(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記回転電機では、
極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが２ｉ（ｉは１以上の整数）であり、前記第１のスロットと前記第２のスロットとがｉ個ずつ交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が０．８５√（３）：２〜１．１５√（３）：２である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が０．９２√（３）：２〜１．０８√（３）：２である
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが４であり、３個の前記第１のスロットと１個の前記第２のスロットとが交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が略０．９３：１である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項４】
同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが４であり、３個の前記第１のスロットと１個の前記第２のスロットとが交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が略０．５７：１である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項５】
同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが４であり、３個の前記第１のスロットと１個の前記第２のスロットとが交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が略１．８０：１である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項６】
同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが３であり、２個の前記第１のスロットと１個の前記第２のスロットとが交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が略０．６７：１である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項７】
同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが３であり、２個の前記第１のスロットと１個の前記第２のスロットとが交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が略１．２７：１である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項８】
同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが６であり、５個の前記第１のスロットと１個の前記第２のスロットとが交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が略０．９６：１である
ことを特徴とする回転電機。
【請求項９】
同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、
前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、
極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが６であり、５個の前記第１のスロットと１個の前記第２のスロットとが交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が略０．４５：１である
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】
機械装置の高性能化のため、機械装置に使用する回転電機には、低トルク脈動や低振動化が求められている。永久磁石型回転電機や誘導型回転電機のトルクには、誘起電圧の高調波成分（起磁力高調波成分）に起因して発生する脈動成分が含まれている。【０００３】
特許文献１には、電機子巻線において、各相のスロット毎の巻数を５、１３、２１、２８、２８、２１、１３、５と変化させて同心形状のコイルを構成することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、巻線の起磁力分布を正弦波状とすることが可能であり、高調波巻線係数を大幅に低減できるとされている。【０００４】
特許文献２には、電機子巻線において、各相のスロット毎の巻数を３１、１８、１２、１２、１８、３１と変化させて同心形状の巻線を構成することが記載されている。これにより、特許文献２によれば、巻線の起磁力分布を略正弦波状とすることが可能であり、高調波巻線係数を大幅に低減できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６１４７９号公報
【特許文献２】特開平９−１２１４９１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、２に記載の技術は、各相のスロット毎の巻数を正弦波状に変化させるものであり、電機子（回転電機）の巻線構成が全体として複雑である。これにより、特許文献１、２に記載の技術では、回転電機の生産性を向上させることが困難であると考えられる。【０００７】
また、特許文献１、２に記載の技術では、６ｎ±１次の高調波巻線係数が０．０１を超えた値であり、実用上無視できないレベルの高調波巻線係数が残存している。これにより、６ｎ±１次の高調波に起因したトルク脈動や振動騒音を実用上無視できるレベルまで低減することが困難であると考えられる。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で高調波の巻線係数を実用上無視できるレベルまで低減できる回転電機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる回転電機は、同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、前記回転電機では、極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが２ｉ（ｉは１以上の整数）であり、前記第１のスロットと前記第２のスロットとがｉ個ずつ交互に配置され、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数と前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数との比が０．８５√（３）：２〜１．１５√（３）：２であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、合計２種類の巻数を用いるので、各相のスロット毎の巻数を正弦波状に変化させる場合に比べて、回転電機における巻線構成を簡易にすることができる。また、第１のスロットと第２のスロットとは相に関する構成が互いに異なるので、第１のスロット内の総巻数と第２のスロット内の総巻数とを互いに異ならせることで、６ｎ±１次の高調波の巻線係数のうち、例えば５次、７次、１７次、１９次の高調波の巻線係数を実用上無視できるレベルまで低減できる。すなわち、簡易な構成で高調波の巻線係数を実用上無視できるレベルまで低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１による回転電機の断面図を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１による各スロット内部のコイル配置を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１による各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態１による＃１巻線〜＃４巻線の誘起電圧の基本波成分の位相関係を示すベクトル図である。
【図５】図５は、実施の形態１による＃１巻線〜＃４巻線の誘起電圧の高調波成分の位相関係を示すベクトル図である。
【図６】図６は、実施の形態１による回転電機の巻線係数を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１による回転電機の巻線の接続を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１による回転電機の巻線の接続を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２による回転電機の断面図を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２による各スロット内部のコイル配置を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態２による各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３による回転電機の斜視図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３による回転電機の断面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態４による回転電機の断面図を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４による各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比を示す図である。
【図１６】図１６は、実施の形態４による＃１巻線〜＃８巻線の誘起電圧の高調波成分の位相関係を示すベクトル図である。
【図１７】図１７は、実施の形態４による回転電機の巻線係数を示す図である。
【図１８】図１８は、実施の形態５による回転電機の断面図を示す図である。
【図１９】図１９は、実施の形態５による回転電機の巻線の接続を示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態６による各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比を示す図である。
【図２１】図２１は、実施の形態６による＃１巻線〜＃６巻線の誘起電圧の高調波成分の位相関係を示すベクトル図である。
【図２２】図２２は、実施の形態６による回転電機の巻線係数を示す図である。
【図２３】図２３は、実施の形態７による各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比を示す図である。
【図２４】図２４は、実施の形態７による＃１巻線〜＃１２巻線の誘起電圧の高調波成分の位相関係を示すベクトル図である。
【図２５】図２５は、実施の形態７による回転電機の巻線係数を示す図である。
【図２６】図２６は、実施の形態８による回転電機の断面図を示す図である。
【図２７】図２７は、実施の形態８による各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比を示す図である。
【図２８】図２８は、実施の形態８による＃１巻線〜＃１２巻線の誘起電圧の高調波成分の位相関係を示すベクトル図である。
【図２９】図２９は、実施の形態８による回転電機の巻線係数を示す図である。
【図３０】図３０は、実施の形態９による巻線比と５、７、１７、１９次の巻線係数を示す図である。
【図３１】図３１は、比較例（ｑ＝２の回転電機）における従来の各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比を示す図である。
【図３２】図３２は、比較例（ｑ＝２の回転電機）の巻線の接続を示す図である。
【図３３】図３３は、比較例（ｑ＝２の回転電機）において、図３２のように接続した場合の回転電機の巻線係数を示す図である。
【図３４】図３４は、比較例（ｑ＝２の回転電機）の巻線の接続を示す図である。
【図３５】図３５は、比較例（ｑ＝２の回転電機）において、図３４のように接続した場合の回転電機の巻線係数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる回転電機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
実施の形態１にかかる回転電機１について説明する。
【００１４】
回転電機１は、固定子及び回転子を有し、固定子に対して回転子が回転し、回転子に固定されたシャフト（図示せず）を介して回転動力を機械装置（図示せず）に伝達し、機械装置を稼働する。回転電機１は、例えば、永久磁石型回転電機又は誘導型回転電機である。回転電機１では、例えば、固定子２０における巻線構造に工夫が施されている。
【００１５】
具体的には、回転電機１は、図１〜図３に示す構成を有している。図１は、回転電機１における回転軸ＲＡに垂直な断面の構成を示す図である。図２は、各スロット内部のコイル配置を模式的に示す図である。図３は、各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比とを示す図である。図１〜図３には、例えば、回転電機１として、極数が８、スロット数が４８、相数が３、毎極毎相のスロット数ｑが２の回転電機について例示的に示されている。
【００１６】
回転電機１は、図１に示すように、回転子３０及び固定子２０を有する。回転子３０は、回転子鉄心３１及び複数の永久磁石３２を有する。回転子鉄心３１は、シャフトと同心になるように構成されており、例えば、シャフトに沿った回転軸ＲＡを有する略円柱形状を有している。複数の永久磁石３２は、例えば、回転子鉄心３１の周面に沿って配置されている。
【００１７】
固定子２０は、回転子３０に離間しながら、回転子３０を収容するように構成されている。例えば、固定子２０は、固定子鉄心２１、複数のティース２２、及び複数のスロット２３を有する。固定子鉄心２１は、シャフトと同心になるように構成されており、例えば、シャフトに沿った回転軸ＲＡを有する略円筒形状を有している。固定子鉄心２１は、例えば、積層された電磁鋼板等により形成されている。
【００１８】
複数のティース２２は、固定子鉄心２１から回転軸ＲＡに向けて放射方向に沿って延びている。複数のティース２２は、根元側端部が固定子鉄心２１にリング状に連結されている。隣接するティース２２間には、それぞれ、スロット２３が形成されている。例えば、図１には、固定子鉄心２１に沿ったスロット番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４８で示す位置に、それぞれスロット２３が配されている。
【００１９】
例えば、図２に示すように、隣接するティース２２の鍔部２２１，２２１間にスロット２３のスロット入口２３１が形成されている。各スロット２３内の空間は、スロット入口２３１から放射方向に延びている。そして、各スロット２３内の空間には、各相の巻線２５〜２７が、放射方向に沿って複数段で配置されている。例えば、図１では、ハッチングなしで示された巻線２５がＵ相の巻線を表し、クロスのハッチングで示された巻線２６がＶ相の巻線を表し、斜線のハッチングで示された巻線２７がＷ相の巻線を表している。
【００２０】
複数のスロット２３は、例えば、複数の第１のスロット２３ａ及び複数の第２のスロット２３ｂを有する。各第１のスロット２３ａでは、同じ複数の相の巻線が配置されている。例えば、スロット番号Ｎｏ．２に位置した第１のスロット２３ａでは、２つのＵ相の巻線２５が放射方向に沿って２段で配置されている。例えば、スロット番号Ｎｏ．４に位置した第１のスロット２３ａでは、２つのＷ相の巻線２７が放射方向に沿って２段で配置されている。例えば、スロット番号Ｎｏ．６に位置した第１のスロット２３ａでは、２つのＶ相の巻線２６が放射方向に沿って２段で配置されている。
【００２１】
各第２のスロット２３ｂでは、異なる複数の相の巻線が配置されている。例えば、スロット番号Ｎｏ．１に位置した第２のスロット２３ｂでは、Ｕ相の巻線２５とＶ相の巻線２６とが回転軸ＲＡ側から放射方向に沿って２段で配置されている。例えば、スロット番号Ｎｏ．３に位置した第２のスロット２３ｂでは、Ｗ相の巻線２７とＵ相の巻線２５とが回転軸ＲＡ側から放射方向に沿って２段で配置されている。例えば、スロット番号Ｎｏ．５に位置した第２のスロット２３ｂでは、Ｖ相の巻線２６とＷ相の巻線２７とが回転軸ＲＡ側から放射方向に沿って２段で配置されている。
【００２２】
固定子鉄心２１に沿ったスロット番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４８について、第１のスロット２３ａと第２のスロット２３ｂとは、毎極毎相のスロット数ｑが２ｉ（ｉは１以上の整数）である場合に、ｉ個ずつ交互に配置されている。例えば、図１に示す場合、ｉ＝１であるので、第１のスロット２３ａと第２のスロット２３ｂとは、１個ずつ交互に配置されている。すなわち、第１のスロット２３ａと第２のスロット２３ｂとは、それぞれ、スロット番号について２個周期で配置されているとともに、配置のピッチが互いに１個分ずれている。例えば、第１のスロット２３ａは、スロット番号で奇数番の位置に配置されており、第２のスロット２３ｂは、スロット番号で偶数番の位置に配置されている。
【００２３】
また、固定子２０では、巻線の巻き方として、分布巻方式を採用している。分布巻方式では、例えば図２に示すように、各相の巻線２５〜２７が、複数のスロット２３に分布するように、すなわち複数のティース２２に跨るように巻回されている。
【００２４】
例えば、Ｕ相の巻線２５−１（＃１巻線）は、スロット番号Ｎｏ．１に位置したスロット２３（第２のスロット２３ｂ）における回転軸ＲＡ側からスロット番号Ｎｏ．７に位置したスロット２３（第２のスロット２３ｂ）における回転軸ＲＡ側に分布するように巻き回されている。
【００２５】
例えば、Ｗ相の巻線２５−２（＃２巻線）は、スロット番号Ｎｏ．２に位置したスロット２３（第１のスロット２３ａ）における回転軸ＲＡ側からスロット番号Ｎｏ．８に位置したスロット２３（第１のスロット２３ａ）における回転軸ＲＡ側に分布するように巻き回されている。
【００２６】
例えば、Ｕ相の巻線２５−３（＃３巻線）は、スロット番号Ｎｏ．２に位置したスロット２３（第１のスロット２３ａ）における固定子鉄心２１側からスロット番号Ｎｏ．８に位置したスロット２３（第１のスロット２３ａ）における固定子鉄心２１側に分布するように巻き回されている。
【００２７】
例えば、Ｕ相の巻線２５−４（＃４巻線）は、スロット番号Ｎｏ．３に位置したスロット２３（第２のスロット２３ｂ）における固定子鉄心２１側からスロット番号Ｎｏ．９に位置したスロット２３（第２のスロット２３ｂ）における固定子鉄心２１側に分布するように巻き回されている。
【００２８】
例えば、Ｖ相の巻線２６−１は、スロット番号Ｎｏ．６に位置したスロット２３（第１のスロット２３ａ）における固定子鉄心２１側からスロット番号Ｎｏ．１２に位置したスロット２３（第１のスロット２３ａ）における固定子鉄心２１側に分布するように巻き回されている。
【００２９】
例えば、Ｖ相の巻線２６−２は、スロット番号Ｎｏ．７に位置したスロット２３（第２のスロット２３ｂ）における固定子鉄心２１側からスロット番号Ｎｏ．１３に位置したスロット２３（第２のスロット２３ｂ）における固定子鉄心２１側に分布するように巻き回されている。
【００３０】
例えば、Ｗ相の巻線２７−１は、スロット番号Ｎｏ．３に位置したスロット２３（第２のスロット２３ｂ）における回転軸ＲＡ側からスロット番号Ｎｏ．９に位置したスロット２３（第２のスロット２３ｂ）における回転軸ＲＡ側に分布するように巻き回されている。
【００３１】
例えば、Ｗ相の巻線２７−２は、スロット番号Ｎｏ．４に位置したスロット２３（第１のスロット２３ａ）における回転軸ＲＡ側からスロット番号Ｎｏ．１０に位置したスロット２３（第１のスロット２３ａ）における回転軸ＲＡ側に分布するように巻き回されている。
【００３２】
また、回転電機１の固定子２０では、巻線の巻数について、例えば図３に示すような構成を有している。図３では、スロット２３内の空間における固定子鉄心２１側が「上側」として示され、回転軸ＲＡ側が「下側」として示されている。
【００３３】
例えば、スロット番号で奇数番に位置した各第１のスロット２３ａにおける総巻数（総導体数）は、上側の巻数＋下側の巻数＝｛√（３）／２｝ｎ＋｛√（３）／２｝ｎ＝√（３）ｎであり、互いに同じである。例えば、スロット番号Ｎｏ．２に位置した第１のスロット２３ａでは、上側のＵ相の巻数＋下側のＵ相の巻数＝｛√（３）／２｝ｎ＋｛√（３）／２｝ｎ＝√（３）ｎである。例えば、スロット番号Ｎｏ．４に位置した第１のスロット２３ａでは、上側のＷ相の巻数＋下側のＷ相の巻数＝｛√（３）／２｝ｎ＋｛√（３）／２｝ｎ＝√（３）ｎである。
【００３４】
例えば、スロット番号で偶数番に位置した各第２のスロット２３ｂにおける総巻数（総導体数）は、上側の巻数＋下側の巻数＝ｎ＋ｎ＝２ｎであり、互いに同じである。例えば、スロット番号Ｎｏ．１に位置した第１のスロット２３ｂでは、上側のＶ相の巻数＋下側のＵ相の巻数＝ｎ＋ｎ＝２ｎである。例えば、スロット番号Ｎｏ．３に位置した第１のスロット２３ｂでは、上側のＵ相の巻数＋下側のＷ相の巻数＝ｎ＋ｎ＝２ｎである。
【００３５】
また、例えば、第１のスロット２３ａ内の総巻数（総導体数）と第２のスロット２３ｂ内の総巻数（総導体数）とは、互いに異なっている。例えば、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数とは、誘起電圧の高調波成分がゼロになるように（図６参照）、互いに異なっている。すなわち、各スロット２３に配置される各相の巻数は、同相の巻線が配置される第１のスロット２３ａと異相の巻線が配置される第２のスロット２３ｂとで異なるようにし、合計２種類の巻数を用いている。
【００３６】
例えば、極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが２ｉ（ｉは１以上の整数）である場合に、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比は、例えば、０．８５√（３）：２〜１．１５√（３）：２となるように構成されることが好ましい。
【００３７】
仮に、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が０．８５√（３）：２より小さい（すなわち、第２のスロット２３ｂ内の総巻数を２としたときに第１のスロット２３ａ内の総巻数が０．８５√（３）より小さい）場合、同相の巻線の巻数に対して異相の巻線の巻数が大きくなりすぎるので、誘起電圧の高調波成分（すなわち、高調波の巻線係数）が実用上無視できるレベルを超えて大きくなる可能性がある。
【００３８】
あるいは、仮に、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が１．１５√（３）：２より大きい（すなわち、第２のスロット２３ｂ内の総巻数を２としたときに第１のスロット２３ａ内の総巻数が１．１５√（３）より大きい）場合、異相の巻線の巻数に対して同相の巻線の巻数が大きくなりすぎるので、誘起電圧の高調波成分（すなわち、高調波の巻線係数）が実用上無視できるレベルを超えて大きくなる可能性がある。
【００３９】
例えば、実施の形態１では、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３に配置されるＵ相巻線の巻数（導体数）を、それぞれＵ１（Ｎｏ．１下）、Ｕ２（Ｎｏ．２上）、Ｕ３（Ｎｏ．２下）、Ｕ４（Ｎｏ．３上）とすると、Ｕ１〜Ｕ４の巻数比を次の式（１）となるように設定している。なお、同相巻線の個数は毎極毎相のスロットの２倍の２ｑ個となる。
【００４０】
Ｕ１：Ｕ２：Ｕ３：Ｕ４＝１：√（３）／２：√（３）／２：１・・・（１）
【００４１】
なお、Ｖ相、Ｗ相についても図３に示したような巻数比としている。
【００４２】
次に、本実施の形態によるトルク脈動低減の効果について、回転電機１が例えば永久磁石型回転電機である場合を例示して説明する。回転電機１（永久磁石型回転電機）のトルクは、永久磁石により発生する誘起電圧と巻線に通電する電流の積に概ね比例する。そのため、誘起電圧と通電電流波形とが理想的な正弦波形状であれば、発生トルクは一定値となる。しかしながら、誘起電圧に高調波成分が含まれているとトルク脈動が発生することとなる。特に、３相の回転電機のトルク脈動は電源周波数の６ｎ倍（６ｆ、１２ｆ、１８ｆ）の成分が発生し、誘起電圧の６ｎ±１次の高調波成分に起因する。例えば、６ｆ成分のトルク脈動は、５次、７次の高調波成分に起因する。１２ｆ成分のトルク脈動は、１１次、１３次の高調波成分に起因する。１８ｆ成分のトルク脈動は、１７次、１９次の高調波成分に起因する。
【００４３】
よって、回転電機１のトルク脈動を実用上無視できるレベルまで低減するためには、誘起電圧の高調波成分を実用上無視できるレベルまで小さくすることが必要となる。回転電機１（永久磁石型回転電機）の誘起電圧の高調波成分は、磁石形状に起因して発生するが、極数とスロット数との組合せによっては、ある程度まで低減することが可能である。これは、極数とスロット数との組合せによって、巻線に鎖交する磁束の高調波成分を低減できるためであり、回転電機１では一般的に、巻線係数と呼ばれる係数を用いた検討が行われている。本実施の形態でも巻線係数を用いて本実施の形態の効果を説明する。
【００４４】
本実施の形態による誘起電圧の高調波成分の低減効果の説明に際して、まずは比較例の構造での巻線係数について説明する。図１に示した、極数が８、スロット数が４８、相数が３、毎極毎相のスロット数ｑが２で、１つのスロット内に同相もしくは異相の２つの巻線を配置する回転電機１に対応する比較例として、図３１に示すような巻数の構成を有する回転電機９０１を考える。回転電機９０１では、図３１に示したように、各スロット内部の巻数を同一としている。また、巻線の接続図は図３２のようになる。
【００４５】
次に、図３１に示したｑ＝２の回転電機９０１の巻線係数を説明する。巻線係数は、短節巻係数Ｋｐと分布巻係数Ｋｄとの積で算出される。短節巻係数は、コイルピッチ＝コイルがまたがるティース数×ティースピッチ（固定子内径／ティース数）と極ピッチ（固定子内径／極数）が異なるために誘起電圧が減少することを表すものである。そのため、短節巻係数Ｋｐは、極数、スロット数、コイルスロー（巻線がまたがるティース数）から次の式（２）にて算出できる。
【００４６】
Ｋｐ＝ｓｉｎ（次数×１８０×極数／スロット数×コイルスロー／２）・・・（２）
【００４７】
図３２に示した巻線の接続図より、コイルスロー（巻線がまたがるティース数）が５であるため、短節巻係数の各次数成分は図３３となる。
【００４８】
次に、分布巻係数Ｋｄは１相につき複数の巻線を直列接続する際に、巻線間（コイル間）で位相差が生じるために誘起電圧が減少することを表すものである。そのため、巻線間の位相差から算出することができる。今、巻線の位相差をαとすると、同相の巻線の数は＃１巻線と＃２巻線の２つであるため、分布巻係数は次の式（３）となる。
Ｋｄ＝ｃｏｓ（次数×α／２）・・・（３）
なお、巻線の位相差αは次の式（４）で求められる。
α＝１８０×極数／スロット数・・・（４）
図３２に示した回転電機の場合、αは３０度となる。
【００４９】
式（３）、（４）を用いて算出した分布巻係数および分布巻係数Ｋｄと短節巻係数Ｋｐの積で算出される巻線係数を図３３に示す。図３３に示されるように、比較例の巻線構造では、５次、７次、１１次、１３次、１７次、１９次の高調波成分の全てにおいて、実用上無視できるレベル（例えば、０．０１）を超えて大きな値を有していることが分かる。
【００５０】
上記の巻線係数の算出は図３２に示したように、Ｎｏ．２上とＮｏ．７下とのＵ相の巻線を接続し（＃１巻線）、Ｎｏ．３上とＮｏ．８下とのＵ相の巻線を接続する（＃２巻線）ことをイメージして算出している。
【００５１】
一方、図３４に示したように、Ｎｏ．１下とＮｏ．７下とを接続し（＃１巻線）、Ｎｏ．２下とＮｏ．８下とを接続し（＃２巻線）、Ｎｏ．２上とＮｏ．８上とを接続し（＃３巻線）、Ｎｏ．３上とＮｏ．９上とを接続する（＃４巻線）ことでも巻線係数は算出できる。この場合、コイルスロー（巻線がまたがるティース数）は６となるため、短節巻係数Ｋｐは式（２）より１．０となる。一方、分布巻係数Ｋｄは、同相の複数のコイル間の位相差から算出するが、同相のコイルの数は＃１巻線、＃２巻線、＃３巻線、＃４巻線の４つであるため、分布巻係数Ｋｄは次の式（５）となる。
【００５２】
Ｋｄ＝（２．０＋２ｃｏｓ（次数×α／２））／４・・・（５）
【００５３】
式（５）を用いて算出した分布巻係数Ｋｄおよび分布巻係数Ｋｄと短節巻係数Ｋｐの積で算出される巻線係数を図３５に示す。図３３と図３５との比較より、巻線の接続方法に関係なく巻線係数は同一であることが分かる。本明細書では、本実施の形態による巻線係数の導出を簡単に行うため、コイルスローがスロット数／極数＝６つまり短節巻係数Ｋｐが１．０となるよう接続することを想定し巻線係数の算出を行う。
【００５４】
次に、実施の形態１による巻線係数を示す。巻線係数を簡単に導出するため、上述した図３４のように巻線を接続することを想定し、図３４に示すＵ相巻線の＃１巻線〜＃４巻線に対応した図２に示す＃１巻線〜＃４巻線（巻線２５−１〜２５−４）で考える。図２に示すように接続した場合のコイルスローは６となるため、短節巻係数Ｋｐは比較例と同様で、次の式（６）となる。
【００５５】
Ｋｐ＝ｓｉｎ（次数×１８０×極数／スロット数×コイルスロー／２）
＝ｓｉｎ（次数×１８０×８／４８×６／２）
＝ｓｉｎ（次数×９０）
＝１．０                                    ・・・（６）
【００５６】
次に分布巻係数Ｋｄを考える。各次数の分布巻係数Ｋｄを算出するため、＃１巻線〜＃４巻線に発生する誘起電圧の位相差を算出する。＃１巻線、＃２巻線に発生する誘起電圧の位相差は、式（４）より、α＝１８０×極数／スロット数＝３０°と求まる。また、＃２巻線、＃３巻線は、図２より同位相であり、＃３巻線、＃４巻線には３０°の位相差が発生することとなる。
【００５７】
＃１巻線〜＃４巻線の基本波成分の位相差をベクトル表示したものを図４に示す。また巻線係数の高調波成分についても検討するため、誘起電圧の５次、７次、１１次、１３次、１７次、１９次成分の位相差を表したものを図５（ａ）〜（ｆ）にそれぞれ示す。図５（ａ）〜（ｆ）のそれぞれにおける位相差は、式（４）で算出された位相差に高調波次数成分を掛けたものであり、５次の場合には３０°×５＝１５０°の位相差が発生する様子が確認できる。
【００５８】
本実施の形態では、同相巻線が配置される第１のスロット２３ａと異なる相の巻線が配置される第２のスロット２３ｂとで巻数を変更していることが特徴となっている。そのため、本実施の形態の回転電機１における分布巻係数Ｋｄは、同相の複数の巻線間の位相差を考慮すると共に、＃１巻線〜＃４巻線の巻数の違いをも考慮して算出することが必要となる。＃１巻線、＃４巻線の巻数をＡとし、＃２巻線、＃３巻線の巻数をＢとすると、分布巻係数Ｋｄは、次の式（７）となる。
【００５９】
Ｋｄ＝（２Ｂ＋２Ａ×ｃｏｓ（次数×α））／（２Ａ＋２Ｂ）
＝（２Ｂ＋２Ａ×ｃｏｓ（次数×３０））／（２Ａ＋２Ｂ）・・・（７）
【００６０】
今、＃１巻線、＃４巻線の巻数をＡ＝ｎ、＃２巻線、＃３巻線の巻数をＢ＝｛√（３）／２｝ｎとすると、本実施の形態による分布巻係数Ｋｄは、次の式（８）となる。
【００６１】
Ｋｄ＝（√３＋２ｃｏｓ（次数×３０））／（√（３）＋２）・・・（８）
【００６２】
よって、本実施の形態による分布巻係数Ｋｄの１次、５次、７次成分は、それぞれ、次の式（９）、（１０）、（１１）となる。
【００６３】
Ｋｄ（１次）＝（√（３）＋２ｃｏｓ（１×３０））／（√（３）＋２）
＝０．９２８・・・（９）
【００６４】
Ｋｄ（５次）＝（√（３）＋２ｃｏｓ（５×３０））／（√（３）＋２）
＝０・・・（１０）
【００６５】
Ｋｄ（７次）＝（√（３）＋２ｃｏｓ（７×３０））／（√（３）＋２）
＝０・・・（１１）
また、１７次、１９次成分も同様に計算すると０となる。
【００６６】
このように求めた巻線係数を、図６に示す。図６に示すように、本実施の形態により、巻線係数の５次、７次、１７次、１９次成分が略ゼロとなることが分かる。
【００６７】
比較例の構造では図３３、図３５に示したように５次、７次、１７次、１９次成分の巻線係数が実用上無視できるレベル（例えば、０．０１）を超えて大きな値を有しているために、トルク脈動を実用上無視できるレベルまで低減することが困難であると考えられる。
【００６８】
それに対して、本実施の形態では、６ｎ±１次の高調波の巻線係数のうち、例えば５次、７次、１７次、１９次の高調波の巻線係数を実用上無視できるレベルまで低減でき、例えば略ゼロにできるため、トルク脈動成分を大幅に低減でき、トルク脈動や振動騒音を実用上無視できるレベルまで低減することができるものと考えられる。
【００６９】
以上のように、実施の形態１では、回転電機１の固定子２０において、複数の第１のスロット２３ａのそれぞれにおける総巻数が、互いに同じである。複数の第２のスロット２３ｂのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じである。第１のスロット２３ａ内の総巻数（総導体数）と第２のスロット２３ｂ内の総巻数（総導体数）とは、互いに異なっている。これにより、合計２種類の巻数を用いるので、各相のスロット毎の巻数を正弦波状に変化させる場合に比べて、回転電機１における巻線構成を簡易にすることができる。また、第１のスロット２３ａと第２のスロット２３ｂとは相に関する構成が互いに異なるので、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数とを互いに異ならせることで、６ｎ±１次の高調波の巻線係数のうち、例えば５次、７次、１７次、１９次の高調波の巻線係数を実用上無視できるレベルまで低減できる。すなわち、簡易な構成で高調波の巻線係数を実用上無視できるレベルまで低減できる。
【００７０】
したがって、簡易な構成にしながら、高調波の巻線係数を実用上無視できるレベルまで低減でき、例えば略ゼロにできる。この結果、回転電機１の生産性を向上できるとともに、トルク脈動成分（例えば、トルク脈動の６ｆ成分、１８ｆ成分）を大幅に低減でき、トルク脈動や振動騒音を実用上無視できるレベルまで低減することができる。
【００７１】
また、実施の形態１では、回転電機１の固定子２０において、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数とは、誘起電圧の高調波成分がゼロになるように、互いに異なっている。これにより、６ｎ±１次の高調波の巻線係数のうち、例えば５次、７次、１７次、１９次の高調波の巻線係数を実用上無視できるレベルまで低減できる。
【００７２】
また、実施の形態１では、極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが２ｉ（ｉは１以上の整数）であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が０．８５√（３）：２〜１．１５√（３）：２であり、第１のスロット２３ａと第２のスロット２３ｂとがｉ個ずつ交互に配置されている。これにより、誘起電圧の高調波成分がゼロになるように、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数とを異ならせることができる。
【００７３】
なお、巻線の接続方法について、図２に示す接続方法に代えて、図７又は図８に示す接続方法を採用してもよい。実施の形態１では、巻線の接続方法が巻線係数には影響しないことを説明したが、巻線の接続方法は線路長さつまり巻線の抵抗値や生産性に影響する。本発明によるＵ相巻線の接続方法を示した図を図７および図８に示す。図７は、重ね巻きとした場合について、Ｕ相巻線の接続方法を例示的に示しており、図８は、同心巻分布巻きとした場合について、Ｕ相巻線の接続方法を例示的に示している。実施の形態１の考え方は、図７又は図８に示す接続方式にも適用可能である。
【００７４】
すなわち、第１のスロット２３ａでは、同じ複数の相の巻線が配置されている代わりに、図７又は図８に示すように、１つの相の巻線が配置されていてもよい。この場合、第１のスロット２３ａ内の巻線の構成をさらに簡易化でき、回転電機１の生産性をさらに向上できる。
【００７５】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかる回転電機１ｉについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００７６】
実施の形態１では、巻線の巻数等を工夫することで巻線構成の簡略化を図っているが、実施の形態２では、巻線の配置を工夫することで巻線構成のさらなる簡略化を図る。
【００７７】
具体的には、回転電機１ｉは、図９〜図１１に示す構成を有している。図９は、回転電機１ｉにおける回転軸ＲＡに垂直な断面の構成を示す図である。図１０は、各スロット内部のコイル配置を模式的に示す図である。図１１は、各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比とを示す図である。図９〜図１１には、例えば、回転電機１ｉとして、極数が８、スロット数が４８、相数が３、毎極毎相のスロット数ｑが２の回転電機について例示的に示されている。
【００７８】
図９に示すように、回転電機１ｉの固定子２０ｉでは、例えば、実施の形態１の固定子２０（図２参照）に対して、同じ相の巻線が隣接するスロット２３について横方向に並ぶように、所定のスロット２３内の上下の巻線を入れ替えている。
【００７９】
例えば、実施の形態１の固定子２０（図２参照）に対して、スロット番号Ｎｏ．３のＵ相の巻線とＷ相の巻線とを入れ替えると、図１０に示すように、スロット番号Ｎｏ．１〜３について下側でＵ相の巻線Ｕ１，Ｕ３，Ｕ４が横方向に並ぶようになるとともに、スロット番号Ｎｏ．３〜５について上側でＷ相の巻線−Ｗ１，−Ｗ２，−Ｗ３が横方向に並ぶようになる。
【００８０】
例えば、実施の形態１の固定子２０（図２参照）に対して、スロット番号Ｎｏ．７のＶ相の巻線とＵ相の巻線とを入れ替えると、図１０に示すように、スロット番号Ｎｏ．５〜７について下側でＶ相の巻線Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３が横方向に並ぶようになるとともに、スロット番号Ｎｏ．７〜９について上側でＵ相の巻線−Ｕ１，−Ｕ２，−Ｕ３が横方向に並ぶようになる。
【００８１】
例えば、実施の形態１の固定子２０（図２参照）に対して、スロット番号Ｎｏ．１１のＷ相の巻線とＶ相の巻線とを入れ替えると、図１０に示すように、スロット番号Ｎｏ．９〜１１について下側でＷ相の巻線Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６が横方向に並ぶようになるとともに、スロット番号Ｎｏ．１１〜１３について上側でＶ相の巻線−Ｖ１，−Ｖ２，−Ｖ３が横方向に並ぶようになる。
【００８２】
なお、巻数比については、図１１に示すように、実施の形態１（図３参照）と同様である。
【００８３】
このように、実施の形態２では、隣接するスロット２３について同じ相の巻線が横方向に並ぶように、各スロット２３内の上下の巻線を入れ替えている。これにより、巻線構成をさらに簡略化でき、更なる生産性の向上および巻線抵抗の低減を図ることができる。
【００８４】
また、実施の形態２では、横方向に並ぶ同じ相の巻線の数を増やすことができるので、各巻線間での干渉を低減でき、巻線の端部の小型化つまり巻線の抵抗値を低減（例えば、最小化）することができる。
【００８５】
実施の形態３．
次に、実施の形態３にかかる回転電機１ｊについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００８６】
実施の形態１では、巻線係数の５次、７次、１７次、１９次を略ゼロとすることで、トルク脈動の６ｆ成分、１８ｆ成分の大幅な低減を図っているが、実施の形態３では、トルク脈動の更なる低減を目指し、トルク脈動の１２ｆ成分についても低減を図る。
【００８７】
具体的には、回転電機１ｊは、図１２及び図１３に示す構成を有している。図１２は、回転電機１ｊにおける回転子３０ｊの外観構成を示す斜視図である。図１３は、回転電機１ｊにおける回転軸ＲＡに垂直な断面の構成を示す図である。
【００８８】
本実施の形態では、回転子３０ｊを、上段３５ｊ及び下段３６ｊを回転軸ＲＡ方向に２段積みされ、上段３５ｊが下段３６ｊに対し周方向にθ１だけ回転させた段スキューが行われたものとする。
【００８９】
例えば、上段３５ｊの回転子鉄心３１と下段３６ｊの回転子鉄心３３ｊとを、回転軸ＲＡに垂直な断面で見た場合に略同一形状として回転軸ＲＡ方向に沿って互いに連結する。そして、回転子鉄心３１の周面に沿って複数の永久磁石３２を配置するとともに、回転子鉄心３３ｊの周面に沿って複数の永久磁石３４ｊを配置する。このとき、回転軸ＲＡに垂直な断面で見た場合に、永久磁石３２の配置位置と永久磁石３４ｊの配置位置とを回転軸ＲＡを中心に周方向にθ１だけ回転させた角度（段スキュー）でずらす。周方向回転角度θ１は、例えば、次の式（１２）により決定する。
θ１＝３６０／（１２×極数／２）／２
＝３６０／（１２×８／２）／２＝３．７５°・・・（１２）
【００９０】
この段スキューによりトルク脈動の１２ｆ成分をも大幅に低減することが可能となり、トルク脈動のほぼ全ての成分を低減できる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、回転子の段スキューについて述べたが、固定子の段スキューを行っても同様の効果を得ることができる。
【００９２】
また、回転子および固定子の直線スキューでは、次の式（１３）で求められる角度θ２にてスキューを施すことでも、同様の効果を得ることが可能となる。
θ２＝３６０／（１２×極数／２）・・・（１３）
【００９３】
このように、実施の形態３では、回転子３０ｊ（又は固定子）において段スキューを設けるので、実施の形態１と同様の効果に加えて、例えばトルク脈動の１２ｆ成分をさらに低減でき、トルク脈動成分をさらに大幅に低減できる。
【００９４】
実施の形態４．
次に、実施の形態４にかかる回転電機１ｋについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００９５】
実施の形態１では、毎極毎相のスロット数ｑが２の場合について例示的に説明しているが、実施の形態４では、毎極毎相のスロット数ｑが４の場合について例示的に説明する。
【００９６】
具体的には、回転電機１ｋは、図１４及び図１５に示す構成を有している。図１４は、回転電機１ｋにおける回転軸ＲＡに垂直な断面の構成を示す図である。図１５は、各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比とを示す図である。図１４及び図１５には、極数が４、スロット数が４８、相数が３、毎極毎相のスロット数ｑが４の回転電機について例示的に示している。
【００９７】
図１４に示すように、本実施の形態では、回転電機１ｋにおいて、回転子３０ｋの周面に配置された複数の永久磁石３２ｋの数が実施の形態１に比べて少ない。言い換えると、１つの永久磁石３２ｋに対向するスロット２３の数が実施の形態１に比べて多くなっている。
【００９８】
また、図１４及び図１５に示すように、回転電機１ｋの固定子２０ｋにおいて、１つのスロット２３内に異相もしくは同相の２つの巻線を配置している。
【００９９】
例えば、スロット番号Ｎｏ．１のスロット２３（第２のスロット２３ｂ）にはＶ相の巻線とＵ相の巻線とを配置している。スロット番号Ｎｏ．２〜４のスロット２３（第１のスロット２３ａ）には、それぞれ、２つのＵ相の巻線を配置している。スロット番号Ｎｏ．５のスロット２３（第２のスロット２３ｂ）には、Ｗ相の巻線とＵ相の巻線とを配置している。スロット番号Ｎｏ．６〜８のスロット２３（第１のスロット２３ａ）には、それぞれ、２つのＷ相の巻線を配置している。スロット番号Ｎｏ．９のスロット２３（第２のスロット２３ｂ）には、Ｖ相の巻線とＷ相の巻線とを配置している。
【０１００】
固定子鉄心２１に沿ったスロット番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４８について、毎極毎相のスロット数ｑがｊ（ｊは２以上の整数）である場合に、ｊ−１個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。例えば、図１４に示す場合、ｊ＝４であるので、３個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。すなわち、３個の第１のスロット２３ａと第２のスロット２３ｂとは、それぞれ、スロット番号について４個周期で配置されているとともに、配置のピッチが互いに２個分ずれている。
【０１０１】
更に、各スロット２３に配置される各相の巻数は、同相の巻線が配置される第１のスロット２３ａと異相の巻線が配置される第２のスロット２３ｂとで異なるようにし、合計２種類の巻数を用いている。
【０１０２】
本実施の形態では、スロット番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３に配置されるＵ相巻線の巻数を、Ｕ１（Ｎｏ．１下）、Ｕ２〜７（Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４の上下）、Ｕ８（Ｎｏ．５上）とすると、巻数比を次の式（１４）のように構成する。
【０１０３】
Ｕ１：Ｕ２：Ｕ３：Ｕ４：Ｕ５：Ｕ６：Ｕ７：Ｕ８＝１：０．９２９４：０．９２９４：０．９２９４：０．９２９４：０．９２９４：１・・・（１４）
【０１０４】
式（１４）において、０．９２９４は、略０．９３とみなすことができる。
【０１０５】
巻数変更による巻線係数低減を考えるため、実施の形態１と同様に、＃１巻線〜＃８巻線に発生する誘起電圧のベクトル図を用いる。図１６（ａ）〜（ｆ）に、それぞれ、＃１巻線〜＃８巻線に発生する５次、７次、１１次、１３次、１７次、１９次の誘起電圧高調波成分のベクトル図を示す。
【０１０６】
本実施の形態では、まず巻線係数の１１次、１３次を低減することを目指す。１１次のベクトル図（図１６（ｃ））に着目すると、＃１巻線と＃２巻線との位相差は１８０×４／４８×１１＝１６５°、＃１巻線と＃４巻線との位相差は３３０°（＝−３０°）となる。＃１巻線、＃８巻線の巻数をＡとし、＃２巻線〜＃７巻数をＢとすると、１１次、１３次の分布巻係数は次の式（１５）となる。
【０１０７】
Ｋｄ＝（２Ｂ＋２Ａ×ｃｏｓ３０°−４Ｂ×ｃｏｓ１５°）／（２Ａ＋６Ｂ）・・・（１５）
【０１０８】
よって、Ｂ＝｛ｃｏｓ３０°／（２ｃｏｓ１５°−１）｝Ａ＝０．９２９４Ａとすれば、式（１５）はゼロとなる。
【０１０９】
なお、上記では、１１次、１３次の分布巻係数をゼロとする場合について述べたが、５次および１９次、７次および１７次をゼロとすることも可能である。
【０１１０】
例えば、＃１巻線、＃８巻線の巻数をＡとし、＃２巻線〜＃７巻線の巻数をＢとすると５次、１９次の分布巻係数は次の式（１６）となる。
【０１１１】
Ｋｄ＝（２Ａ×ｃｏｓ３０°−２Ｂ−４Ｂ×ｃｏｓ７５°）／（２Ａ＋６Ｂ）・・・（１６）
【０１１２】
よって、Ｂ＝｛ｃｏｓ３０°／（１＋２ｃｏｓ７５°）｝Ａ＝０．５７０６Ａとすれば、式（１６）はゼロとなる。
また、７次、１７次の分布巻係数は次の式（１７）となる。
【０１１３】
Ｋｄ＝（２Ａ×ｃｏｓ３０°＋４Ｂ×ｃｏｓ７５°−２Ｂ）／（２Ａ＋６Ｂ）・・・（１７）
【０１１４】
よって、Ｂ＝｛ｃｏｓ３０°／（１−２ｃｏｓ７５°）｝Ａ＝１．７９５Ａとすれば、式（１７）はゼロとなる。
【０１１５】
このように求めた巻線係数を図１７（ａ）〜（ｃ）に示す。図１７（ａ）〜（ｃ）より、巻数比を変更することで、高調波成分を低減できていることが分かる。図１７（ａ）〜（ｃ）のうちどの巻数の構成を採用するかは、例えば、回転子が有している高調波成分に応じて決定すればよい。
【０１１６】
このように、実施の形態４では、回転電機１ｋの固定子２０ｋにおいて、毎極毎相のスロット数ｑがｊ（ｊは２以上の整数）であり、ｊ−１個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。これにより、ｑ＝２ｉ以外の回転電機においても特定の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１１７】
例えば、実施の形態４では、回転電機１ｋの固定子２０ｋにおいて、毎極毎相のスロット数ｑが４であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が、略０．９３：１である。これにより、図１７（ａ）に示すように、例えば、１１次、１３次の高調波成分を略ゼロにすることができる。すなわち、ｑ＝４の回転電機１ｋにおいてトルク脈動の第２高調波成分（１２次成分）を略ゼロにすることができる。
【０１１８】
あるいは、例えば、実施の形態４では、回転電機１ｋの固定子２０ｋにおいて、毎極毎相のスロット数ｑが４であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が、略０．５７：１である。これにより、図１７（ｂ）に示すように、５次、１９次の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１１９】
あるいは、例えば、実施の形態４では、回転電機１ｋの固定子２０ｋにおいて、毎極毎相のスロット数ｑが４であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が、略１．８０：１である。これにより、図１７（ｃ）に示すように、７次、１７次の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１２０】
実施の形態５．
次に、実施の形態５にかかる回転電機１ｎについて説明する。以下では、実施の形態４と異なる部分を中心に説明する。
【０１２１】
実施の形態４では、巻線の巻数等を工夫することで巻線構成の簡略化を図っているが、実施の形態５では、巻線の配置を工夫することで巻線構成のさらなる簡略化を図る。
【０１２２】
具体的には、回転電機１ｎは、図１８〜図２０に示す構成を有している。図１８は、回転電機１ｎにおける回転軸ＲＡに垂直な断面の構成を示す図である。図１９は、各スロット内部のコイル配置を模式的に示す図である。図２０は、各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比とを示す図である。図１８〜図２０には、例えば、回転電機１ｎとして、極数が４、スロット数が４８、相数が３、毎極毎相のスロット数ｑが４の回転電機について例示的に示されている。
【０１２３】
図１８に示すように、回転電機１ｎの固定子２０ｎでは、例えば、実施の形態４の固定子２０ｋ（図１４参照）に対して、同じ相の巻線が隣接するスロット２３について横方向に並ぶように、所定のスロット２３内の上下の巻線を入れ替えている。
【０１２４】
例えば、実施の形態４の固定子２０ｋ（図１４参照）に対して、スロット番号Ｎｏ．５のＵ相の巻線とＷ相の巻線とを入れ替えると、図１９に示すように、スロット番号Ｎｏ．１〜５について下側で５つのＵ相の巻線が横方向に並ぶようになるとともに、スロット番号Ｎｏ．５〜９について上側で５つのＷ相の巻線が横方向に並ぶようになる。
【０１２５】
例えば、実施の形態４の固定子２０ｋ（図１４参照）に対して、スロット番号Ｎｏ．１３のＶ相の巻線とＵ相の巻線とを入れ替えると、図１９に示すように、スロット番号Ｎｏ．９〜１３について下側で５つのＶ相の巻線が横方向に並ぶようになるとともに、スロット番号Ｎｏ．１３〜１７について上側で５つのＵ相の巻線が横方向に並ぶようになる。
【０１２６】
なお、巻数比については、実施の形態４（図１５参照）と同様である。
【０１２７】
このように、実施の形態５では、隣接するスロット２３について同じ相の巻線が横方向に並ぶように、各スロット２３内の上下の巻線を入れ替えている。これにより、巻線構成をさらに簡略化でき、更なる生産性の向上および巻線抵抗の低減を図ることができる。
【０１２８】
また、実施の形態５では、横方向に並ぶ同じ相の巻線の数を増やすことができるので、各巻線間での干渉を低減でき、巻線の端部の小型化つまり巻線の抵抗値を低減（例えば、最小化）することができる。
【０１２９】
実施の形態６．
次に、実施の形態６にかかる回転電機１ｐについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【０１３０】
実施の形態１では、毎極毎相のスロット数ｑが２の場合について例示的に説明しているが、実施の形態６では、毎極毎相のスロット数ｑが３の場合について例示的に説明する。
【０１３１】
具体的には、回転電機１ｐの固定子２０ｐは、図２０に示す構成を有している。図２０は、各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比とを示す図である。図２０には、極数が４、スロット数が３６、相数が３、毎極毎相のスロット数ｑが３の回転電機について例示的に示している。
【０１３２】
図２０に示されるように、固定子鉄心２１に沿ったスロット番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４８について、毎極毎相のスロット数ｑがｊ（ｊは２以上の整数）である場合に、ｊ−１個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。例えば、図２０に示す場合、ｊ＝３であるので、２個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。すなわち、２個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとは、それぞれ、スロット番号について３個周期で配置されているとともに、配置のピッチが互いに１．５個分ずれている。
【０１３３】
図２０は、巻線の対称性を考慮し、スロット番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．１８のスロット２３分を示している。図２０に示すように、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が略０．６７：１である。なお、図２０における０．６７３６は、略０．６７とみなすことができる。
【０１３４】
巻数変更による巻線係数低減を考えるため、実施の形態１と同様に、＃１巻線〜＃６巻線に発生する誘起電圧のベクトル図を用いる。図２１（ａ）〜（ｆ）に、それぞれ、＃１巻線〜＃６巻線に発生する５次、７次、１１次、１３次、１７次、１９次の誘起電圧高調波成分のベクトル図を示す。本実施の形態では、まず巻線係数の５次、１３次を低減することを目指す。
【０１３５】
５次のベクトル図（図２１（ａ））に着目すると、＃１巻線と＃２巻線との位相差は１８０×４／３６×５＝１００°であり、＃１巻線と＃６巻線との位相差は３００°（＝−６０°）となる。＃１巻線、＃６巻線の巻数をＡとし、＃２巻線〜＃５巻線の巻数をＢとすると、５次、１３次の分布巻係数Ｋｄは、次の式（１８）となる。
【０１３６】
Ｋｄ＝（２Ａ×ｃｏｓ３０°−４Ｂ×ｃｏｓ５０°）／（２Ａ＋４Ｂ）・・・（１８）
【０１３７】
よって、Ｂ＝｛ｃｏｓ３０°／（２ｃｏｓ５０°）｝Ａ＝０．６７３６Ａとすれば、式（１８）はゼロとなる。
同様に７次、１１次の分布巻係数は、次の式（１９）となる。
【０１３８】
Ｋｄ＝（２Ａ×ｃｏｓ３０°−４Ｂ×ｃｏｓ７０°）／（２Ａ＋４Ｂ）・・・（１９）
【０１３９】
よって、Ｂ＝｛ｃｏｓ３０°／（２ｃｏｓ７０°）｝Ａ＝１．２６６Ａとすれば、式（１９）はゼロとなる。
【０１４０】
このように求めた巻線係数を図２２（ａ）、（ｂ）に示す。図２２（ａ）、（ｂ）より、巻数比を変更することで、高調波成分を低減できていることが分かる。図２２（ａ）、（ｂ）のうちどの巻数の構成を採用するかは、例えば、回転子が有している高調波成分に応じて決定すればよい。
【０１４１】
このように、実施の形態６では、回転電機１ｐの固定子２０ｐにおいて、毎極毎相のスロット数ｑがｊ（ｊは２以上の整数）であり、ｊ−１個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。これにより、ｑ＝２ｉ以外の回転電機においても特定の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１４２】
例えば、実施の形態６では、回転電機１ｐの固定子２０ｐにおいて、毎極毎相のスロット数ｑが３であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が、略０．６７：１である。これにより、図２２（ａ）に示すように、５次、１３次の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１４３】
あるいは、例えば、実施の形態６では、回転電機１ｐの固定子２０ｐにおいて、毎極毎相のスロット数ｑが３であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が、略１．２７：１である。これにより、図２２（ｂ）に示すように、７次、１１次の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１４４】
実施の形態７．
次に、実施の形態７にかかる回転電機１ｑについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【０１４５】
実施の形態１では、毎極毎相のスロット数ｑが２の場合について例示的に説明しているが、実施の形態７では、毎極毎相のスロット数ｑが６の場合について例示的に説明する。
【０１４６】
具体的には、回転電機１ｑの固定子２０ｑは、図２３に示す構成を有している。図２３は、各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比とを示す図である。図２３には、極数が４、スロット数が７２、相数が３、毎極毎相のスロット数ｑが６の回転電機について例示的に示している。
【０１４７】
図２３に示されるように、固定子鉄心２１に沿ったスロット番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．７２について、毎極毎相のスロット数ｑがｊ（ｊは２以上の整数）である場合に、ｊ−１個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。例えば、図２３に示す場合、ｊ＝６であるので、５個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。すなわち、５個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとは、それぞれ、スロット番号について６個周期で配置されているとともに、配置のピッチが互いに３個分ずれている。
【０１４８】
図２３は、巻線の対称性を考慮し、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３６のスロットを示している。図２３に示すように、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が、例えば略０．９６：１である。なお、図２３における０．９５１９は、略０．９６とみなすことができる。
【０１４９】
巻数変更による巻線係数低減を考えるため、実施の形態１と同様に、＃１巻線〜＃１２巻線に発生する誘起電圧のベクトル図を用いる。図２４（ａ）〜（ｆ）に、それぞれ、＃１巻線〜＃１２巻線に発生する５次、７次、１１次、１３次、１７次、１９次の誘起電圧高調波成分のベクトル図を示す。本実施の形態では、まず、巻線係数の１７次、１９次を低減することを目指す。
【０１５０】
１７次のベクトル図（図２４（ｅ））に着目すると、＃１巻線と＃２巻線との位相差は１８０×４／７２×１７＝１７０°であり、＃１巻線と＃４巻線との位相差は３４０°（＝−２０°）となる。＃１巻線、＃１２巻線の巻数をＡとし、＃２巻線〜＃１１巻線の巻数をＢとすると、１７次、１９次の分布巻係数Ｋｄは、次の式（２０）となる。
【０１５１】
Ｋｄ＝（２Ａ×ｃｏｓ３０°＋４Ｂ×ｃｏｓ１０°−２Ｂ−４Ｂ×ｃｏｓ２０°）／（２Ａ＋１０Ｂ）・・・（２０）
【０１５２】
よって、Ｂ＝｛ｃｏｓ３０°／（１＋２ｃｏｓ２０°−２ｃｏｓ１０°）｝Ａ＝０．９５１９Ａとすれば、式（２０）はゼロとなる。
また、５次の分布巻係数Ｋｄは、次の式（２１）となる。
【０１５３】
Ｋｄ＝（２Ａ×ｃｏｓ３０°＋４Ｂ×ｃｏｓ８０°−２Ｂ−４Ｂ×ｃｏｓ５０°）／（２Ａ＋１０Ｂ）・・・（２１）
【０１５４】
よって、Ｂ＝｛ｃｏｓ３０°／（１＋２ｃｏｓ５０°−２ｃｏｓ８０°）｝Ａ＝０．４４６８Ａとすれば、式（２１）はゼロとなる。
【０１５５】
このように求めた巻線係数を図２５（ａ）、（ｂ）に示す。なお、７次、１１次、１３次についても図２４のベクトル図を使用することで同様に各巻線係数をゼロにするための巻数比を算出ことができる。
【０１５６】
このように、実施の形態７では、回転電機１ｑの固定子２０ｑにおいて、毎極毎相のスロット数ｑがｊ（ｊは２以上の整数）であり、ｊ−１個の第１のスロット２３ａと１個の第２のスロット２３ｂとが交互に配置されている。これにより、ｑ＝２ｉ以外の回転電機においても特定の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１５７】
例えば、実施の形態７では、回転電機１ｑの固定子２０ｑにおいて、毎極毎相のスロット数ｑが６であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が略０．９６：１である。これにより、図２５（ａ）に示すように、１７次、１９次の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１５８】
あるいは、例えば、実施の形態７では、回転電機１ｑの固定子２０ｑにおいて、毎極毎相のスロット数ｑが６であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が略０．４５：１である。これにより、図２５（ｂ）に示すように、５次の高調波成分を略ゼロにすることができる。
【０１５９】
実施の形態８．
次に、実施の形態８にかかる回転電機１ｒについて説明する。以下では、実施の形態４と異なる部分を中心に説明する。
【０１６０】
実施の形態４では、交互に配置する第１のスロット２３ａ及び第２のスロット２３ｂの個数を互いに異ならせているが、実施の形態８では、交互に配置する第１のスロット２３ａ及び第２のスロット２３ｂの個数を互いに同じに揃える。
【０１６１】
具体的には、回転電機１ｒは、図２６及び図２７に示す構成を有する。図２６は、回転電機１ｒにおける回転軸ＲＡに垂直な断面の構成を示す図である。図２７は、各スロット内部の巻線の相の割り当てと巻数比を示す図である。図２６及び図２７には、極数が４、スロット数が４８、相数が３、毎極毎相のスロット数ｑが４の回転電機について例示的に示している。
【０１６２】
図２７に示したように、本実施の形態では、回転電機１ｒの固定子２０ｒにおいて、同相の２つの巻線を配置した第１のスロット２３ａと、異相の２つの巻線を配置した第２のスロット２３ｂとを、同一個数交互となるように配置している。
【０１６３】
例えば、スロット番号Ｎｏ．１，２のスロット２３（第２のスロット２３ｂ）にはＶ相の巻線とＵ相の巻線とを配置している。スロット番号Ｎｏ．３，４のスロット２３（第１のスロット２３ａ）には、２つのＵ相の巻線を配置している。スロット番号Ｎｏ．５，６のスロット２３（第２のスロット２３ｂ）には、Ｗ相の巻線とＵ相の巻線とを配置している。
【０１６４】
更に、各スロット２３に配置される各相の巻数は、同相の巻線が配置される第１のスロット２３ａと異相の巻線が配置される第２のスロット２３ｂとで異なるようにし、合計２種類の巻数を用いている。
【０１６５】
本実施の形態では、スロット番号Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３に配置されるＵ相巻線の巻数を、Ｕ１（Ｎｏ．１下）、Ｕ２（Ｎｏ．２下）、Ｕ３〜６（Ｎｏ．３〜Ｎｏ．４の上下）、Ｕ７（Ｎｏ．５上）、Ｕ８（Ｎｏ．６上）としたときに、巻数比を次の式（２２）のように構成する。
【０１６６】
Ｕ１：Ｕ２：Ｕ３：Ｕ４：Ｕ５：Ｕ６：Ｕ７：Ｕ８＝１：√（３）／２：√（３）／２：√（３）／２：√（３）／２：１：１・・・（２２）
【０１６７】
巻数変更による巻線係数低減を考えるため、実施の形態１と同様に、＃１巻線〜＃８巻線に発生する誘起電圧のベクトル図を用いる。図２８（ａ）〜（ｆ）に、それぞれ、＃１巻線〜＃１２巻線に発生する５次、７次、１１次、１３次、１７次、１９次の誘起電圧高調波成分のベクトル図を示す。
【０１６８】
図２８（ａ）の＃１巻線−＃３巻線と＃４巻線−＃７巻線のベクトル図と、＃２巻線−＃５巻線と＃６巻線−＃８巻線とのベクトル図は、それぞれ、図５（ａ）と同様であることから、式（２２）のような巻数比（図２７参照）とすることで、５次の巻線係数がゼロとなることが分かる。また、７次、１７次、１９次についても図５と同様に式（２２）のような巻数比とすることで巻線係数をゼロとすることができる。
【０１６９】
このように求めた巻線係数を図２９に示す。図２９より、本巻線配置とすることで、実施の形態１のｑ＝２の場合と同様、５次、７次、１７次、１９次の巻線係数をゼロとすることが可能であることが分かる。
【０１７０】
本実施の形態ではｑ＝４の場合に、異相巻線と同相巻線を配置したスロットを２スロットづつ交互に配置した例を示している。ｑ＝２ｉ（ｉは整数）の場合には、同様に考えることで、異相巻線と同相巻線を配置したスロットをｉ個づつ交互に配置すれば、本実施の形態のように５次、７次、１７次、１９次成分の巻線係数をゼロにすることが可能になる。
【０１７１】
このように、実施の形態８では、極数をＰ、スロット数をＳ、電源の相数をｍ、毎極毎相のスロット数をｑ＝Ｓ／Ｐ／ｍとしたときに、毎極毎相のスロット数ｑが２ｉ（ｉは１以上の整数）であり、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が０．８５√（３）：２〜１．１５√（３）：２であり、第１のスロット２３ａと第２のスロット２３ｂとがｉ個ずつ交互に配置されている。これにより、誘起電圧の高調波成分がゼロになるように、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数とを異ならせることができる。
【０１７２】
実施の形態９．
次に、実施の形態９にかかる回転電機について説明する。以下では、実施の形態１〜８と異なる部分を中心に説明する。
【０１７３】
実施の形態１〜８では、同相の巻線が配置される第１のスロット２３ａと異相の巻線が配置される第２のスロット２３ｂでは巻数が異なり、合計２種類の巻数を用い、トルク脈動低減に適した巻数比を明らかにしている。ただし、巻数は整数であることが必要である。
【０１７４】
そこで、実施の形態１で説明した図１〜図３の巻線にて巻数比を変更した場合の巻線係数の算出を行った。実施の形態１で説明した＃１巻線と＃２巻線の巻数比をα（＝「第１のスロット２３ａの総巻数」／「第２のスロット２３ｂの総巻数」）とした場合の、巻線係数の算出結果を図３０に示す。
【０１７５】
なお、図３０では、比較例の巻線方法つまり、＃１巻線の巻数と＃２巻線の巻数とが同じ場合の巻線係数（図３３、図３５参照）を１００とした。図３０より、αを√（３）／２とすることで巻線係数はゼロとなることが分かる。
【０１７６】
巻数は整数であることが必要なことを考慮すると、αは√（３）／２近傍となるように整数で設定すれば良い。具体的には、αを０．７５〜１．００つまり√（３）／２±１５％とすれば、比較例の巻線係数よりも小さくなる。すなわち、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が０．８５√（３）：２〜１．１５√（３）：２であれば、高調波の巻線係数を比較例より小さくすることができる。
【０１７７】
更に、αを０．８〜０．９３つまり√（３）／２±８％とすれば、比較例の巻線係数の約１／２以下とすることができる。すなわち、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が０．９２√（３）：２〜１．０８√（３）：２であれば、高調波の巻線係数を比較例の巻線係数の約１／２以下とすることができる。
【０１７８】
この考え方は、実施の形態２〜８の場合も同様に適用可能であり、巻線係数の高調波成分がゼロとなる最適な巻数比をα＜１とすると、巻数比はα２〜α（２−α）の範囲で設定すれば、比較例よりも巻線係数の高調波成分を低減することが可能となる。また、巻線係数の高調波成分がゼロとなる最適な巻数比がα＞１の場合は、１〜（２α−１）の範囲で設定すれば、比較例よりも巻線係数の高調波成分を低減することが可能となる。
【０１７９】
このように、実施の形態９では、例えば、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が０．８５√（３）：２〜１．１５√（３）：２である。これにより、高調波の巻線係数を比較例の巻線係数（図３３、図３５参照）より小さくすることができる。
【０１８０】
また、実施の形態９では、例えば、第１のスロット２３ａ内の総巻数と第２のスロット２３ｂ内の総巻数との比が０．９２√（３）：２〜１．０８√（３）：２である。これにより、高調波の巻線係数を比較例の巻線係数（図３３、図３５参照）の約１／２以下とすることができる。
【０１８１】
なお、上記実施の形態１〜９では、同相の巻線が配置される第１のスロット２３ａと異相の巻線が配置される第２のスロット２３ｂとで、巻数が異なり、合計２種類の巻数を用いている。そこで、巻数比に応じて、巻線の断面積を変化させてもよい。
【０１８２】
例えば、同相の巻線が配置される第１のスロット２３ａの総巻数と異相の巻線が配置される第２のスロット２３ｂの総巻数との比を１：Ｋとすると、断面積は例えば１：１／Ｋとなるようにすることができる。
【０１８３】
例えば、実施の形態１のＵ１（Ｎｏ．１下）、Ｕ２（Ｎｏ．２上）、Ｕ３（Ｎｏ．２下）、Ｕ４（Ｎｏ．３下）の各巻線の断面積をＵ１Ｓ、Ｕ２Ｓ、Ｕ３Ｓ、Ｕ４Ｓとすると、巻線の断面積の比は次の式（２３）となる。
【０１８４】
Ｕ１Ｓ：Ｕ２Ｓ：Ｕ３Ｓ：Ｕ４Ｓ＝１：２／√（３）：２／√（３）：１・・・（２３）
【０１８５】
巻線の断面積を式（２３）のようになる電線径を設定することで、巻線の高占積率化が可能となり、銅損を低減できる。
【０１８６】
また、１つのスロット２３内部に巻線径の異なる複数の巻線を配置しそれらを直列接続したり、巻線の線径を巻線作業の途中で変更する等しても巻線の高占積率化が可能となり、銅損を低減できる。これらは回転電機の容量や体格によって決まる、巻数や線径に応じて生産性を考慮し巻線の高占積率化が図れるように適宜選定すればよい。
【０１８７】
あるいは、実施の形態１〜８では永久磁石型回転電機について述べたが、回転子に永久磁石を持たない誘導電動機やリラクタンスモータでも同様の効果が得られる。更に、直線状に駆動するリニアモータでも同様の効果が得られる。
【０１８８】
また、本発明では、同相の巻線が配置されるスロットと異相の巻線が配置されるスロットで巻数が異なるようにすることで、特定の巻線係数高調波成分を図っている。実施の形態３でも述べたが、スキュー等との併用により更なるトルク脈動低減効果が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
以上のように、本発明にかかる回転電機は、機械装置の稼働に有用である。
【符号の説明】
【０１９０】
１，１ｉ，１ｊ，１ｋ，１ｎ，１ｐ，１ｑ，１ｒ，９０１  回転電機、２０，２０ｉ，２０ｋ，２０ｎ，２０ｐ，２０ｑ，２０ｒ  固定子、２１  固定子鉄心、２２  ティース、２３  スロット、２３ａ  第１のスロット、２３ｂ  第２のスロット、２５  Ｕ相巻線、２６  Ｖ相巻線、２７  Ｗ相巻線、３０，３０ｊ  回転子、３１，３３ｊ  回転子鉄心、３２，３４ｊ  永久磁石、３５ｊ  上段、３６ｊ  下段。
【要約】
回転電機は、同じ複数の相の巻線又は１つの相の巻線がそれぞれ配置された複数の第１のスロットと異なる複数の相の巻線がそれぞれ配置された複数の第２のスロットとを有する分布巻方式の固定子を有する回転電機であって、前記複数の第１のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、前記複数の第２のスロットのそれぞれにおける総巻数は、互いに同じであり、前記第１のスロット内の総巻数と前記第２のスロット内の総巻数とは、互いに異なっている。【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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