(57)【要約】【課題】ロータの回転速度の許容範囲を拡大することができる、発電装置を提供する。【解決手段】切替回路４により、ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、４１Ｖ〜４６Ｖ、４１Ｗ〜４６Ｗがそれぞれ直列に接続された状態と、ステータコイル４１Ｕ〜４３Ｕ、４４Ｕ〜４６Ｕ、４１Ｖ〜４３Ｖ、４４Ｖ〜４６Ｖ、４１Ｗ〜４３Ｗ、４４Ｗ〜４６Ｗがそれぞれ直列に接続された状態と、ステータコイル４１Ｕ，４２Ｕ、４３Ｕ，４４Ｕ、４５Ｕ，４６Ｕ、４１Ｖ，４２Ｖ、４３Ｖ，４４Ｖ、４５Ｖ，４６Ｖ、４１Ｗ，４２Ｗ、４３Ｗ，４４Ｗ、４５Ｗ，４６Ｗがそれぞれ直列に接続された状態と、ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、４１Ｖ〜４６Ｖ、４１Ｗ〜４６Ｗがそれぞれ並列に接続された状態とに切り替えられる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネットを保持するロータおよび各相についてＮ（Ｎ：４以上の偶数）個のステータコイルを保持するステータを有する発電機と、
各相のすべての前記ステータコイルが直列に接続された状態と、各相のｎ（ｎ：２以上Ｎ未満でＮを割り切れる整数）個の前記ステータコイルが直列に接続され、その前記ステータコイルの直列回路が並列に接続された各状態と、各相のすべての前記ステータコイルが並列に接続された状態とに切り替える切替回路とを含む、発電装置。
【請求項２】
前記発電機の出力電力の周波数に基づいて、前記切替回路による切替えを制御する切替制御手段をさらに含む、請求項１に記載の発電装置。
【請求項３】
前記ステータに設けられ、前記ロータの回転軸線と平行な方向にＮ段に積層され、各ステータコイルが巻回されるボビンをさらに含む、請求項１または２に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点などから、自然エネルギーを利用したクリーンな発電方式の１つである風力発電が注目されている。
【０００３】
従来の典型的な風力発電システムは、風車と、風車の回転を電力に変換する発電機と、電力を蓄積するバッテリと、発電機から出力される電力を直流電力に変換する電力変換装置とを備えている。
【０００４】
発電機は、ロータおよびステータを備えている。ロータは、風車の回転軸に結合されている。ロータには、永久磁石が設けられている。ステータには、Ｙ結線されたＵ相、Ｖ相およびＷ相のステータコイルが設けられている。
【０００５】
風車が風を受けて回転すると、発電機のロータが風車の回転軸と一体的に回転し、電磁誘導により、発電機の各相のステータコイルに電流が流れ、発電機から３相交流電力が出力される。発電機から出力される３相交流電力は、電力変換装置により、直流電力に変換され、さらに所定の電圧に降圧される。そして、その直流電力により、バッテリが充電される。
【０００６】
発電機の出力電圧は、ロータの回転速度（回転数）に比例する。そのため、風速が小さく、ロータの回転速度が小さいと、発電機の出力電圧が低く、バッテリを充電することができない。各相巻線の巻数を増やせば、発電機の出力電圧を上げることができる。しかしながら、各相巻線の巻数を単純に増やすと、風速が大きいときに、発電機の出力電圧が大きくなりすぎ、電力変換装置に故障が生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本願出願人は、先に、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の各相について２個のステータコイルを設けて、風速が小さいときには、各相のステータコイルを直列に接続し、風速が大きいときには、各相のステータコイルを並列に接続する構成を提案している。ステータコイルが直列に接続されたときの巻数は、ステータコイルが並列に接続されたときの２倍になるので、風速が小さいときにも、発電機からバッテリの充電に必要な電圧を出力させることができる。一方、ステータコイルが並列に接続されたときの巻数は、ステータコイルが直列に接続されたときの巻数の半分になるので、風速が大きいときには、発電機から出力される電圧が大きくなりすぎることを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１１４９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、各ステータコイルの巻数が少ないと、２個のステータコイルが直列に接続されても、微風に対応可能な十分な巻数を得ることができない。一方、各ステータコイルの巻数が多いと、２個のステータコイルが並列に接続されていても、風速が大きいときに、発電機の出力電圧が大きくなりすぎてしまう。
【００１０】
本発明の目的は、ロータの回転速度の許容範囲を拡大することができる、発電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の目的を達成するため、本発明に係る発電装置は、マグネットを保持するロータおよび各相についてＮ（Ｎ：４以上の偶数）個のステータコイルを保持するステータを有する発電機と、各相のすべての前記ステータコイルが直列に接続された状態と、各相のｎ（ｎ：２以上Ｎ未満でＮを割り切れる整数）個の前記ステータコイルが直列に接続され、その前記ステータコイルの直列回路が並列に接続された各状態と、各相のすべての前記ステータコイルが並列に接続された状態とに切り替える切替回路とを含む。
【００１２】
たとえば、発電機のステータに、各相について４個のステータコイルが設けられている場合、切替回路により、各相の４個のステータコイルが直列に接続された状態と、各相の２個のステータコイルが直列に接続され、そのステータコイルの２つの直列回路が並列に接続された状態と、各相のすべてのステータコイルが並列に接続された状態とに切り替えられる。
【００１３】
また、発電機のステータに、各相について６個のステータコイルが設けられている場合、切替回路により、各相の６個のステータコイルが直列に接続された状態と、各相の３個のステータコイルが直列に接続され、そのステータコイルの２つの直列回路が並列に接続された状態と、各相の２個のステータコイルが直列に接続され、そのステータコイルの３つの直列回路が並列に接続された状態と、各相のすべてのステータコイルが並列に接続された状態とに切り替えられる。
【００１４】
すなわち、発電機のステータには、各相についてＮ個のステータコイルが設けられている。切替回路により、各相のすべてのステータコイルが直列に接続された状態と、各相の２ｎ個のステータコイルが直列に接続され、そのステータコイルの直列回路が並列に接続された各状態と、各相のすべてのステータコイルが並列に接続された状態とに切り替えられる。
【００１５】
各相のＮ個のステータコイルが直列に接続された状態での各相の巻数の合計は、各相のＮ個のステータコイルが並列に接続された状態での各相の巻数の合計のＮ倍となる。したがって、１個のステータコイルの巻数が小さくても、各相のＮ個以上のすべてのステータコイルが直列に接続されることにより、ロータの低速回転に対しても、発電機から電圧を良好に出力させることができる。
【００１６】
逆に、各相のＮ個のステータコイルが並列に接続された状態での各相の巻数の合計は、各相のＮ個のステータコイルが直列に接続された状態での各相の巻数の合計の１／Ｎ倍となる。したがって、ロータの高速回転時には、各相のＮ個のステータコイルが並列に接続されることにより、発電機からの出力電圧が過大になることを防止できる。
【００１７】
そして、各相のＮ個のステータコイルが直列に接続された状態と各相のＮ個のステータコイルが並列に接続された状態との中間の状態（各相の２ｎ個のステータコイルが直列に接続され、そのステータコイルの直列回路が並列に接続された各状態）があるので、ロータの中速回転に対しても、発電機から電圧を良好に出力させることができる。
【００１８】
よって、従来の発電装置と比較して、ロータの回転速度の許容範囲を大幅に拡大することができる。
【００１９】
切替回路による切替えは、発電機の出力電力の周波数に基づいて制御されるとよい。
【００２０】
これにより、各相のステータコイルの巻数の合計をロータの回転速度に応じた適切な数とすることができる。
【００２１】
また、ステータコイルが巻回されるボビンは、ロータの回転軸線と平行な方向にＮ段に積層されていることが好ましい。
【００２２】
これにより、ステータの径方向のサイズが大型化することを防止できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ロータの低速回転に対して、発電機から電圧を良好に出力させることができる。ロータの高速回転時には、発電機からの出力電圧が過大になることを防止できる。また、ロータの中速回転に対しても、発電機から電圧を良好に出力させることができる。よって、従来の発電装置と比較して、ロータの回転速度の許容範囲を大幅に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る発電装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、発電機の部分断面図である。
【図３】図３は、支持軸およびステータの斜め下方から見た斜視図である。
【図４】図４は、６段に積み重ねられたボビンの斜視図である。
【図５】図５は、ステータコイルの接続状態（１Ｙ接続）を示す図である。
【図６】図６は、ステータコイルの接続状態（２Ｙ接続）を示す図である。
【図７】図７は、ステータコイルの接続状態（３Ｙ接続）を示す図である。
【図８】図８は、ステータコイルの接続状態（６Ｙ接続）を示す図である。
【図９】図９は、風速と発電機から出力される電力との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、４段に積み重ねられたボビンの斜視図である。
【図１１】図１１は、ステータコイルの接続状態（１Ｙ接続）を示す図である。
【図１２】図１２は、ステータコイルの接続状態（２Ｙ接続）を示す図である。
【図１３】図１３は、ステータコイルの接続状態（４Ｙ接続）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜全体構成＞
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る発電装置の構成を示す図である。
【００２７】
発電装置１は、風力発電装置であり、発電機２、垂直軸風車３、切替回路４、コントローラ５およびバッテリ６を備えている。
【００２８】
発電機２は、鉛直方向に延びる支柱７の上端に取り付けられている。発電機２は、支柱７の上端から上方に突出した支持軸１１と、支持軸１１の上端部に固定的に設けられたステータ１２と、支持軸１１の中心軸線を中心に回転可能に設けられたロータ１３とを備えている。
【００２９】
垂直軸風車３は、複数枚（たとえば、３枚）のブレード１４と、各ブレード１４を発電機２のロータ１３と連結するアーム１５とを備えている。複数枚のブレード１４は、ロータ１３の周囲に支持軸１１の中心軸線（ロータ１３の回転軸線）を中心とする等角度間隔で配置され、ぞれぞれ鉛直方向に延びている。
＜発電機の構成＞
【００３０】
図２は、発電機の部分断面図である。図３は、支持軸およびステータの斜め下方から見た斜視図である。
【００３１】
支持軸１１は、支柱７の中心軸線に沿って延びるように設けられ、下端部が支柱７に固定されている。
【００３２】
ステータ１２は、支持軸１１の上端から少し下方の位置に配置されている。ステータ１２は、図３に示されるように、支持軸１１の周囲を取り囲む略円環板状のボビンホルダ２１と、ボビンホルダ２１に保持された複数個のボビン２２とを備えている。
【００３３】
ロータ１３は、上ケース２３および下ケース２４の２つに分割して構成され、全体として扁平な略円環板状をなしている。上ケース２３は、ステータ１２の上方および側方を覆っている。下ケース２４は、ステータ１２の下方および側方を覆っている。上ケース２３は、下ケース２４に固定されている。下ケース２４は、ベアリング２５により、支持軸11に対して回転可能に保持されている。上ケース２３および下ケース２４におけるボビン２２と上下方向に対向する部分には、それぞれマグネット固定板２６，２７が配置されている。マグネット固定板２６，２７には、それぞれマグネット２８，２９が固定されている。
【００３４】
図４は、ボビンの斜視図である。
【００３５】
ボビン２２は、略三角形筒状または略扇形筒状のコイル巻回部３１と、コイル巻回部３１の上端縁から周囲に張り出す鍔状の上フランジ部３２と、コイル巻回部３１の下端縁から周囲に張り出す鍔状の下フランジ部３３とを一体的に備えている。
【００３６】
ボビンホルダ２１内において、ボビン２２は、図４に示されるように、６段に積み重ねられている。そして、その積み重ねられた６個のボビン２２を１組として、たとえば、図３に示されるように、２７組のボビン２２がボビンホルダ２１の中心線（ロータ１３の回転軸線）を中心とする放射状に配置されている。
【００３７】
図５，６，７，８は、ステータコイルの接続状態を示す図である。
【００３８】
図４に示される最上段（上から１段目）の２７個のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗが２個置きに巻回されている。各Ｕ相ステータコイル４１Ｕの一端は、共通の端子ＴＵ１に接続され、その他端は、共通の端子ＴＵ２に接続されている。各Ｖ相ステータコイル４１Ｖの一端は、共通の端子ＴＶ１に接続され、その他端は、共通の端子ＴＶ２に接続されている。各Ｗ相ステータコイル４１Ｗの一端は、共通の端子ＴＷ１に接続され、その他端は、共通の端子ＴＷ２に接続されている。
【００３９】
上から２段目の２７個のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４２Ｕ、Ｖ相ステータコイル４２ＶおよびＷ相ステータコイル４２Ｗが２個置きに巻回されている。各Ｕ相ステータコイル４２Ｕの一端は、共通の端子ＴＵ３に接続され、その他端は、共通の端子ＴＵ４に接続されている。各Ｖ相ステータコイル４２Ｖの一端は、共通の端子ＴＶ３に接続され、その他端は、共通の端子ＴＶ４に接続されている。各Ｗ相ステータコイル４２Ｗの一端は、共通の端子ＴＷ３に接続され、その他端は、共通の端子ＴＷ４に接続されている。
【００４０】
上から３段目の２７個のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４３Ｕ、Ｖ相ステータコイル４３ＶおよびＷ相ステータコイル４３Ｗが２個置きに巻回されている。各Ｕ相ステータコイル４３Ｕの一端は、共通の端子ＴＵ５に接続され、その他端は、共通の端子ＴＵ６に接続されている。各Ｖ相ステータコイル４３Ｖの一端は、共通の端子ＴＶ５に接続され、その他端は、共通の端子ＴＶ６に接続されている。各Ｗ相ステータコイル４３Ｗの一端は、共通の端子ＴＷ５に接続され、その他端は、共通の端子ＴＷ６に接続されている。
【００４１】
上から４段目の２７個のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４４ＶおよびＷ相ステータコイル４４Ｗが２個置きに巻回されている。各Ｕ相ステータコイル４４Ｕの一端は、共通の端子ＴＵ７に接続され、その他端は、共通の端子ＴＵ８に接続されている。各Ｖ相ステータコイル４４Ｖの一端は、共通の端子ＴＶ７に接続され、その他端は、共通の端子ＴＶ８に接続されている。各Ｗ相ステータコイル４４Ｗの一端は、共通の端子ＴＷ７に接続され、その他端は、共通の端子ＴＷ８に接続されている。
【００４２】
上から５段目の２７個のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４５Ｕ、Ｖ相ステータコイル４５ＶおよびＷ相ステータコイル４５Ｗが２個置きに巻回されている。各Ｕ相ステータコイル４５Ｕの一端は、共通の端子ＴＵ９に接続され、その他端は、共通の端子ＴＵ１０に接続されている。各Ｖ相ステータコイル４５Ｖの一端は、共通の端子ＴＶ９に接続され、その他端は、共通の端子ＴＶ１０に接続されている。各Ｗ相ステータコイル４５Ｗの一端は、共通の端子ＴＷ９に接続され、その他端は、共通の端子ＴＷ１０に接続されている。
【００４３】
最下段（下から１段目）の２７個のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４６ＶおよびＷ相ステータコイル４６Ｗが２個置きに巻回されている。各Ｕ相ステータコイル４６Ｕの一端は、共通の端子ＴＵ１１に接続され、その他端は、共通の端子ＴＵ１２に接続されている。各Ｖ相ステータコイル４６Ｖの一端は、共通の端子ＴＶ１１に接続され、その他端は、共通の端子ＴＶ１２に接続されている。各Ｗ相ステータコイル４６Ｗの一端は、共通の端子ＴＷ１１に接続され、その他端は、共通の端子ＴＷ１２に接続されている。
【００４４】
なお、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ，４２Ｕ，４３Ｕ，４４Ｕ，４５Ｕ，４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ，４２Ｖ，４３Ｖ，４４Ｖ，４５Ｖ，４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ，４２Ｗ，４３Ｗ，４４Ｗ，４５Ｗ，４６Ｗの各巻数は、同じである、
【００４５】
また、本発明において、各９個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕは、それぞれ単一（１個）のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕを構成する。また、９個のＶ相ステータコイル４１Ｖ〜４６Ｖは、それぞれ単一（１個）のＶ相ステータコイル４１Ｖ〜４６Ｖを構成する。さらにまた、各９個のＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗは、それぞれ単一（１個）のＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗを構成する。
【００４６】
＜ステータコイルの接続状態＞
【００４７】
切替回路４は、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗの接続状態を図５〜８に示される接続状態に選択的に切り替えるための回路である。
【００４８】
図５〜８に示される各接続状態において、最上段のＵ相ステータコイル４１Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗは、端子ＴＵ２，ＴＶ２，ＴＷ２が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。
＜１Ｙ接続＞
【００４９】
図５に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの端子ＴＵ１とＵ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ４とが接続され、Ｕ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ３とＵ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ６とが接続され、Ｕ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ５とＵ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ８とが接続され、Ｕ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ７とＵ相ステータコイル４５Ｕの端子ＴＵ１０とが接続され、Ｕ相ステータコイル４５Ｕの端子ＴＵ９とＵ相ステータコイル４６Ｕの端子ＴＵ１２とが接続される。そして、端子ＴＵ１１は、Ｕ相出力端子に接続される。
【００５０】
また、図５に示される接続状態では、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの端子ＴＶ１とＶ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ４とが接続され、Ｖ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ３とＶ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ６とが接続され、Ｖ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ５とＶ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ８とが接続され、Ｖ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ７とＶ相ステータコイル４５Ｖの端子ＴＶ１０とが接続され、Ｖ相ステータコイル４５Ｖの端子ＴＶ９とＶ相ステータコイル４６Ｖの端子ＴＶ１２とが接続される。そして、端子ＴＶ１１は、Ｖ相出力端子に接続される。
【００５１】
さらに、図５に示される接続状態では、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの端子ＴＷ１とＷ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ４とが接続され、Ｗ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ３とＷ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ６とが接続され、Ｗ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ５とＷ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ８とが接続され、Ｗ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ７とＷ相ステータコイル４５Ｗの端子ＴＷ１０とが接続され、Ｗ相ステータコイル４５Ｗの端子ＴＷ９とＷ相ステータコイル４６Ｗの端子ＴＷ１２とが接続される。そして、端子ＴＷ１１は、Ｗ相出力端子に接続される。
【００５２】
これにより、図５に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕが互いに接続された端子ＴＵ２，ＴＶ２，ＴＷ２（以下、単に「中性点」という。）とＵ相出力端子との間で直列に接続され、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６Ｖが中性点とＶ相出力端子との間で直列に接続され、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが中性点とＷ相出力端子との間で直列に接続される。
【００５３】
６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕは、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの巻数の６倍の巻数を有する１個のＵ相ステータコイルとみなすことができ、６個のＶ相ステータコイル４１Ｖ〜４６Ｖは、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの巻数の６倍の巻数を有する１個のＶ相ステータコイルとみなすことができ、６個のＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗは、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの巻数の６倍の巻数を有する１個のＷ相ステータコイルとみなすことができる。
＜２Ｙ接続＞
【００５４】
図６に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの端子ＴＵ１とＵ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ４とが接続され、Ｕ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ３とＵ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ６とが接続される。また、Ｕ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ７とＵ相ステータコイル４５Ｕの端子ＴＵ１０とが接続され、Ｕ相ステータコイル４５Ｕの端子ＴＵ９とＵ相ステータコイル４６Ｕの端子ＴＵ１２とが接続される。そして、Ｕ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ５およびＵ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ１１がＵ相出力端子に接続される。
【００５５】
また、図６に示される接続状態では、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの端子ＴＶ１とＶ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ４とが接続され、Ｖ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ３とＶ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ６とが接続される。また、Ｖ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ７とＶ相ステータコイル４５Ｖの端子ＴＶ１０とが接続され、Ｖ相ステータコイル４５Ｖの端子ＴＶ９とＶ相ステータコイル４６Ｖの端子ＴＶ１２とが接続される。そして、Ｖ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ５およびＶ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ１１がＶ相出力端子に接続される。
【００５６】
さらに、図６に示される接続状態では、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの端子ＴＷ１とＷ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ４とが接続され、Ｗ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ３とＷ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ６とが接続される。また、Ｗ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ７とＷ相ステータコイル４５Ｗの端子ＴＷ１０とが接続され、Ｗ相ステータコイル４５Ｗの端子ＴＷ９とＷ相ステータコイル４６Ｗの端子ＴＷ１２とが接続される。そして、Ｗ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ５およびＷ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ１１がＷ相出力端子に接続される。
【００５７】
これにより、図６に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４３Ｕ，４４Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４３Ｖ，４４Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４３Ｗ，４４Ｗ〜４６Ｗがそれぞれ直列に接続される。
【００５８】
そして、中性点とＵ相出力端子との間で、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４３Ｕの直列回路とＵ相ステータコイル４４Ｕ〜４６Ｕの直列回路とが並列に接続される。また、中性点とＶ相出力端子との間で、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４３Ｖの直列回路とＶ相ステータコイル４４Ｖ〜４６Ｖの直列回路とが並列に接続される。さらに、中性点とＷ相出力端子との間で、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ〜４３Ｗの直列回路とＷ相ステータコイル４４Ｗ〜４６Ｗの直列回路とが並列に接続される。
【００５９】
Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４３Ｕ，４４Ｕ〜４６Ｕの各直列回路は、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの巻数の３倍の巻数を有する１個のＵ相ステータコイルとみなすことができ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４３Ｖ，４４Ｖ〜４６Ｖの各直列回路は、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの巻数の３倍の巻数を有する１個のＶ相ステータコイルとみなすことができ、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ〜４３Ｗ，４４Ｗ〜４６Ｗの直列回路は、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの巻数の３倍の巻数を有する１個のＷ相ステータコイルとみなすことができる。
＜３Ｙ接続＞
【００６０】
図７に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの端子ＴＵ１とＵ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ４とが接続され、Ｕ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ５とＵ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ８とが接続され、Ｕ相ステータコイル４５Ｕの端子ＴＵ９とＵ相ステータコイル４６Ｕの端子ＴＵ１２とが接続される。そして、Ｕ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ３、Ｕ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ７およびＵ相ステータコイル４６Ｕの端子ＴＵ１１がＵ相出力端子に接続される。
【００６１】
また、図７に示される接続状態では、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの端子ＴＶ１とＶ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ４とが接続され、Ｖ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ５とＶ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ８とが接続され、Ｖ相ステータコイル４５Ｖの端子ＴＶ９とＶ相ステータコイル４６Ｖの端子ＴＶ１２とが接続される。そして、Ｖ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ３、Ｖ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ７およびＶ相ステータコイル４６Ｖの端子ＴＶ１１がＶ相出力端子に接続される。
【００６２】
さらに、図７に示される接続状態では、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの端子ＴＷ１とＷ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ４とが接続され、Ｗ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ５とＷ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ８とが接続され、Ｗ相ステータコイル４５Ｗの端子ＴＷ９とＷ相ステータコイル４６Ｗの端子ＴＷ１２とが接続される。そして、Ｗ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ３、Ｗ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ７およびＷ相ステータコイル４６Ｗの端子ＴＷ１１がＷ相出力端子接続される。
【００６３】
これにより、図７に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ，４２Ｕが直列に接続され、Ｕ相ステータコイル４３Ｕ，４４Ｕが直列に接続され、Ｕ相ステータコイル４５Ｕ，４６Ｕが直列に接続される。また、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ，４２Ｖが直列に接続され、Ｖ相ステータコイル４３Ｖ，４４Ｖが直列に接続され、Ｖ相ステータコイル４５Ｖ，４６Ｖが直列に接続される。さらに、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ，４２Ｗが直列に接続され、Ｗ相ステータコイル４３Ｗ，４４Ｗが直列に接続され、Ｗ相ステータコイル４５Ｗ，４６Ｗが直列に接続される。
【００６４】
そして、中性点とＵ相出力端子との間で、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ，４２Ｕの直列回路、Ｕ相ステータコイル４３Ｕ，４４Ｕの直列回路およびＵ相ステータコイル４５Ｕ，４６Ｕの直列回路が並列に接続される。また、中性点とＶ相出力端子との間で、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ，４２Ｖの直列回路、Ｖ相ステータコイル４３Ｖ，４４Ｖの直列回路およびＶ相ステータコイル４５Ｖ，４６Ｖの直列回路が並列に接続される。さらに、中性点とＷ相出力端子との間で、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ，４２Ｗの直列回路、Ｗ相ステータコイル４３Ｗ，４４Ｗの直列回路およびＷ相ステータコイル４５Ｗ，４６Ｗの直列回路が並列に接続される。
【００６５】
Ｕ相ステータコイル４１Ｕ，４２Ｕの直列回路、Ｕ相ステータコイル４３Ｕ，４４Ｕの直列回路およびＵ相ステータコイル４５Ｕ，４６Ｕの直列回路は、それぞれＵ相ステータコイル４１Ｕの巻数の２倍の巻数を有するＵ相ステータコイルとみなすことができ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ，４２Ｖの直列回路、Ｖ相ステータコイル４３Ｖ，４４Ｖの直列回路およびＶ相ステータコイル４５Ｖ，４６Ｖの直列回路は、それぞれＶ相ステータコイル４１Ｖの巻数の２倍の巻数を有するＶ相ステータコイルとみなすことができ、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ，４２Ｗの直列回路、Ｗ相ステータコイル４３Ｗ，４４Ｗの直列回路およびＷ相ステータコイル４５Ｗ，４６Ｗの直列回路は、それぞれＷ相ステータコイル４１Ｗの巻数の２倍の巻数を有するＷ相ステータコイルとみなすことができる。
＜６Ｙ接続＞
【００６６】
図８に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４２Ｕ、Ｖ相ステータコイル４２ＶおよびＷ相ステータコイル４２Ｗは、端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。Ｕ相ステータコイル４３Ｕ、Ｖ相ステータコイル４３ＶおよびＷ相ステータコイル４３Ｗは、端子ＴＵ６，ＴＶ６，ＴＷ６が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。Ｕ相ステータコイル４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４４ＶおよびＷ相ステータコイル４４Ｗは、端子ＴＵ８，ＴＶ８，ＴＷ８が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。Ｕ相ステータコイル４５Ｕ、Ｖ相ステータコイル４５ＶおよびＷ相ステータコイル４５Ｗは、端子ＴＵ１０，ＴＶ１０，ＴＷ１０が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。Ｕ相ステータコイル４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４６ＶおよびＷ相ステータコイル４６Ｗは、端子ＴＵ１２，ＴＶ１２，ＴＷ１２が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。
【００６７】
そして、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの端子ＴＵ１、Ｕ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ３、Ｕ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ５、Ｕ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ７、Ｕ相ステータコイル４５Ｕの端子ＴＵ９およびＵ相ステータコイル４６Ｕの端子ＴＵ１１がＵ相出力端子に接続されている。
【００６８】
また、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの端子ＴＶ１、Ｖ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ３、Ｖ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ５、Ｖ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ７、Ｖ相ステータコイル４５Ｖの端子ＴＶ９およびＶ相ステータコイル４６Ｖの端子ＴＶ１１がＶ相出力端子に接続されている。
【００６９】
さらに、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの端子ＴＷ１、Ｗ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ３、Ｗ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ５、Ｗ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ７、Ｗ相ステータコイル４５Ｗの端子ＴＷ９およびＷ相ステータコイル４６Ｗの端子ＴＷ１１がＷ相出力端子に接続されている。
【００７０】
これにより、図８に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕが中性点とＵ相出力端子との間で直列に接続され、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６Ｖが中性点とＶ相出力端子との間で直列に接続され、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが中性点とＷ相出力端子との間で直列に接続される。
【００７１】
＜切替回路の制御＞
【００７２】
図９は、風速と発電機から出力される電力との関係を示すグラフである。
【００７３】
図１に示されるコントローラ５は、Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子から出力される交流電力の周波数に基づいて、切替回路４を制御して、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗの接続状態を図５〜８に示される接続状態に切り替える。
【００７４】
具体的には、Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子から出力される交流電力の周波数が風速２．０８〜４．１６ｍ／ｓの範囲に対応する周波数である場合には、コントローラ５は、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗの接続状態が図５に示される接続状態となるように、切替回路４を制御する。
【００７５】
Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子から出力される交流電力の周波数が風速４．１６〜６．２４ｍ／ｓの範囲に対応する周波数である場合には、コントローラ５は、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗの接続状態が図６に示される接続状態となるように、切替回路４を制御する。
【００７６】
Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子から出力される交流電力の周波数が風速６．２４〜１０．４０ｍ／ｓの範囲に対応する周波数である場合には、コントローラ５は、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗの接続状態が図７に示される接続状態となるように、切替回路４を制御する。
【００７７】
Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子から出力される交流電力の周波数が風速１０．４０〜１２．５０ｍ／ｓの範囲に対応する周波数である場合には、コントローラ５は、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗの接続状態が図８に示される接続状態となるように、切替回路４を制御する。
【００７８】
Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子から出力される交流電力の周波数が風速１０．４０ｍ／ｓに対応する周波数を超える場合には、コントローラ５は、Ｕ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子からの交流電力の出力が停止されるように、切替回路４を制御する。
【００７９】
切替回路４のＵ相出力端子、Ｖ相出力端子およびＷ相出力端子から出力される交流電力は、コントローラ５に入力され、コントローラ５に設けられた昇降圧コンバータなどの働きにより、適当な直流電圧に変換される。そして、その返還後の直流電圧がバッテリ６に供給される。
＜作用効果＞
【００８０】
以上のように、切替回路４により、各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗの接続状態が図５〜８に示される接続状態に切り替えられる。
【００８１】
各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが直列に接続された状態での各相の巻数の合計は、各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが並列に接続された状態での各相の巻数の合計の６倍となる。したがって、１個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗの巻数が小さくても、各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが直列に接続されることにより、ロータ１３の低速回転に対しても、発電機２から電圧を良好に出力させることができる。
【００８２】
逆に、各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが並列に接続された状態での各相の巻数の合計は、各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが直列に接続された状態での各相の巻数の合計の１／６倍となる。したがって、ロータ１３の高速回転時には、各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが並列に接続されることにより、発電機２からの出力電圧が過大になることを防止できる。
【００８３】
そして、各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが直列に接続された状態と各６個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが並列に接続された状態との中間の状態（図６，７に示される接続状態）があるので、ロータ１３の中速回転に対しても、発電機２から電圧を良好に出力させることができる。
【００８４】
よって、従来の発電装置と比較して、ロータ１３の回転速度の許容範囲を大幅に拡大することができる。
【００８５】
Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４６Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４６ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４６Ｗが巻回されるボビンは、ロータ１３の回転軸線と平行な方向に６段に積層されていることが好ましい。
【００８６】
これにより、ステータ１２の径方向のサイズが大型化することを防止できる。
＜他の実施形態＞
【００８７】
図１０は、４段に積み重ねられたボビンの斜視図である。
【００８８】
前述の構成では、図４に示されるように、ボビン２２が６段に積み重ねられているとしたが、ボビン２２の積層数は、Ｎ（Ｎ：４以上の偶数）段以上であればよい。
【００８９】
ボビン２２が４段に積み重ねられる場合、最上段（上から１段目）のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗが２個置きに巻回される。上から２段目のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４２Ｕ、Ｖ相ステータコイル４２ＶおよびＷ相ステータコイル４２Ｗが２個置きに巻回される。上から３段目のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４３Ｕ、Ｖ相ステータコイル４３ＶおよびＷ相ステータコイル４３Ｗが２個置きに巻回される。上から４段目のボビン２２には、Ｕ相ステータコイル４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４４ＶおよびＷ相ステータコイル４４Ｗが２個置きに巻回される。
【００９０】
図１１，１２，１３は、ステータコイルの接続状態を示す図である。
【００９１】
切替回路４は、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗの接続状態を図１１〜１３に示される接続状態に選択的に切り替える。
【００９２】
図１１〜１３に示される各接続状態において、最上段のＵ相ステータコイル４１Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗは、端子ＴＵ２，ＴＶ２，ＴＷ２が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。
＜１Ｙ接続＞
【００９３】
図１１に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの端子ＴＵ１とＵ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ４とが接続され、Ｕ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ３とＵ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ６とが接続され、Ｕ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ５とＵ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ８とが接続される。そして、端子ＴＵ７は、Ｕ相出力端子に接続される。
【００９４】
また、図１１に示される接続状態では、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの端子ＴＶ１とＶ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ４とが接続され、Ｖ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ３とＶ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ６とが接続され、Ｖ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ５とＶ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ８とが接続される。そして、端子ＴＶ７は、Ｖ相出力端子に接続される。
【００９５】
さらに、図１１に示される接続状態では、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの端子ＴＷ１とＷ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ４とが接続され、Ｗ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ３とＷ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ６とが接続され、Ｗ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ５とＷ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ８とが接続される。そして、端子ＴＷ７は、Ｗ相出力端子に接続される。
【００９６】
これにより、図１１に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕが中性点とＵ相出力端子との間で直列に接続され、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４Ｖが中性点とＶ相出力端子との間で直列に接続され、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが中性点とＷ相出力端子との間で直列に接続される。
【００９７】
４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕは、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの巻数の４倍の巻数を有する１個のＵ相ステータコイルとみなすことができ、４個のＶ相ステータコイル４１Ｖ〜４４Ｖは、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの巻数の４倍の巻数を有する１個のＶ相ステータコイルとみなすことができ、４個のＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗは、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの巻数の４倍の巻数を有する１個のＷ相ステータコイルとみなすことができる。
＜２Ｙ接続＞
【００９８】
図１２に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの端子ＴＵ１とＵ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ４とが接続され、Ｕ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ５とＵ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ８とが接続される。そして、Ｕ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ３およびＵ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ７がＵ相出力端子に接続される。
【００９９】
また、図１２に示される接続状態では、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの端子ＴＶ１とＶ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ４とが接続され、Ｖ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ５とＶ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ８とが接続される。そして、Ｖ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ３およびＶ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ７がＶ相出力端子に接続される。
【０１００】
さらに、図１２に示される接続状態では、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの端子ＴＷ１とＷ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ４とが接続され、Ｗ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ５とＷ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ８とが接続される。そして、Ｗ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ３およびＷ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ７がＷ相出力端子に接続される。
【０１０１】
これにより、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ，４２Ｕが直列に接続され、Ｕ相ステータコイル４３Ｕ，４４Ｕが直列に接続される。また、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ，４２Ｖが直列に接続され、Ｖ相ステータコイル４３Ｖ，４４Ｖが直列に接続される。さらに、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ，４２Ｗが直列に接続され、Ｗ相ステータコイル４３Ｗ，４４Ｗが直列に接続される。
【０１０２】
そして、中性点とＵ相出力端子との間で、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ，４２Ｕの直列回路およびＵ相ステータコイル４３Ｕ，４４Ｕの直列回路が並列に接続される。また、中性点とＶ相出力端子との間で、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ，４２Ｖの直列回路およびＶ相ステータコイル４３Ｖ，４４Ｖの直列回路が並列に接続される。さらに、中性点とＷ相出力端子との間で、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ，４２Ｗの直列回路およびＷ相ステータコイル４３Ｗ，４４Ｗの直列回路が並列に接続される。
【０１０３】
Ｕ相ステータコイル４１Ｕ，４２Ｕの直列回路およびＵ相ステータコイル４３Ｕ，４４Ｕの直列回路は、それぞれＵ相ステータコイル４１Ｕの巻数の２倍の巻数を有するＵ相ステータコイルとみなすことができる。また、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ，４２Ｖの直列回路およびＶ相ステータコイル４３Ｖ，４４Ｖの直列回路は、それぞれＶ相ステータコイル４１Ｖの巻数の２倍の巻数を有するＶ相ステータコイルとみなすことができる。さらに、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ，４２Ｗの直列回路およびＷ相ステータコイル４３Ｗ，４４Ｗの直列回路は、それぞれＷ相ステータコイル４１Ｗの巻数の２倍の巻数を有するＷ相ステータコイルとみなすことができる。
＜４Ｙ接続＞
【０１０４】
図１３に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４２Ｕ、Ｖ相ステータコイル４２ＶおよびＷ相ステータコイル４２Ｗは、端子ＴＵ４，ＴＶ４，ＴＷ４が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。Ｕ相ステータコイル４３Ｕ、Ｖ相ステータコイル４３ＶおよびＷ相ステータコイル４３Ｗは、端子ＴＵ６，ＴＶ６，ＴＷ６が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。Ｕ相ステータコイル４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４４ＶおよびＷ相ステータコイル４４Ｗは、端子ＴＵ８，ＴＶ８，ＴＷ８が互いに接続されることにより、Ｙ結線されている。
【０１０５】
そして、Ｕ相ステータコイル４１Ｕの端子ＴＵ１、Ｕ相ステータコイル４２Ｕの端子ＴＵ３、Ｕ相ステータコイル４３Ｕの端子ＴＵ５およびＵ相ステータコイル４４Ｕの端子ＴＵ７がＵ相出力端子に接続されている。
【０１０６】
また、Ｖ相ステータコイル４１Ｖの端子ＴＶ１、Ｖ相ステータコイル４２Ｖの端子ＴＶ３、Ｖ相ステータコイル４３Ｖの端子ＴＶ５およびＶ相ステータコイル４４Ｖの端子ＴＶ７がＶ相出力端子に接続されている。
【０１０７】
さらに、Ｗ相ステータコイル４１Ｗの端子ＴＷ１、Ｗ相ステータコイル４２Ｗの端子ＴＷ３、Ｗ相ステータコイル４３Ｗの端子ＴＷ５およびＷ相ステータコイル４４Ｗの端子ＴＷ７がＷ相出力端子に接続されている。
【０１０８】
これにより、図１３に示される接続状態では、Ｕ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕが中性点とＵ相出力端子との間で直列に接続され、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４Ｖが中性点とＶ相出力端子との間で直列に接続され、Ｗ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが中性点とＷ相出力端子との間で直列に接続される。
＜作用効果＞
【０１０９】
この構成では、切替回路４により、各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗの接続状態が図１１〜１３に示される接続状態に切り替えられる。
【０１１０】
各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが直列に接続された状態での各相の巻数の合計は、各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが並列に接続された状態での各相の巻数の合計の４倍となる。したがって、１個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗの巻数が小さくても、各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが直列に接続されることにより、ロータ１３の低速回転に対しても、発電機２から電圧を良好に出力させることができる。
【０１１１】
逆に、各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが並列に接続された状態での各相の巻数の合計は、各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが直列に接続された状態での各相の巻数の合計の１／４倍となる。したがって、ロータ１３の高速回転時には、各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが並列に接続されることにより、発電機２からの出力電圧が過大になることを防止できる。
【０１１２】
そして、各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが直列に接続された状態と各４個のＵ相ステータコイル４１Ｕ〜４４Ｕ、Ｖ相ステータコイル４１Ｖ〜４４ＶおよびＷ相ステータコイル４１Ｗ〜４４Ｗが並列に接続された状態との中間の状態（図１２に示される接続状態）があるので、ロータ１３の中速回転に対しても、発電機２から電圧を良好に出力させることができる。
【０１１３】
よって、従来の発電装置と比較して、ロータ１３の回転速度の許容範囲を大幅に拡大することができる。
【０１１４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
【０１１５】
たとえば、前述の実施形態では、発電装置１が風力発電装置である場合を取り上げたが、本発明は、風力発電装置以外にも、水力発電装置などの他の種類の発電装置に適用することが可能である。
【０１１６】
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１      発電装置
２      発電機
４      切替回路
５      コントローラ（切替制御手段）
１２    ステータ
１３    ロータ
２２    ボビン
２８    マグネット
２９    マグネット
４１Ｕ  Ｕ相ステータコイル
４２Ｕ  Ｕ相ステータコイル
４３Ｕ  Ｕ相ステータコイル
４４Ｕ  Ｕ相ステータコイル
４５Ｕ  Ｕ相ステータコイル
４６Ｕ  Ｕ相ステータコイル
４１Ｖ  Ｖ相ステータコイル
４２Ｖ  Ｖ相ステータコイル
４３Ｖ  Ｖ相ステータコイル
４４Ｖ  Ｖ相ステータコイル
４５Ｖ  Ｖ相ステータコイル
４６Ｖ  Ｖ相ステータコイル
４１Ｗ  Ｗ相ステータコイル
４２Ｗ  Ｗ相ステータコイル
４３Ｗ  Ｗ相ステータコイル
４４Ｗ  Ｗ相ステータコイル
４５Ｗ  Ｗ相ステータコイル
４６Ｗ  Ｗ相ステータコイル
【図１】
2014007857.tif 000003
【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】
2014007857.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014007857.tif 000011
【図１０】
2014007857.tif 000012
【図１１】
2014007857.tif 000013
【図１２】
2014007857.tif 000014
【図１３】
2014007857.tif 000015