スロットの第４層に挿入される。第１Ｕ相の第１環状コイルＵＡ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ２を挟んで、第１番目のスロットＳ１と、第３番目のスロットＳ３に挿入される。第１Ｕ相の２番目の環状コイルＵＡ２は、第１Ｕ相の１番目の環状コイルＵＡ１が挿入されたスロットＳ３に隣接する第４番目のスロットＳ４と、間に一つスロットＳ５を挟んだ第６番目のスロットＳ６に挿入される。尚、第１Ｕ相の１番目の環状コイルＵＡ１と第１Ｕ相の２番目の環状コイルＵＡ２とは、図６に示したように渡り線にて接続される。すなわち、第１Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【００５２】
同様に、第１Ｕ相の３番目の環状コイルＵＡ３は、第７番目のスロットＳ７と第９番目のスロットＳ９とに挿入される。また、第１Ｕ相の４番目の環状コイルＵＡ４は、第１０番目のスロットＳ１０と第１２番目のスロットＳ１２とに挿入される。尚、図８では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００５３】
第１Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ａは、全て、スロットの第４層側に挿入される。
【００５４】
次に、第１Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ａについて説明する。第１Ｖ相の第１環状コイルＶＡ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ３を挟んで、第２番目のスロットＳ２の第４層と、第４番目のスロットＳ４の第３層に挿入される。第１Ｖ相の２番目の環状コイルＶＡ２は、第１Ｖ相の１番目の環状コイルＶＡ１が挿入されたスロットＳ４に隣接する第５番目のスロットＳ５の第４層と、間に一つスロットＳ６を挟んだ第７番目のスロットＳ７の第３層に挿入される。尚、第１Ｖ相の１番目の環状コイルＶＡ１と第１Ｖ相の２番目の環状コイルＶＡ２とは、図６に示したように渡り線にて接続される。すなわち、第１Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【００５５】
同様に、第１Ｖ相の３番目の環状コイルＶＡ３は、第８番目のスロットＳ８の第４層と第１０番目のスロットＳ１０の第３層とに挿入される。また、第１Ｖ相の４番目の環状コイルＶＡ４は、第１１番目のスロットＳ１１の第４層と図示しない第１３番目のスロットの第３層に挿入される。また、第１Ｖ相の１２番目の環状コイルＶＡ１２は、第１番目のスロットＳ１の第３層に挿入される。尚、図８では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００５６】
第１Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ａは、全て、スロットの第４層側と第３層側に挿入される。
【００５７】
次に、第１Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ａについて説明する。第１Ｗ相の第１環状コイルＷＡ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ４を挟んで、第３番目のスロットＳ３と、第５番目のスロットＳ５の第３層に挿入される。第１Ｗ相の２番目の環状コイルＷＡ２は、第１Ｗ相の１番目の環状コイルＷＡ１が挿入されたスロットＳ５に隣接する第６番目のスロットＳ６と、間に一つスロットＳ７を挟んだ第８番目のスロットＳ８に挿入される。尚、第１Ｗ相の１番目の環状コイルＷＡ１と第１Ｗ相の２番目の環状コイルＷＡ２とは、図６に示したように渡り線にて接続される。すなわち、第１Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【００５８】
同様に、第１Ｗ相の３番目の環状コイルＷＡ３は、第９番目のスロットＳ９と第１１番目のスロットＳ１１の第３層に挿入される。また、第１Ｗ相の４番目の環状コイルＷＡ４は、第１２番目のスロットＳ１２と図示しない第１４番目のスロットの第３層に挿入される。また、第１Ｗ相の１２番目の環状コイルＷＡ１２は、第２番目のスロットＳ２の第３層に挿入される。尚、図８では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００５９】
第１Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ａは、全て、スロットの第３層側に挿入される。
【００６０】
次に、第２Ｗ相の固定子巻き線７Ｗ−Ｂについて説明する。第２Ｗ相の第１環状コイルＷＢ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ４を挟んで、第３番目のスロットＳ３と、第５番目のスロットＳ５の第２層に挿入される。第２Ｗ相の２番目の環状コイルＷＢ２は、第２Ｗ相の１番目の環状コイルＷＢ１が挿入されたスロットＳ５に隣接する第６番目のスロットＳ６と、間に一つスロットＳ７を挟んだ第８番目のスロットＳ８の第2層に挿入される。尚、第２Ｗ相の１番目の環状コイルＷＢ１と第２Ｗ相の２番目の環状コイルＷＢ２とは、図６に示したように渡り線にて接続される。すなわち、第２Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【００６１】
同様に、第２Ｗ相の３番目の環状コイルＷＢ３は、第９番目のスロットＳ９と第１１番目のスロットＳ１１の第２層とに挿入される。また、第２Ｗ相の４番目の環状コイルＷＢ４は、第１２番目のスロットＳ１２と図示しない第１４番目のスロットの第２層に挿入される。また、第２Ｗ相の１２番目の環状コイルＷＢ１２は、第２番目のスロットＳ２の第３層に挿入される。尚、図８では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００６２】
第２Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ｂは、全て、スロットの第２層側に挿入される。
【００６３】
次に、第２Ｖ相の固定子巻き線７Ｖ−Ｂについて説明する。第２Ｖ相の第１環状コイルＶＢ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ３を挟んで、第２番目のスロットＳ２の第１層と、第４番目のスロットＳ４の第２層に挿入される。第２Ｖ相の２番目の環状コイルＶＢ２は、第２Ｖ相の１番目の環状コイルＶＢ１が挿入されたスロットＳ４に隣接する第５番目のスロットＳ５の第１層と、間に一つスロットＳ６を挟んだ第７番目のスロットＳ７の第２層に挿入される。尚、第２Ｖ相の１番目の環状コイルＶＢ１と第２Ｖ相の２番目の環状コイルＶＢ２とは、図６に示したように渡り線にて接続される。すなわち、第２Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【００６４】
同様に、第２Ｖ相の３番目の環状コイルＶＢ３は、第８番目のスロットＳ８の第１層と第１０番目のスロットＳ１０の第２層とに挿入される。また、第２Ｖ相の４番目の環状コイルＶＢ４は、第１１番目のスロットＳ１１の第１層と図示しない第１３番目のスロットの第２層に挿入される。また、第２Ｖ相の１２番目の環状コイルＶＢ１２は、第１番目のスロットＳ１の第２層に挿入される。尚、図８では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００６５】
第２Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ｂは、全て、スロットの第１層側と第２層側に挿入される。
【００６６】
次に、第２Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ｂについて説明する。第２Ｕ相の第１環状コイルＵＢ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ２を挟んで、第１番目のスロットＳ１と、第３番目のスロットＳ３との第１層に挿入される。第２Ｕ相の２番目の環状コイルＵＢ２は、第２Ｕ相の１番目の環状コイルＵＢ１が挿入されたスロットＳ３に隣接する第４番目のスロットＳ４と、間に一つスロットＳ５を挟んだ第６番目のスロットＳ６の第１層に挿入される。尚、第２Ｕ相の１番目の環状コイルＵＢ１と第２Ｕ相の２番目の環状コイルＵＢ２とは、図６に示したように渡り線にて接続される。すなわち、第２Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【００６７】
同様に、第２Ｕ相の３番目の環状コイルＵＢ３は、第７番目のスロットＳ７と第９番目のスロットＳ９の第１層に挿入される。また、第２Ｕ相の４番目の環状コイルＵＢ４は、第１０番目のスロットＳ１０と第１２番目のスロットＳ１２の第１層に挿入される。尚、図８では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【００６８】
第２Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ｂは、全て、スロットの第１層側に挿入される。
【００６９】
ここで、例えば、回転子の中心から第１層のコイル半径方向の中心位置までの距離をＲ０とし、第１層のコイル半径方向の中心位置を基準として、第２層，第３層，第４層のコイル半径方向の中心位置を、それぞれ、Ｒ０＋Ｒ，Ｒ０＋２Ｒ，Ｒ０＋３Ｒとする。
【００７０】
Ｕ相コイルにおいて、第１Ｕ相コイル７Ｕ−Ａは、図８の１２スロット分の範囲内において４個の環状コイルが全て第４層に挿入されるため、半径方向の位置は、８Ｒ０＋２４Ｒ（＝４×（２Ｒ０＋２×３Ｒ））として表され、第２Ｕ相コイル７Ｕ−Ｂは、図８の１２スロット分の範囲内において４個の環状コイルが第１層に挿入されるため、半径方向の位置は、８Ｒ０（＝４×２Ｒ０）として表される。従って、Ｕ相コイル全体としては、第１Ｕ相コイル７Ｕ−Ａと第２Ｕ相コイル７Ｕ−Ｂとを足し合わせて、１６Ｒ０＋２４Ｒ（＝８Ｒ０＋２４Ｒ＋８Ｒ０）と表せる。
【００７１】
Ｖ相コイルにおいて、第１Ｖ層コイル７Ｖ−Ａは、図８の１２スロット分の範囲内において４個の環状コイルが第４層と第３層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、８Ｒ０＋２０Ｒ（＝４×（Ｒ０＋３Ｒ＋Ｒ０＋２Ｒ））と表され、第２Ｖ層コイル７Ｖ−Ｂは、図８の１２スロット分の範囲内において４個の環状コイルが第１層と第２層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、８Ｒ０＋４Ｒ（＝４×（Ｒ０＋Ｒ＋Ｒ０））と表される。従って、Ｖ相コイル全体としては、第１Ｖ相コイル７Ｖ−Ａと第２Ｖ相コイル７Ｖ−Ｂとを足し合わせて１６Ｒ０＋２４Ｒ（＝８Ｒ０＋２０Ｒ＋８Ｒ０＋４Ｒ）と表せる。
【００７２】
Ｗ相コイルにおいて、第１Ｗ層コイル７Ｗ−Ａは、図８の１２スロット分の範囲内において４個の環状コイルが第３層に挿入されるため、半径方向の位置は、８Ｒ０＋１６Ｒ（＝４×（２Ｒ０＋２×２Ｒ））として表され、第２Ｗ層コイル７Ｗ−Ｂは、図８の１２スロット分の範囲内において４個の環状コイルが第２層に挿入されるため、半径方向の位置は、８Ｒ０＋８Ｒ（＝４×（２×Ｒ０＋２×Ｒ））として表される。従って、Ｗ相コイル全体としては、第１Ｗ相コイル７Ｗ−Ａと第２Ｗ相コイル７Ｗ−Ｂとを足し合わせて１６Ｒ０＋２４Ｒ（＝８Ｒ０＋１６Ｒ＋８Ｒ０＋８Ｒ）と表せる。
【００７３】
１２スロット分の範囲内でスロット内に配置されている各相のコイルの半径距離を加算した結果、各相、全て同じ１６Ｒ０＋２４Ｒとなり、同じ値となる。
したがって、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の固定子巻線のインダクタンスは等しくなる。
【００７４】
各相のインダクタンスがバランスすることで、発電電流が各相等しくなり、固定子巻線およびダイオードの発熱量がバランスし、コイルおよびダイオードの温度上昇、また磁気加振力の増大による磁気音増大等により品質および特性面で向上する。
【００７５】
また、デルタ結線においては、結線内を循環する循環電流の増加しないため、固定子巻線の銅損として消費されることがなく、発電効率が向上することになる。
【００７６】
ここで、図９及び図１０を用いて、各相コイルの結線関係について説明する。ここでは、前述したように、図４に示した場合と同様の出力を得るようにするため、各Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ，７Ｕ−Ｂは、電線のサイズを図４に示した例の場合のように断面積の１／２相当のサイズとしている場合である。
【００７７】
この場合、図９に示すように、スター結線では、Ｕ相コイルは、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａと、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂとを並列接続する。また、Ｖ相コイルは、第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａと、第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂとを並列接続する。さらに、Ｗ相コイルは、第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａと、第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂとを並列接続する。その上で、各相コイルをスター結線する。
【００７８】
また、図１０に示すように、デルタ結線では、Ｕ相コイルは、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａと、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂとを並列接続する。また、Ｖ相コイルは、第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａと、第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂとを並列接続する。さらに、Ｗ相コイルは、第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａと、第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂとを並列接続する。その上で、各相コイルをデルタ結線する。
【００７９】
図２に示した例では、１２本の口出し線７１が、２本ずつ（スター結線）または４本ずつ（デルタ結線）組となり、合計３組備えられる。そして、それぞれの組の口出し線７１を接続することで、各相コイルが２つの相巻線を並列接続することができる。
このとき、スター結線では中性点１箇所が備えられる。
【００８０】
次に、図１１及び図１２を用いて、各相コイルの結線関係にいて他の例を説明する。ここでは、図４に示した場合と同様の出力を得るようにするため、各Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ，７Ｕ−Ｂは、電線サイズを変更せず、図４に示した例の場合に対して、巻数を均等に半分に分割している場合である。
【００８１】
この場合、図１１に示すように、スター結線では、Ｕ相コイルは、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａと、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂとを直列接続する。また、Ｖ相コイルは、第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａと、第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂとを直列接続する。さらに、Ｗ相コイルは、第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａと、第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂとを直列接続する。その上で、各相コイルをスター結線する。
【００８２】
また、図１２に示すように、デルタ結線では、Ｕ相コイルは、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａと、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂとを直列接続する。また、Ｖ相コイルは、第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａと、第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂとを直列接続する。さらに、Ｗ相コイルは、第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａと、第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂとを直列接続する。その上で、各相コイルをデルタ結線する。
【００８３】
図２に示した例では、１２本の口出し線７１が、１本ずつ（スター結線）または２本ずつ（デルタ結線）組となり、合計３組備えられる。
このとき、口出し線の他にスター結線では中性点１箇所と直列接続された３箇所の連結点が備えられる。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、漏れインダクタンスは各相同等となり、各相のインダクタンスが均等化し、各相の発電電流はバランス化される。したがって、高出力及び高効率の回転電機を得ることができる。
【００８５】
次に、図１３を用いて、第２の実施形態による回転電機の構成について説明する。尚、本実施形態による回転電機の全体構成は、図１に示したものと同様である。  
図１３は、短節巻により巻回した第２の実施形態による回転電機の固定子におけるＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図である。
【００８６】
図６に示した例では、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａの渡り線は、図示の上側，すなわち、口出し線７１の側に相当するコイルエンド側に配置されており、また、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂも、図示の上側，すなわち、口出し線７１の側に相当するコイルエンド側に配置されている。
【００８７】
それに対して、図１３に示した本実施形態では、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａの渡り線は、図示の上側，すなわち、口出し線７１の側に相当するコイルエンド側に配置されているが、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂは、図示の下側，すなわち、口出し線７１の反対側に相当するコイルエンド側に配置されている。すなわち、固定子鉄心６に第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ及び第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂを装着した際に、両側のコイルエンド部において、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａと第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂの渡り線を均等に分散させて配置させている。
【００８８】
Ｖ相の第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａ及び第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂ、及びＷ相の第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａ及び第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂについても同様に、一方の渡り線は口出し線の側のコイルエンドに配置し、他方の渡り線は口出し線の反対側のコイルエンドに配置する。
【００８９】
このように、渡り線を均等に口出し線側のコイルエンド側と口出し線の反対側のコイルエンド側に均等に分散させ、配置させることにより、渡り線の干渉を軽減し、スロット内へのコイル挿入性が改善できる。また、スロット占積率向上が図れるため、電線のサイズアップによる抵抗値の低減により、固定子巻線の発熱量を低く抑えることができる。
【００９０】
次に、図１４を用いて、第３の実施形態による回転電機の構成について説明する。尚、本実施形態による回転電機の全体構成は、図１に示したものと同様である。
【００９１】
図１４は、短節巻により巻回した第３の実施形態による回転電機の固定子におけるＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図である。
【００９２】
図６に示した例では、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａの渡り線は、図示の上側，すなわち、口出し線７１の側に相当するコイルエンド側に配置されており、また、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂも、図示の上側，すなわち、口出し線７１の側に相当するコイルエンド側に配置されている。
【００９３】
それに対して、図１４に示した本実施形態では、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａの渡り線及び第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂも、図示の下側，すなわち、口出し線７１の反対側に相当するコイルエンド側に配置されている。
【００９４】
Ｖ相の第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａ及び第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂ、及びＷ相の第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａ及び第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂについても同様に、両方の渡り線は口出し線の反対側のコイルエンドに配置する。
【００９５】
このように、すべての渡り線を口出し線と反対側に相当するコイルエンド側に配置することで、口出し線側のコイルエンドの高さを低く抑えることができ、口出し線の結線及びスター結線における中性点のスペースが大きくとれる。
【００９６】
次に、図１５及び図１６を用いて、第４の実施形態による回転電機の構成について説明する。尚、本実施形態による回転電機の全体構成は、図１に示したものと同様である。また、本実施形態による回転電機の固定子の構成は、図５に示したものと同様である。  
図１５は、短節巻により巻回した第４の実施形態による回転電機の固定子におけるＵ相固定子巻線の斜視図及び回路図である。図１６は、短節巻により巻回した第４の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図である。
【００９７】
図１５に示すように、固定子巻線７のＵ相巻線は、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’と、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂ’からなる。各Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’，７Ｕ−Ｂ’は、環状に巻回され成形されたコイルを渡り線で複数連結した形態で構成され、本例である１２極３相巻線の場合、環状コイルの数は６コイルで各環状コイル間は渡り線で接続され、連続的に形成される。環状コイルの配置ピッチを磁極ピッチの２倍の電気角３６０°で配置する。第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’と第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂ’とは、電気角１８０°ずらし、スロット内に挿入しＵ相の固定子巻線を形成する。図１５の上側に示すＵ相巻線７の第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’と、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂ’との回路図は、図１５の下側のようになる。
【００９８】
尚、固定子鉄心のスロット数は、３６である。また、このとき、図１に示した回転子のフロント側爪形磁極１１は、６個の爪部を有し、リヤ側爪形磁極１２も６個の爪部を有している。すなわち、回転子は１２極となっている。
【００９９】
図１５に示すように、各Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’，７Ｕ−Ｂ’は、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは短節巻となる。
【０１００】
尚、図４に示した場合と同様の出力を得るようにするため、各Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’，７Ｕ−Ｂ’は、巻数は例えば４Ｔであり、電線のサイズも図４に示した例の場合と同じ断面積のサイズとしている。
【０１０１】
Ｖ相の固定子巻線，Ｗ相の固定子巻線についても、Ｕ相固定子巻線と同様に２分割し、それぞれ第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａ’，第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂ’，第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａ’，第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂ’とする。
【０１０２】
２分割した各々の固定子巻線７は、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’，第１Ｖ相巻線７Ｖ−Ａ’，第１Ｗ相巻線７Ｗ−Ａ’，第２Ｗ相巻線７Ｗ−Ｂ’，第２Ｖ相巻線７Ｖ−Ｂ’，第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂ’の挿入順で固定子巻線７をスロット内に挿入され、図１６に示すように、スロット内に順次配置される。
【０１０３】
図１６に示すように、固定子巻線７におけるスロット内のコイルの配置は、半径方向に２分割した２層巻線の配置となる。Ｕ相の固定子巻線に着目すると、第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’は外層に配置され、第２Ｕ相巻線７Ｕ−Ｂ’は内層に配置されている。各相の固定子巻線とも外層と内層に均等に分散し配置され、各相の分割した固定子巻線７を直列に接続することで各相のインダクタンスが均等化される。
【０１０４】
ここで、図１６を用いて、具体的に各相巻線の挿入順について説明する。
【０１０５】
図１６において、同じ符号が付けられた，例えば、２つの第１Ｕ相の環状コイルＵＡ’１は、図１５に示した環状に成形されたコイルを示している。環状の成形コイルは、２つの直線状のスロット挿入部と、２つのスロット挿入部の両端を接続する２つのコイルエンド部とからなる。図１６に示した２つの第１Ｕ相の環状コイルＵＡ’１は、１つの環状に成形されたコイルのそれぞれスロット挿入部を示している。２つのスロット挿入部の両端は、スロットの両端からはみ出た部分において、それぞれ、２つのコイルエンド部により接続される。第１Ｕ相巻線７Ｕ−Ａ’は、スロットの外層に挿入される。第１Ｕ相の第１環状コイルＵＡ’１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ２を挟んで、第１番目のスロットＳ１と、第３番目のスロットＳ３に挿入される。第１Ｕ相の２番目の環状コイルＵＡ’２は、第１Ｕ相の１番目の環状コイルＵＡ’１が挿入されたスロットＳ３から４つ離れた第７番目のスロットＳ７と、間に一つスロットＳ８を挟んだ第９番目のスロットＳ９に挿入される。尚、第１Ｕ相の１番目の環状コイルＵＡ’１と第１Ｕ相の２番目の環状コイルＵＡ’２とは、図６に示したように渡り線にて接続される。すなわち、第１Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ａ’は、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図１６では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第３番目〜第６番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１０６】
第１Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ａ’は、全て、スロットの外層側に挿入される。
【０１０７】
次に、第１Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ａ’について説明する。第１Ｖ相の第１環状コイルＶＡ’１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ６を挟んで、第５番目のスロットＳ５の外層と、第７番目のスロットＳ７の内層に挿入される。第１Ｖ相の２番目の環状コイルＶＡ’２は、第１Ｖ相の１番目の環状コイルＶＡ’１が挿入されたスロットＳ７から４つ離れた第１１番目のスロットＳ１１の外層と、間に一つスロットＳ１２を挟んだ図示しない第１３番目のスロットの内層に挿入される。尚、第１Ｖ相の１番目の環状コイルＶＡ’１と第１Ｖ相の２番目の環状コイルＶＡ’２とは、渡り線にて接続される。すなわち、第１Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ａ’は、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１０８】
同様に、第１Ｖ相の６番目の環状コイルＶＡ’６は、第１番目のスロットＳ１の内層に挿入される。尚、図１６では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第３番目〜第６番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１０９】
第１Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ａ’は、全て、スロットの外層側と内層側に挿入される。
【０１１０】
次に、第１Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ａ’について説明する。第１Ｗ相の第１環状コイルＷＡ’１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ７を挟んで、第６番目のスロットＳ６と、第８番目のスロットＳ８の外層に挿入される。第１Ｗ相の２番目の環状コイルＷＡ’２は、第１Ｗ相の１番目の環状コイルＷＡ’１が挿入されたスロットＳ８から４つ離れた第１２番目のスロットＳ１２と、間に一つスロットを挟んだ図示しない第１４番目のスロットに挿入される。尚、第１Ｗ相の１番目の環状コイルＷＡ’１と第１Ｗ相の２番目の環状コイルＷＡ’２とは、渡り線にて接続される。すなわち、第１Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ａ’は、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１１１】
同様に、第１Ｗ相の６番目の環状コイルＷＡ’６は、第２番目のスロットＳ２の外層に挿入される。尚、図１６では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第３番目〜第６番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１１２】
第１Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ａ’は、全て、スロットの外層側に挿入される。
【０１１３】
次に、第２Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ｂ’について説明する。第２Ｗ相の第１環状コイルＷＢ’１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ４を挟んで、第３番目のスロットＳ３と、第５番目のスロットＳ５の内層に挿入される。第２Ｗ相の２番目の環状コイルＷＢ’２は、第２Ｗ相の１番目の環状コイルＷＢ’１が挿入されたスロットＳ５から４つ離れた第９番目のスロットＳ９の内層と、間に一つスロットＳ１０を挟んだ第１１番目のスロットＳ１１の内層に挿入される。尚、第２Ｗ相の１番目の環状コイルＷＢ’１と第２Ｗ相の２番目の環状コイルとは、渡り線にて接続される。すなわち、第２Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ｂ’は、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図１６では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第２番目〜第５番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１１４】
第２Ｗ相の固定子巻線７Ｗ−Ｂ’は、全て、スロットの内層側に挿入される。
【０１１５】
次に、第２Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ｂ’について説明する。第２Ｖ相の第１環状コイルＶＢ’１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ３を挟んで、第２番目のスロットＳ２の内層と、第４番目のスロットＳ４の外層に挿入される。第２Ｖ相の２番目の環状コイルＶＢ’２は、第２Ｖ相の１番目の環状コイルＶＢ’１が挿入されたスロットＳ４から４つ離れた第８番目のスロットＳ８の内層と、間に一つスロットＳ９を挟んだ第１０番目のスロットＳ１０の外層に挿入される。尚、第２Ｖ相の１番目の環状コイルＶＢ’１と第２Ｖ相の２番目の環状コイルＶＢ’２とは、渡り線にて接続される。すなわち、第２Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ｂ’は、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図１６では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第２番目〜第５番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１１６】
第２Ｖ相の固定子巻線７Ｖ−Ｂ’は、全て、スロットの内層側と外層側に挿入される。
【０１１７】
次に、第２Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ｂ’について説明する。第２Ｕ相の第１環状コイルＵＢ’１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ５を挟んで、第４番目のスロットＳ４と、第６番目のスロットＳ６との内層に挿入される。第２Ｕ相の２番目の環状コイルＵＢ’２は、第２Ｕ相の１番目の環状コイルＵＢ’１が挿入されたスロットＳ６から４つ離れた第１０番目のスロットＳ１０の内層と、間に一つスロットＳ１１を挟んだ第１２番目のスロットＳ１２の内層に挿入される。尚、第２Ｕ相の１番目の環状コイルＵＢ’１と第２Ｕ相の２番目の環状コイルＵＢ’２とは、渡り線にて接続される。すなわち、第２Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ｂ’は、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図１６では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第３番目〜第６番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１１８】
第２Ｕ相の固定子巻線７Ｕ−Ｂ’は、全て、スロットの内層側に挿入される。
【０１１９】
ここで、例えば、回転子の中心から内層のコイル半径方向の中心位置までの距離をＲ０とし、内層のコイル半径方向の中心位置を基準として、外層のコイル半径方向の中心位置を、Ｒ０＋Ｒとする。
【０１２０】
Ｕ相コイルにおいて、第１Ｕ相コイル７Ｕ−Ａ’は、図１６の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが外層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋４Ｒ（＝２×（２×Ｒ０＋２×Ｒ））として表され、第２Ｕ相コイル７Ｕ−Ｂ’は、図１６の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが内層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０（＝２×２×Ｒ０）として表される。従って、Ｕ相コイル全体としては、８Ｒ０＋４Ｒ（＝４Ｒ０＋４Ｒ＋４Ｒ０）と表せる。
【０１２１】
Ｖ相コイルにおいて、第１Ｖ相コイル７Ｖ−Ａ’は、図１６の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが外層と内層にそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２×（Ｒ０＋Ｒ+Ｒ０））と表され、第２Ｖ相コイル７Ｖ−Ｂ’は、図１６の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが内層と外層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２×（Ｒ０＋Ｒ＋Ｒ０））と表される。従って、Ｖ相コイル全体としては、８Ｒ０＋４Ｒ（＝４Ｒ０＋２Ｒ＋４Ｒ０＋２Ｒ）と表せる。
【０１２２】
Ｗ相コイルにおいて、第１Ｗ相コイル７Ｗ−Ａ’は、図１６の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが外層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋４Ｒ（＝２×（２×Ｒ０＋２×Ｒ））として表され、第２Ｗ相コイル７Ｗ−Ｂ’は、図１６の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが内層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０（＝４×２×Ｒ０））として表される。従って、Ｗ相コイル全体としては、８Ｒ０＋４Ｒ（＝４Ｒ０＋４Ｒ＋４Ｒ０）と表せる。
【０１２３】
１２スロット分の範囲内でスロット内に配置されている各相のコイルの半径距離を加算した結果、各相、全て同じ８Ｒ０＋４Ｒとなり、同じ値となる。
したがって、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の固定子巻線のインダクタンスは等しくなる。
【０１２４】
各相のインダクタンスがバランスすることで、発電電流が各相等しくなり、固定子巻線およびダイオードの発熱量がバランスし、コイルおよびダイオードの温度上昇、また磁気加振力の増大による磁気音増大等により品質および特性面で向上する。
【０１２５】
また、デルタ結線においては、結線内を循環する循環電流の増加しないため、固定子巻線の銅損として消費されることがなく、発電効率が向上することになる。
【０１２６】
尚、電線の断面積を１／２とした電線サイズを使用し、環状コイルの巻数を２倍にした固定子巻線を並列に接続することでも同様の発電特性が得られ、インダクタンスの均等化される。
【０１２７】
以上説明したように、本実施形態によれば、漏れインダクタンスは各相同等となり、各相のインダクタンスが均等化し、各相の発電電流はバランス化される。したがって、高出力及び高効率の回転電機を得ることができる。
【０１２８】
次に、図１７〜図２２を用いて、第５の実施形態による回転電機の構成について説明する。尚、本実施形態による回転電機の全体構成は、図１に示したものと同様である。  
図１７は、短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子の斜視図である。図１８は、短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図である。尚、図５と同一符号は同一部分を示している。図１９〜図２２は、短節巻により巻回した第５の実施形態による回転電機の固定子の結線図である。
【０１２９】
第１〜第４の実施形態では、一つの３相巻線であったが、図１７に示す本実施形態では、固定子鉄心のスロット数を２倍のスロット数とし、電気角で３０°ずれた２つの３相巻線としている。この例では、スロット数は、７２である。このように、２つの３相巻線とすることで、磁気音低減とリップル電圧低減をはかることができる。図１７は、７２スロットの固定子鉄心６Ａに、短節巻で固定子巻線７を巻回した固定子５を示している。
【０１３０】
尚、固定子鉄心のスロット数は、７２である。また、このとき、図１に示した回転子のフロント側爪形磁極１１は、６個の爪部を有し、リヤ側爪形磁極１２も６個の爪部を有している。すなわち、回転子は１２極となっている。
【０１３１】
図１８は、各相のコイル配置を示しているが、ここで、固定子巻線７は、２つの３相巻線から構成され、第１の三相巻線はＵ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、第２の三相巻線はＵ２相、Ｖ２相、Ｗ２相から構成される。Ｕ１相とＵ２相は電気角で３０°ずれ、Ｖ１相とＶ２相及びＷ１相とＷ２相も同様に電気角で３０°ずれた配置となる。
【０１３２】
固定子巻線７のＵ１相巻線は、２つの巻線に分割され７Ｕ１−Ａと、７Ｕ１−Ｂからなる。各Ｕ相巻線７Ｕ１−Ａ，７Ｕ１−Ｂは、環状に巻回され成形されたコイルを電気角１８０°の間隔で渡り線によって複数連結した形態で構成され、本例である１２極の場合、環状コイルの数は１２コイルで各コイル間は渡り線で接続され、連続的に形成される。第一の実施形態である図６のような巻線形態となる。
【０１３３】
図１８に示すように、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ，７Ｕ１−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１３４】
Ｖ１相の固定子巻線、Ｗ１相の固定子巻線、Ｕ２相の固定子巻線、Ｖ２相の固定子巻線、Ｗ２相の固定子巻線についても、Ｕ１相固定子巻線と同様に、それぞれ、Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａと、７Ｖ１−Ｂと、Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ａ、７Ｗ１−Ｂと、Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａ、７Ｕ２−Ｂと、Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａと、７Ｖ２−Ｂと、Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ａ、７Ｗ２−Ｂとに分割する。
【０１３５】
そして、第１の３相巻線は、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ、７Ｕ１−Ｂと、Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａ、７Ｖ１−Ｂと、Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ａ、７Ｗ１−Ｂとにより構成される。第２の３相巻線は、Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ａ、７Ｕ２−Ｂと、Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａ、７Ｖ２−Ｂと、Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ａ、７Ｗ２−Ｂとにより構成される。
【０１３６】
各々の固定子巻線７は、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ａ，Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａ，Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ａ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ａ，Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ｂ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ｂ，Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ｂ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ｂ，Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ｂ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ｂの挿入順で固定子巻線７をスロット内に挿入され、図１８に示すように、スロット内に順次配置される。
【０１３７】
図１８に示すように、固定子巻線７のスロット内におけるコイルの配置は、半径方向に４分割した４層巻線の配置となる。ここで、スロットの最内周側を第１層とし、最外周側を第４層とすると、第１層と第４層が同相、第２層と第３層が同相となる配置で構成され、各相を並列に接続することで、インダクタンスが合成され、各相のインダクタンスが均等化し発電電流はバランスされる。
【０１３８】
図１８に示すように、第２層と第３層の間の線を基準として、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ａ，Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａ，Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ａ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ａと、Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ｂ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ｂ，Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ｂ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ｂ，Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ｂ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ｂとは、線対称に挿入される。すなわち、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ａは、第４層に挿入されるのに対して、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ｂ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ｂは、第１層に挿入される。また、Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａは、第４層及び第３層に挿入されるのに対して、Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ｂ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ｂは、第１層及び第２層に挿入される。さらに、Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ａ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ａは、第３層に挿入されるのに対して、Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ｂ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ｂは、第２層に挿入される。
【０１３９】
ここで、図１８を用いて、具体的に各相巻線の挿入順について説明する。
【０１４０】
図１８において、例えば、Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ａの中で、２つの同じ符号Ｕ１Ａ１が付けられたコイルは、環状に成形されたコイルを示している。環状の成形コイルは、２つの直線状のスロット挿入部と、２つのスロット挿入部の両端を接続する２つのコイルエンド部とからなる。図１８に示した２つのＵ１相の環状コイルＵ１Ａ１は、１つの環状に成形されたコイルのそれぞれスロット挿入部を示している。２つのスロット挿入部の両端は、スロットの両端からはみ出た部分において、それぞれ、２つのコイルエンド部により接続される。Ｕ１相の環状コイル７Ｕ１−Ａは、スロットの第４層に挿入される。Ｕ１相の第１環状コイルＵ１Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第１番目のスロットＳ１と、第５番目のスロットＳ５に挿入される。Ｕ１相の２番目の環状コイルＵ１Ａ２は、Ｕ１相の１番目の環状コイルＵ１Ａ１が挿入されたスロットＳ５から一つ飛んだ第７番目のスロットＳ７と、間に３つスロットを挟んだ第１１番目のスロットＳ１１に挿入される。尚、Ｕ１相の１番目の環状コイルＵ１Ａ１とＵ１相の２番目の環状コイルＵ１Ａ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１４１】
Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ａは、全て、スロットの第４層側に挿入される。
【０１４２】
次に、Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａについて説明する。Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａは、スロットの第４層に挿入される。Ｕ２相の第１環状コイルＵ２Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第２番目のスロットＳ２と、第６番目のスロットＳ６に挿入される。Ｕ２相の２番目の環状コイルＵ２Ａ２は、Ｕ２相の１番目の環状コイルＵ２Ａ１が挿入されたスロットＳ６から一つ飛んだ第８番目のスロットＳ８と、間に３つスロットを挟んだ第１２番目のスロットＳ１２に挿入される。尚、Ｕ２相の１番目の環状コイルＵ２Ａ１とＵ２相の２番目の環状コイルＵ２Ａ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１４３】
Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａは、全て、スロットの第４層側に挿入される。
【０１４４】
次に、Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ａについて説明する。Ｖ１相の第１環状コイルＶ１Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第３番目のスロットＳ３の第４層と、第７番目のスロットＳ７の第３層に挿入される。Ｖ１相の２番目の環状コイルＶ１Ａ２は、Ｖ１相の１番目の環状コイルＶ１Ａ１が挿入されたスロットＳ７から一つ飛んだ第９番目のスロットＳ９の第４層と、間に３つのスロットを挟んだ第１３番目のスロット(図示しない)の第３層に挿入される。Ｖ１相の１番目の環状コイルＶ１Ａ１とＶ１相の２番目の環状コイルＶ１Ａ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１４５】
同様に、Ｖ１相の１２番目の環状コイルＶ１Ａ１２は、第１番目のスロットＳ１の第３層に挿入される。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１４６】
Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ−Ａ１は、全て、スロットの第４層側と第３層側に挿入される。
【０１４７】
次に、Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ａについて説明する。Ｖ２相の第１環状コイルＶ２Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第４番目のスロットＳ４の第４層と、第８番目のスロットＳ８の第３層に挿入される。Ｖ２相の２番目の環状コイルＶ２Ａ２は、Ｖ２相の１番目の環状コイルＶ２Ａ１が挿入されたスロットＳ８から一つ飛んだ第１０番目のスロットＳ１０の第４層と、間に３つのスロットを挟んだ第１４番目(図示しない)のスロットの第３層に挿入される。尚、Ｖ２相の１番目の環状コイルＶ２Ａ１とＶ２相の２番目の環状コイルＶ２Ａ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１４８】
同様に、Ｖ２相の１２番目の環状コイルＶ２Ａ１２は、第２番目のスロットＳ２の第３層に挿入される。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１４９】
Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ａは、全て、スロットの第４層側と第３層側に挿入される。
【０１５０】
次に、Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ａについて説明する。Ｗ１相の第１環状コイルＷ１Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第５番目のスロットＳ５と、第９番目のスロットＳ９の第３層に挿入される。Ｗ１相の２番目の環状コイルＷ１Ａ２は、Ｗ１相の１番目の環状コイルＷ１Ａ１が挿入されたスロットＳ９から一つ飛んだ第１１番目のスロットＳ１１と、間に３つのスロットを挟んだ第１５番目のスロット(図示しない)に挿入される。尚、Ｗ１相の１番目の環状コイルＷ１Ａ１とＷ１相の２番目の環状コイルＷ１Ａ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１５１】
同様に、Ｗ１相の１２番目の環状コイルＷ１Ａ１２は、第３番目のスロットＳ３の第３層に挿入される。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１５２】
Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ａは、全て、スロットの第３層側に挿入される。
【０１５３】
次に、Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ａについて説明する。Ｗ２相の第１環状コイルＷ２Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第６番目のスロットＳ６と、第１０番目のスロットＳ１０の第３層に挿入される。Ｗ２相の２番目の環状コイルＷ２Ａ２は、Ｗ２相の１番目の環状コイルＷ２Ａ１が挿入されたスロットＳ１０から一つ飛んだ第１２番目のスロットＳ１２と、間に３つのスロットを挟んだ第１６番目のスロット(図示しない)に挿入される。尚、Ｗ２相の１番目の環状コイルＷ２Ａ１とＷ２相の２番目の環状コイルＷ２Ａ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１５４】
同様に、Ｗ２相の１２番目の環状コイルＷ２Ａ１２は、第４番目のスロットＳ４の第４層に挿入される。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１５５】
Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ａは、全て、スロットの第３層側に挿入される。
【０１５６】
次に、Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ｂについて説明する。Ｗ１相の第１環状コイルＷ１Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第５番目のスロットＳ５と、第９番目のスロットＳ９の第２層に挿入される。Ｗ１相の２番目の環状コイルＷ１Ｂ２は、Ｗ１相の１番目の環状コイルＷ１Ｂ１が挿入されたスロットＳ９から一つ飛んだ第１１番目のスロットＳ１１と、間に３つのスロットを挟んだ第１５番目のスロット(図示しない)に挿入される。尚、Ｗ１相の１番目の環状コイルＷ１Ｂ１とＷ１相の２番目の環状コイルＷ１Ｂ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、第１ＢのＷ相の固定子巻線７Ｗ１−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１５７】
同様に、Ｗ１相の１２番目の環状コイルＷ１Ｂ１２は、第３番目のスロットＳ３の第２層に挿入される。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１５８】
Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ｂは、全て、スロットの第２層側に挿入される。
【０１５９】
次に、Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ｂについて説明する。Ｗ２相の第１環状コイルＷ２Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第６番目のスロットＳ６、第１０番目のスロットＳ１０の第２層に挿入される。Ｗ２相の２番目の環状コイルＷ２Ｂ２は、Ｗ２相の１番目の環状コイルＷ２Ｂ１が挿入されたスロットＳ１０から一つ飛んだ第１２番目のスロットＳ１２と、間に３つのスロットを挟んだ第１６番目のスロット(図示しない)に挿入される。尚、Ｗ２相の１番目の環状コイルＷ２Ｂ１とＷ２相の２番目の環状コイルＷ２Ｂ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１６０】
同様に、Ｗ２相の１２番目の環状コイルＷ２Ｂ１２は、第４番目のスロットＳ４の第２層に挿入される。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１６１】
Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ｂは、全て、スロットの第２層側に挿入される。
【０１６２】
次に、Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ｂについて説明する。Ｖ１相の第１環状コイルＶ１Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第３番目のスロットＳ３の第１層と、第７番目のスロットＳ７の第２層に挿入される。Ｖ１相の第２環状コイルＶ１Ｂ２のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第９番目のスロットＳ９の第１層と、第１３番目のスロット(図示しない)の第２層に挿入される。尚、Ｖ１相の１番目の環状コイルＶ１Ｂ１とＶ１相の２番目の環状コイルＶ１Ｂ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１６３】
同様に、Ｖ１相の１２番目の環状コイルＶ１Ｂ１２は、第１番目のスロットＳ１の第２層に挿入される。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１６４】
Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ｂは、全て、スロットの第２層側と第１層側に挿入される。
【０１６５】
次に、Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ｂについて説明する。Ｖ２相の第１環状コイルＶ２Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第４番目のスロットＳ４の第１層と、第８番目のスロットＳ８の第２層に挿入される。Ｖ２相の２番目の環状コイルＶ２Ｂ２は、Ｖ２相の１番目の環状コイルＶ２Ｂ１が挿入されたスロットＳ８から一つ飛んだ第１０番目のスロットＳ１０の第１層と、間に３つのスロットを挟んだ第１４番目のスロット(図示しない)の第２層に挿入される。尚、Ｖ２相の１番目の環状コイルＶ２Ｂ１とＶ２相の２番目の環状コイルＶ２Ｂ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０１６６】
同様に、Ｖ２相の１２番目の環状コイルＶ２Ｂ１２は、第２番目のスロットＳ２の第２層に挿入される。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１６７】
Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ｂは、全て、スロットの第２層側と第１層側に挿入される。
【０１６８】
次に、Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ｂについて説明する。Ｕ１相の環状コイル７Ｕ１−Ｂは、スロットの第１層に挿入される。Ｕ１相の第１環状コイルＵ１Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第１番目のスロットＳ１と、第５番目のスロットＳ５に挿入される。Ｕ１相の２番目の環状コイルＵ１Ｂ２は、Ｕ１相の１番目の環状コイルＵ１Ｂ１が挿入されたスロットＳ５から一つ飛んだ第７番目のスロットＳ７と、間に３つスロットを挟んだ第１１番目のスロットＳ１１に挿入される。尚、Ｕ１相の１番目の環状コイルＵ１Ｂ１とＵ１相の２番目の環状コイルＵ１Ｂ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１６９】
Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ｂは、全て、スロットの第１層側に挿入される。
【０１７０】
次に、Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ｂについて説明する。Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ｂは、スロットの第１層に挿入される。Ｕ２相の第１環状コイルＵ２Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第２番目のスロットＳ２と、第６番目のスロットＳ６に挿入される。Ｕ２相の２番目の環状コイルＵ２Ｂ２は、Ｕ２相の１番目の環状コイルＵ２Ｂ１が挿入されたスロットＳ６から一つ飛んだ第８番目のスロットＳ８と、間に３つスロットを挟んだ第１２番目のスロットＳ１２に挿入される。尚、Ｕ２相の１番目の環状コイルＵ２Ｂ１とＵ２相の２番目の環状コイルＵ２Ｂ２とは、渡り線にて接続される。すなわち、Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図１８では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの第３番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０１７１】
Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ｂは、全て、スロットの第１層側に挿入される。
【０１７２】
ここで、例えば、回転子の中心から第１層のコイル半径方向の中心位置までの距離をＲ０とし、第１層のコイル半径方向の中心位置を基準として、第２層，第３層，第４層のコイル半径方向の中心位置を、それぞれ、Ｒ０＋Ｒ，Ｒ０＋２Ｒ，Ｒ０＋３Ｒとする。
【０１７３】
Ｕ１相コイルにおいて、Ｕ１相コイル７Ｕ１−Ａは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが全て第４層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋１２Ｒ（＝２×（２×Ｒ０＋２×３Ｒ））として表され、Ｕ１相コイル７Ｕ１−Ｂは、図１８の１２スロット分の範囲内において４個の環状コイルが第１層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０（＝２×２Ｒ０）として表される。従って、Ｕ１相コイル全体としては、Ｕ１相コイル７Ｕ１−ＡとＵ１相コイル７Ｕ１−Ｂとを足し合わせて、８Ｒ０＋１２Ｒ（＝４Ｒ０＋１２Ｒ＋４Ｒ０）と表せる。
【０１７４】
Ｕ２相コイルにおいて、Ｕ２相コイル７Ｕ２−Ａは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが全て第４層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋１２Ｒ（＝２×（２×Ｒ０＋２×３Ｒ））として表され、Ｕ２相コイル７Ｕ２−Ｂは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第１層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０（＝２×２Ｒ０）として表される。従って、Ｕ２相コイル全体としては、Ｕ２相コイル７Ｕ２−ＡとＵ２相コイル７Ｕ２−Ｂとを足し合わせて、８Ｒ０＋１２Ｒ（＝４Ｒ０＋１２Ｒ＋４Ｒ０）と表せる。
【０１７５】
Ｖ１相コイルにおいて、Ｖ１相コイル７Ｖ１−Ａは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第４層と第３層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋１０Ｒ（＝２×（Ｒ０＋３Ｒ＋Ｒ０＋２Ｒ））と表され、Ｖ１相コイル７Ｖ１−Ｂは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第１層と第２層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２×（Ｒ０＋Ｒ＋Ｒ０））と表される。従って、Ｖ１相コイル全体としては、Ｖ１相コイル７Ｖ１−ＡとＶ１相コイル７Ｖ１−Ｂとを足し合わせて、８Ｒ０＋１２Ｒ（＝４Ｒ０＋１０Ｒ＋４Ｒ０＋２Ｒ）と表せる。
【０１７６】
Ｖ２相コイルにおいて、Ｖ２相コイル７Ｖ２−Ａは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第４層と第３層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋１０Ｒ（＝２×（Ｒ０＋３Ｒ＋Ｒ０＋２Ｒ））と表され、Ｖ２相コイル７Ｖ２−Ｂは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第１層と第２層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２×（Ｒ０＋Ｒ＋Ｒ０））と表される。従って、Ｖ２相コイル全体としては、Ｖ２相コイル７Ｖ２−ＡとＶ２相コイル７Ｖ２−Ｂとを足し合わせて、８Ｒ０＋１２Ｒ（＝４Ｒ０＋１０Ｒ＋４Ｒ０＋２Ｒ）と表せる。
【０１７７】
Ｗ１相コイルにおいて、Ｗ１相コイル７Ｗ１−Ａは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第３層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋８Ｒ（＝２×（２Ｒ０＋２×２Ｒ））として表され、Ｗ１相コイル７Ｗ１−Ｂは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第２層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋４Ｒ（＝２×（２Ｒ０＋２Ｒ））として表される。従って、Ｗ１相コイル全体としては、Ｗ１相コイル７Ｗ１−ＡとＷ１相コイル７Ｗ１−Ｂとを足し合わせて、８Ｒ０＋１２Ｒ（＝４Ｒ０＋８Ｒ＋４Ｒ０＋４Ｒ）と表せる。
【０１７８】
Ｗ２相コイルにおいて、Ｗ２相コイル７Ｗ２−Ａは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第３層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋８Ｒ（＝２×（２Ｒ０＋２×２Ｒ））として表され、Ｗ２相コイル７Ｗ２−Ｂは、図１８の１２スロット分の範囲内において２個の環状コイルが第２層に挿入されるため、半径方向の位置は、４Ｒ０＋４Ｒ（＝２×（２Ｒ０＋２Ｒ））として表される。従って、Ｗ２相コイル全体としては、Ｗ２相コイル７Ｗ２−ＡとＷ２相コイル７Ｗ２−Ｂとを足し合わせて、８Ｒ０＋１２Ｒ（＝４Ｒ０＋８Ｒ＋４Ｒ０＋４Ｒ）と表せる。
【０１７９】
１２スロット分の範囲内でスロット内に配置されている各相のコイルの半径距離を加算した結果、各Ｕ１相，Ｖ１相，Ｗ１相，Ｕ２相，Ｖ２相，Ｗ２相の固定子巻線、全て同じ８Ｒ０＋１２Ｒとなり、同じ値となる。
【０１８０】
以上のように、スロットの配置されたＵ１相，Ｖ１相，Ｗ１相，Ｕ２相，Ｖ２相，Ｗ２相の固定子巻線のインダクタンスは等しくなり、各相の固定子巻線毎にインダクタンスのアンバランスが発生しなくなる。
【０１８１】
各相のインダクタンスがバランスすることで、発電電流が各相等しくなり、固定子巻線およびダイオードの発熱量がバランスし、コイルおよびダイオードの温度上昇、また磁気加振力の増大による磁気音増大等により品質および特性面で向上する。
【０１８２】
ここで、図１９及び図２０を用いて、各相コイルの結線関係について説明する。
【０１８３】
図１９に示すように、第１巻線において、スター結線では、Ｕ１相コイルは、７Ｕ１−Ａと、７Ｕ１−Ｂとを並列接続する。また、Ｖ１相コイルは、７Ｖ１−Ａと、７Ｖ１−Ｂとを並列接続する。さらに、Ｗ１相コイルは、７Ｗ１−Ａと、７Ｗ１−Ｂとを並列接続する。その上で、各相コイルをスター結線する。第２の巻線においても、Ｕ２相コイルは、７Ｕ２−Ａと、７Ｕ２−Ｂとを並列接続し、Ｖ２相コイルは、７Ｖ２−Ａと、７Ｖ２−Ｂとを並列接続。Ｗ２相コイルについても、７Ｗ−Ａと、７Ｗ２−Ｂ各相毎に並列接続した上で、スター結線する。
【０１８４】
また、図２０に示すように、第１巻線において、デルタ結線では、Ｕ１相コイルは、７Ｕ１−Ａと、７Ｕ１−Ｂとを並列接続する。また、Ｖ１相コイルは、７Ｖ１−Ａと、７Ｖ１−Ｂとを並列接続する。さらに、Ｗ１相コイルは、７Ｗ１−Ａと、７Ｗ１−Ｂとを並列接続する。その上で、各相コイルをデルタ結線する。第２の巻線においても、Ｕ２相コイルは、７Ｕ２−Ａと、７Ｕ２−Ｂとを並列接続し、Ｖ２相コイルは、７Ｖ２−Ａと、７Ｖ２−Ｂとを並列接続。Ｗ２相コイルについても、７Ｗ−Ａと、７Ｗ２−Ｂ各相毎に並列接続した上で、デルタ結線する。
【０１８５】
図１７に示した例では、２４本の口出し線７１が、２本ずつ（スター結線）または４本ずつ（デルタ結線）組となり、合計６組備えられる。そして、それぞれの組の口出し線７１を接続することで、各相コイルが２つの同相巻線を並列接続することができる。
このとき、スター結線では中性点２箇所が備えられる。
【０１８６】
次に、図２１及び図２２を用いて、各相コイルの結線関係について他の例について説明する。ここでは、図１９及び図２０に示した例と同様の発電特性を得るため、各相の固定子巻線は、電線サイズを断面積の２倍のサイズで、環状コイルの巻数を半分に分割する。
【０１８７】
この場合、図２１に示すように、第１巻線において、スター結線では、Ｕ１相コイルは、７Ｕ１−Ａと、７Ｕ１−Ｂとを直列接続する。また、Ｖ１相コイルは、７Ｖ１−Ａと、７Ｖ１−Ｂとを直列接続する。さらに、Ｗ１相コイルは、７Ｗ１−Ａと、７Ｗ１−Ｂとを直列接続する。その上で、各相コイルをスター結線する。第２の巻線においても、Ｕ２相コイルは、７Ｕ２−Ａと、７Ｕ２−Ｂとを直列接続し、Ｖ２相コイルは、７Ｖ２−Ａと、７Ｖ２−Ｂとを直列接続。Ｗ２相コイルについても、７Ｗ−Ａと、７Ｗ２−Ｂ各相毎に直列接続した上で、スター結線する。
【０１８８】
また、図２２に示すように、第１巻線において、デルタ結線では、Ｕ１相コイルは、７Ｕ１−Ａと、７Ｕ１−Ｂとを直列接続する。また、Ｖ１相コイルは、７Ｖ１−Ａと、７Ｖ１−Ｂとを直列接続する。さらに、Ｗ１相コイルは、７Ｗ１−Ａと、７Ｗ１−Ｂとを直列接続する。その上で、各相コイルをデルタ結線する。第２の巻線においても、Ｕ２相コイルは、７Ｕ２−Ａと、７Ｕ２−Ｂとを直列接続し、Ｖ２相コイルは、７Ｖ２−Ａと、７Ｖ２−Ｂとを直列接続。Ｗ２相コイルについても、７Ｗ−Ａと、７Ｗ２−Ｂ各相毎に直列接続した上で、デルタ結線する。
【０１８９】
図１７に示した例では、２４本の口出し線７１が、１本ずつ（スター結線）または２本ずつ（デルタ結線）組となり、合計６組備えられる。
このとき、口出し線の他にスター結線では中性点２箇所と直列接続された６箇所の連結点が備えられる。
【０１９０】
以上説明したように、本実施形態によれば、漏れインダクタンスは各相同等となり、各相のインダクタンスが均等化し、各相の発電電流はバランス化される。したがって、高出力及び高効率の回転電機を得ることができる。
【０１９１】
次に、図２３を用いて、第６の実施形態による回転電機の構成について説明する。尚、本実施形態による回転電機の全体構成は、図１に示したものと同様である。また、本実施形態による回転電機の固定子の構成は、図１７と同様である。  
図２３は、短節巻により巻回した第６の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図である。尚、図５と同一符号は同一部分を示している。
【０１９２】
第１〜第４の実施形態では、一つの３相巻線であったが、図２３に示す本実施形態では、固定子鉄心のスロット数を２倍のスロット数とし、電気角で３０°ずれた２つの３相巻線としている。この例では、スロット数は、７２である。このように、２つの３相巻線とすることで、磁気音低減とリップル電圧低減をはかることができる。
【０１９３】
尚、固定子鉄心のスロット数は、７２である。また、このとき、図１に示した回転子のフロント側爪形磁極１１は、６個の爪部を有し、リヤ側爪形磁極１２も６個の爪部を有している。すなわち、回転子は１２極となっている。
【０１９４】
図２３は、各相のコイル配置を示しているが、ここで、固定子巻線７は、２つの３相巻線から構成され、第１の三相巻線はＵ１相、Ｖ１相、Ｗ１相、第２の三相巻線はＵ２相、Ｖ２相、Ｗ２相から構成される。Ｕ１相とＵ２相は電気角で３０°ずれ、Ｖ１相とＶ２相及びＷ１相とＷ２相も同様に電気角で３０°ずれた配置となる。
【０１９５】
固定子巻線７のＵ１相巻線は、２つの巻線に分割され７Ｕ１−Ａと、７Ｕ１−Ｂからなる。各Ｕ相巻線７Ｕ１−Ａ，７Ｕ１−Ｂは、環状に巻回され成形されたコイルを電気角３６０°の間隔で渡り線によって複数連結した形態で構成され、本例である１２極の場合、環状コイルの数は６コイルで各コイル間は渡り線で接続され、連続的に形成される。第４の実施形態である図１５のような巻線形態となる。
【０１９６】
図２３に示すように、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ，７Ｕ１−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角３６０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
また、７Ｕ１−Ａと７Ｕ１−Ｂとは、電気角１８０°ずらし、スロット内に挿入しＵ１相の固定子巻線を形成する。
【０１９７】
Ｖ１相の固定子巻線、Ｗ１相の固定子巻線、Ｕ２相の固定子巻線、Ｖ２相の固定子巻線、Ｗ２相の固定子巻線についても、Ｕ１相固定子巻線と同様に、それぞれ、Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａと、７Ｖ１−Ｂと、Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ａ、７Ｗ１−Ｂと、Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａ、７Ｕ２−Ｂと、Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａと、７Ｖ２−Ｂと、Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ａ、７Ｗ２−Ｂとに分割する。
【０１９８】
そして、第１の３相巻線は、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ、７Ｕ１−Ｂと、Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａ、７Ｖ１−Ｂと、Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ａ、７Ｗ１−Ｂとにより構成される。第２の３相巻線は、Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ａ、７Ｕ２−Ｂと、Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａ、７Ｖ２−Ｂと、Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ａ、７Ｗ２−Ｂとにより構成される。
【０１９９】
各々の固定子巻線７は、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ａ，Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａ，Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ａ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ａ，Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ｂ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ｂ，Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ｂ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ｂ，Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ｂ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ｂの挿入順で固定子巻線７をスロット内に挿入され、図１８に示すように、スロット内に順次配置される。
【０２００】
図２３に示すように、固定子巻線７の配置は、スロットの半径方向に２分割され、スロット開口部側を内層、固定子鉄心６の外周側を外層となる２層巻線の配置となる。ここで、Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ａ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ａ，Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ａ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ａ，Ｗ１相巻線７Ｗ１−Ａ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ａは外層に配置され、残りのＷ１相巻線７Ｗ１−Ｂ，Ｗ２相巻線７Ｗ２−Ｂ，Ｖ１相巻線７Ｖ１−Ｂ，Ｖ２相巻線７Ｖ２−Ｂ，Ｕ１相巻線７Ｕ１−Ｂ，Ｕ２相巻線７Ｕ２−Ｂは内層に配置され、各相並列に接続することで、インダクタンスが合成され、各相のインダクタンスが均等化し発電電流はバランスされる。
【０２０１】
ここで、図２３を用いて、具体的に各相巻線の挿入順について説明する。
【０２０２】
図２３において、例えば、Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ａの中で、２つの同じ符号Ｕ１Ａ１が付けられたコイルは、環状に成形されたコイルを示している。環状の成形コイルは、２つの直線状のスロット挿入部と、２つのスロット挿入部の両端を接続する２つのコイルエンド部とからなる。図２３に示した２つのＵ１相の環状コイルＵ１Ａ１は、１つの環状に成形されたコイルのそれぞれスロット挿入部を示している。２つのスロット挿入部の両端は、スロットの両端からはみ出た部分において、それぞれ、２つのコイルエンド部により接続される。Ｕ１相の環状コイル７Ｕ１−Ａは、スロットの外層に挿入される。Ｕ１相の第１環状コイルＵ１Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第１番目のスロットＳ１と、第５番目のスロットＳ５に挿入される。Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２０３】
第１ＡのＵ相の固定子巻線７Ｕ１−Ａは、全て、スロットの外層側に挿入される。
【０２０４】
次に、Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａについて説明する。Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａは、スロットの外層に挿入される。Ｕ２相の第１環状コイルＵ２Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第２番目のスロットＳ２と、第６番目のスロットＳ６に挿入される。Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２０５】
第２ＡのＵ相の固定子巻線７Ｕ２−Ａは、全て、スロットの外層側に挿入される。
【０２０６】
次に、Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ａについて説明する。Ｖ１相の第１環状コイルＶ１Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第９番目のスロットＳ９の外層と、第１３番目のスロット(図示しない)の内層に挿入される。Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分を（全体のスロット数７２の１／6）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２０７】
Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ａは、全て、スロットの外層側と内層側に挿入される。
【０２０８】
次に、Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ａについて説明する。Ｖ２相の第１環状コイルＶ２Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第１０番目のスロットＳ１０の外層と、第１４番目のスロット(図示しない)の内層に挿入される。Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２０９】
Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ａは、全て、スロットの外層側と内層側に挿入される。
【０２１０】
次に、Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ａについて説明する。Ｗ１相の第１環状コイルＷ１Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第１１番目のスロットＳ１１と、第１５番目のスロット(図示しない)の外層に挿入される。Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０２１１】
同様に、Ｗ１相の６番目の環状コイルＷ１Ａ６は、第３番目のスロットＳ３の外層に挿入される。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２１２】
Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ａは、全て、スロットの外層側に挿入される。
【０２１３】
次に、Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ａについて説明する。Ｗ２相の第１環状コイルＷ２Ａ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第１２番目のスロットＳ１２と、第１６番目のスロット(図示しない)の外層に挿入される。Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ａは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０２１４】
同様に、Ｗ１２相の６番目の環状コイルＷ２Ａ６は、第４番目のスロットＳ４の外層に挿入される。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２１５】
Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ａは、全て、スロットの外層側に挿入される。
【０２１６】
次に、第１ＢのＷ相の固定子巻線７Ｗ１−Ｂについて説明する。Ｗ１相の第１環状コイルＷ１Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第５番目のスロットＳ５と、第９番目のスロットＳ９の内層に挿入される。Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分(全体のスロット数７２の１／６)を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２１７】
Ｗ１相の固定子巻線７Ｗ１−Ｂは、全て、スロットの内層側に挿入される。
【０２１８】
次に、Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ｂについて説明する。Ｗ２相の第１環状コイルＷ２Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第６番目のスロットＳ６と、第１０番目のスロットＳ１０の内層に挿入される。Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２１９】
Ｗ２相の固定子巻線７Ｗ２−Ｂは、全て、スロットの内層側に挿入される。
【０２２０】
次に、Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ｂについて説明する。Ｖ１相の第１環状コイルＶ１Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第３番目のスロットＳ３の内層と、第７番目のスロットＳ７の外層に挿入される。Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２２１】
Ｖ１相の固定子巻線７Ｖ１−Ｂは、全て、スロットの外層側と内層側に挿入される。
【０２２２】
次に、Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ｂについて説明する。Ｖ２相の第１環状コイルＶ２Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第４番目のスロットＳ４の内層と、第８番目のスロットＳ８の外層に挿入される。Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２２３】
Ｖ２相の固定子巻線７Ｖ２−Ｂは、全て、スロットの外層側と内層層側に挿入される。
【０２２４】
次に、Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ｂについて説明する。Ｕ１相の環状コイル７Ｕ１−Ｂは、スロットの内層に挿入される。Ｕ１相の第１環状コイルＵ１Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第７番目のスロットＳ７と、第１１番目のスロットＳ１１に挿入される。Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２２５】
Ｕ１相の固定子巻線７Ｕ１−Ｂは、全て、スロットの内層側に挿入される。
【０２２６】
次に、Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ｂについて説明する。Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ｂは、スロットの内層に挿入される。Ｕ２相の第１環状コイルＵ２Ｂ１のスロット挿入部は、間に３つのスロットを挟んで、第８番目のスロットＳ８と、第１２番目のスロットＳ１２に挿入される。Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ｂは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチの２倍の電気角３６０°間隔で６個配置され、各環状コイルを渡り線で連結されている。環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。尚、図２３では、１２スロット分（全体のスロット数７２の１／６）を図示しているが、残りの環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２２７】
Ｕ２相の固定子巻線７Ｕ２−Ｂは、全て、スロットの内層側に挿入される。
【０２２８】
ここで、例えば、回転子の中心から内層のコイル半径方向の中心位置までの距離をＲ０とし、内層のコイル半径方向の中心位置を基準として、外層のコイル半径方向の中心位置を、Ｒ０＋Ｒとする。
【０２２９】
Ｕ１相コイルにおいて、Ｕ１相コイル７Ｕ１−Ａは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが外層に挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０＋２Ｒとして表され、Ｕ１相コイル７Ｕ１−Ｂは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが内層に挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０として表される。従って、Ｕ１相コイル全体としては、Ｕ１相コイル７Ｕ１−ＡとＵ１相コイル７Ｕ１−Ｂとを足し合わせて、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２Ｒ０＋２Ｒ＋２Ｒ０）と表せる。
【０２３０】
Ｕ２相コイルにおいて、Ｕ２相コイル７Ｕ２−Ａは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが外層に挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０＋２Ｒとして表され、Ｕ２相コイル７Ｕ２−Ｂは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが内層に挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０として表される。従って、Ｕ２相コイル全体としては、Ｕ２相コイル７Ｕ２−ＡとＵ２相コイル７Ｕ２−Ｂとを足し合わせて、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２Ｒ０＋２Ｒ＋２Ｒ０）と表せる。
【０２３１】
Ｖ１相コイルにおいて、Ｖ１相コイル７Ｖ１−Ａは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが外層と内層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０＋Ｒ（＝Ｒ０＋Ｒ＋Ｒ０）と表され、Ｖ１相コイル７Ｖ１−Ｂは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが外層と内層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０＋Ｒ（＝Ｒ０＋Ｒ+Ｒ０）と表される。従って、Ｖ１相コイル全体としては、Ｖ１相コイル７Ｖ１−ＡとＶ１相コイル７Ｖ１−Ｂとを足し合わせて、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２Ｒ０＋Ｒ＋２Ｒ０＋Ｒ）と表せる。
【０２３２】
Ｖ２相コイルにおいて、Ｖ２相コイル７Ｖ２−Ａは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが外層と内層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０＋Ｒ（＝Ｒ０＋Ｒ＋Ｒ０）と表され、Ｖ２相コイル７Ｖ２−Ｂは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが外層と内層とにそれぞれ挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０＋Ｒ（＝Ｒ０＋Ｒ+Ｒ０）と表される。従って、Ｖ２相コイル全体としては、Ｖ２相コイル７Ｖ２−ＡとＶ２相コイル７Ｖ２−Ｂとを足し合わせて、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２Ｒ０＋Ｒ＋２Ｒ０＋Ｒ）と表せる。
【０２３３】
Ｗ１相コイルにおいて、Ｗ１相コイル７Ｗ１−Ａは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが外層に挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０＋２Ｒとして表され、Ｗ１相コイル７Ｗ１−Ｂは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが内層に挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０として表される。従って、Ｗ１相コイル全体としては、Ｗ１相コイル７Ｗ１−ＡとＷ１相コイル７Ｗ１−Ｂとを足し合わせて、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２Ｒ０＋２Ｒ＋２Ｒ０）と表せる。
【０２３４】
Ｗ２相コイルにおいて、Ｗ２相コイル７Ｗ２−Ａは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが外層に挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０＋２Ｒとして表され、Ｗ２相コイル７Ｗ２−Ｂは、図２３の１２スロット分の範囲内において１個の環状コイルが内層に挿入されるため、半径方向の位置は、２Ｒ０として表される。従って、Ｗ２相コイル全体としては、Ｗ２相コイル７Ｗ２−ＡとＷ２相コイル７Ｗ２−Ｂとを足し合わせて、４Ｒ０＋２Ｒ（＝２Ｒ０＋２Ｒ＋２Ｒ０）と表せる。
【０２３５】
１２スロット分の範囲内でスロット内に配置されている各相のコイルの半径距離を加算した結果、各Ｕ１相，Ｖ１相，Ｗ１相，Ｕ２相，Ｖ２相，Ｗ２相の固定子巻線、全て同じ４Ｒ０＋２Ｒとなり、同じ値となる。
【０２３６】
以上のように、スロットの配置されたＵ１相，Ｖ１相，Ｗ１相，Ｕ２相，Ｖ２相，Ｗ２相の固定子巻線のインダクタンスは等しくなる。
【０２３７】
尚、固定子巻線の分割方法については、電線サイズを断面積の１／２のサイズとし、環状コイルの巻数を２倍して、固定子巻線を各々分割し、固定子鉄心装着後に並列に接続しても同様の発電特性が得られ、各相のインダクタンスが均等化する。
【０２３８】
以上説明したように、本実施形態によれば、各相のインダクタンスがバランスすることで、発電電流が各相等しくなり、固定子巻線およびダイオードの発熱量がバランスし、コイルおよびダイオードの温度上昇、また磁気加振力の増大による磁気音増大等により品質および特性面で向上する。
【０２３９】
次に、図２４を用いて、第７の実施形態による回転電機の構成について説明する。尚、本実施形態による回転電機の全体構成は、図１に示したものと同様である。  
図２４は、短節巻により巻回した第７の実施形態による回転電機の固定子のスロット内における各相のコイル配置図である。尚、図５と同一符号は同一部分を示している。
【０２４０】
第１〜第６の実施形態では、各相のコイルを同じ相内で分割していたが、本実施形態では、各相を分割せずインダクタンスの均等化を図るようにしている。
【０２４１】
本実施形態において、各相の固定子巻線は、図２の構成である。すなわち、固定子巻線７は、環状に巻回され成形されたコイルを渡り線で複数連結した形態で構成され、本例である１２極３相巻線の場合、環状コイルの数は１２コイルで各コイル間は渡り線で接続され、連続的に形成される。環状コイルの巻数は、例えば、８Ｔである。
【０２４２】
尚、固定子鉄心のスロット数は、３６である。また、このとき、図１に示した回転子のフロント側爪形磁極１１は、６個の爪部を有し、リヤ側爪形磁極１２も６個の爪部を有している。すなわち、回転子は１２極となっている。
【０２４３】
図２に示したように、Ｕ相の固定子巻線７Ｕは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは短節巻となる。
【０２４４】
また、Ｖ相の固定子巻線とＷ相の固定子巻線についても同様の構成である。
【０２４５】
成形された固定子巻線７は、各相毎にＵ相の固定子巻線７Ｕ，Ｖ相の固定子巻線７Ｖ，Ｗ相の固定子巻線７Ｗの順番にスロット内に挿入され、図２４に示すように、スロット内に順次配置される。尚、回転子の極数は１２極であり、固定子のスロット数が３６とすると、第１スロットＳ１と第４スロットＳ４の間のピッチが、電気角で１８０°となる。
【０２４６】
固定子巻線７の配置は、スロットの周方向に２分割され、それぞれ、第１列，第２列となる、周方向に２層巻線の配置となる。
【０２４７】
最初に、Ｕ相の固定子巻線７Ｕについて説明する。第１の環状コイルＵ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ２を挟んで、第１番目のスロットＳ１の第１列と、第３番目のスロットＳ３の第２列に挿入される。２番目のＵ相の環状コイルＵ２は、１番目のＵ相の環状コイルＵ１が挿入されたスロットＳ３に隣接する第４番目のスロットＳ４の第１列と、間に一つスロットＳ５を挟んだ第６番目のスロットＳ６の第２列に挿入される。尚、１番目のＵ相の環状コイルＵ１と２番目のＵ相の環状コイルＵ２とは、図２に示したように渡り線にて接続される。すなわち、Ｕ相の環状コイル７Ｕは、環状コイルの配置ピッチは磁極ピッチと等しい電気角１８０°で配置され、環状コイルの巻回ピッチは、電気角１２０°で巻回される短節巻となる。
【０２４８】
同様に、３番目のＵ相の環状コイルＵ３は、第７番目のスロットＳ７の第１列と第９番目のスロットＳ９の第２列とに挿入される。また、４番目のＵ相の環状コイルＵ４は、第１０番目のスロットＳ１０の第１列と第１２番目のスロットＳ１２の第２列とに挿入される。尚、図４では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２４９】
次に、Ｖ相の固定子巻線７Ｖについて説明する。第１の環状コイルＶ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ３を挟んで、第２番目のスロットＳ２の第１列と、第４番目のスロットＳ４の第２列に挿入される。２番目のＶ相の環状コイルＶ２は、１番目のＶ相の環状コイルＶ１が挿入されたスロットＳ４に隣接する第５番目のスロットＳ５の第１列と、間に一つスロットＳ６を挟んだ第７番目のスロットＳ７の第２列に挿入される。同様に、３番目のＶ相の環状コイルＶ３は、第８番目のスロットＳ８の第１列と第１０番目のスロットＳ１０の第２列に挿入される。また、４番目のＶ相の環状コイルＶ４は、第１１番目のスロットＳ１１の第１列と図示しない第１３番目のスロットの第２列とに挿入される。また、１２番目のＶ相の環状コイルＶ１２は、第１番目のスロットＳ１の第２列に挿入される。尚、図４では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２５０】
次に、Ｗ相の固定子巻線７Ｗについて説明する。第１の環状コイルＷ１のスロット挿入部は、間に一つのスロットＳ４を挟んで、第３番目のスロットＳ３の第１列と、第５番目のスロットＳ５の第２列に挿入される。２番目のＷ相の環状コイルＷ２は、１番目のＷ相の環状コイルＷ１が挿入されたスロットＳ５に隣接する第６番目のスロットＳ６の第１列と、間に一つスロットＳ７を挟んだ第８番目のスロットＳ８の第２列に挿入される。同様に、３番目のＷ相の環状コイルＷ３は、第９番目のスロットＳ９の第１列と第１１番目のスロットＳ１１の第２列とに挿入される。また、４番目のＷ相の環状コイルＷ４は、第１２番目のスロットＳ１２の第１列と図示しない第１４番目のスロットの第２列とに挿入される。また、１２番目のＷ相の環状コイルＷ１２は、第２番目のスロットＳ２の第２列に挿入される。尚、図４では、１２スロット分（全体のスロット数３６の１／３）を図示しているが、残りの第５番目〜第１２番目の環状コイルについても同様に繰り返される。
【０２５１】
このようなコイル配置により、漏れインダクタンスは各相同等となり、各相のインダクタンスが均等化し、各相の発電電流はバランス化される。
【０２５２】
次に、図２５を用いて、第８の実施形態による回転電機の構成について説明する。尚、本実施形態による回転電機の全体構成は、図１に示したものと同様である。  
図２５は、第８の実施形態による回転電機の固定子のスロット内におけるコイルのインダクタンスの説明図である。
【０２５３】
前述の各実施形態においては、固定子鉄心のスロットの周方向幅は内周側から外周側まで同一幅であり、固定子巻線は電線径及びコイルの巻数を同一とし、各相均等に分割されている。例えば、図８に示す例で、第１層に配置される第２Ｕ相の第１の環状コイルＵＢ１と、第４層に配置される第１Ｕ層の第１環状コイルＵＡ１とは、同一の巻線で、同一の断面積を有するものとしている。しかしながら、一つの固定子巻線を内層と外層とに分割する際に、必ずしも、均等に分割する必要はないものであり、その場合について、以下に説明する。
【０２５４】
図２５に示すように、スロット内に固定子巻線が配置されている場合、スロット内での漏れインダクタンスは、導体数Ｚの２乗とスロット半径方向の高さｄ１，ｄ２に比例し、周方向の幅ｓ１，ｓ２に反比例する関係性を有する。この関係性を利用し、スロットの配置とインダクタンスの関係性を表す係数Ｋは、
Ｋ＝Ｚ２×（（ｄ１／ｓ１）＋（ｄ２／ｓ２））
で表せる。
【０２５５】
ここで、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の各相の係数Ｋを、Ｋｕ，Ｋｖ，Ｋｗとし、各相の漏れインダクタンスの係数について計算した結果が、
Ｋｕ＝Ｋｖ＝Ｋｗ
の関係が成立するように、スロット内にコイルを配置すると、各相のインダクタンスが等しくなる。
【０２５６】
すなわち、例えば、図８に示した例では、半径方向に４分割された各相がコイルＡとコイルＢに２分割されているが、Ｕ相のコイルＡで計算した係数ＫｕａとＵ相のコイルＢで計算した係数Ｋｕｂとを足したものをＫｕとするとき、同様に、Ｖ相，Ｗ相についても、係数Ｋｖ，Ｋｗを求め、これらが、Ｋｕ＝Ｋｖ＝Ｋｗを満たすように、スロット内に各相を配置すれば、各相のインダクタンスは均等化できる。
【０２５７】
また、第１〜第８の実施形態では、固定子巻線の巻回ピッチを４／６（電気角１２０°）で巻線された固定子について述べてきたが、巻回ピッチを５／６（電気角１５０°）で巻線された固定子の構成についても成立し、同様の効果が得られる。
【０２５８】
また、上述の各実施形態では、回転電機の一例として車両用交流発電機について説明を行ったが、回転力を出力するモータや、発電と駆動を兼ねたモータジェネレータ等にも適用することができる。特にモータとしては、ハイブリット自動車や電動四輪駆動車の駆動用モータ，ポンプを駆動するためのモータ等への固定子として適用できる。
【符号の説明】
【０２５９】
１…プーリ
２…シャフト
３…フロントベアリング
４…回転子
５…固定子
６…固定子鉄心
７…固定子巻線
７１．口出し線
７２−ａ…口出し線側コイルエンド
７２−ｂ…口出し線反対側コイルエンド
７Ｕ…Ｕ相固定子巻線
７Ｖ…Ｖ相固定子巻線
７Ｗ…Ｗ相固定子巻線
８…絶縁紙
９…スロット楔
１０…リヤベアリング
１１…フロント側爪磁極
１２…リヤ側爪磁極
１３…界磁巻線
１４…スリップリング
１５…ブラシ
１６…フロントファン
１７…リヤファン
１８…フロントブラケット
１９…リヤブラケット
２２…リヤカバー
２０…整流回路
２１…ダイオード接続端子
２３…車両用交流発電機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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