(57)【要約】  軸方向磁束ジェネレータは、２つの磁性環状部と、コイル環状部と、を備え、磁性環状部及びコイル環状部は、共通軸を有し、２つの磁性環状部は、２つの磁性環状部とコイル環状部の間の隙間を横切って延びる共通軸の周りに複数の磁界を規定し、コイル環状部が、隙間における共通軸の周りに連続するコイルを有することにより、磁界からの磁束線がコイルの巻線を遮り、したがって、磁性環状部がコイル環状部に対して回転させられるときにコイルに電流が誘起され、コイルは、巻かれたフラットストリップ導線を備えることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの磁性環状部と、
コイル環状部と、を備え、
前記磁性環状部及びコイル環状部は、共通軸を有し、
２つの前記磁性環状部は、２つの前記磁性環状部と前記コイル環状部の間の隙間を横切って延びる前記共通軸の周りに複数の磁界を規定し、前記コイル環状部が、前記隙間における前記共通軸の周りに連続するコイルを有することにより、前記磁界からの磁束線が前記コイルの前記回転を遮り、したがって、前記磁性環状部が前記コイル環状部に対して回転させられるときに前記コイルに電流が誘起され、
前記コイルは、巻かれたフラットストリップ導線を備えることを特徴とする軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項２】
前記フラットストリップ導線は、前記コイル環状部の軸方向の幅の＋１％から−５％の範囲内、好ましくは前記コイル環状部の軸方向の幅の＋０％から−２％の範囲内の軸方向の幅を有することを特徴とする請求項１に記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項３】
前記フラットストリップ導線は、電気絶縁材料の層によって一方又は両方の平坦面上で絶縁されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項４】
前記一方又は両方の平坦面が陽極酸化されることで、前記電気絶縁材料の層が与えられることを特徴とする請求項３に記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項５】
前記電気絶縁材料の層の厚さは１〜５μｍであることを特徴とする請求項３又は４に記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項６】
前記フラットストリップ導線の前記幅は、その厚さの数倍以上であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項７】
前記コイルを形成するために使用される前記フラットストリップ導線の前記材料がアルミニウムであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項８】
前記コイルとして使用される前記フラットストリップ導線は、６０ｍｍ以下、好ましくは５０ｍｍ以下、最も好ましくは４０ｍｍ以下の軸方向の幅を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項９】
前記磁性環状部の磁石は、フェライト永久磁石であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項１０】
前記磁性環状部の永久磁石の軸方向の幅は、少なくとも前記フラットストリップ導線の軸方向の幅の２倍であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【請求項１１】
前記コイルが楕円形の断面を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の軸方向磁束ジェネレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸方向磁束ジェネレータのステータ内で用いられるコイルの設計の改良に関する。特に、国際公開第２０１５／０７５４５６号及び国際公開第２０１６／０７９５３７号に開示されているタイプの直接駆動永久磁石ジェネレータに使用されるステータのコイルの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなジェネレータの特定の用途は、風力タービンにある。ジェネレータの構成及び動作方法は、直接駆動構成をゆっくりと回転させることができる。すなわち、ジェネレータロータは、タービンのブレードロータと直接連結することができ、これにより、ギアボックスが必要となるのを避ける。これは、信頼性の向上とノイズ低減の観点において、運用上重要な利点である。
【０００３】
従来の絶縁円形断面の銅線を用いてステータコイルを巻くことは長年行われている。これは、様々なソースから世界的に入手することができる。
【発明の概要】
【０００４】
本発明によれば、２つの磁性環状部と、コイル環状部と、を備え、磁性環状部及びコイル環状部が共通軸を有し、２つの磁性環状部が、２つの磁性環状部とコイル環状部の間の隙間を横切って延びる共通軸の周りに複数の磁界を規定し、コイル環状部が、隙間における共通軸の周りに連続するコイルを有することにより、磁界からの磁束線がコイルの回転を遮り（ｃｕｔ  ｔｈｅ  ｔｕｒｎｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｃｏｉｌｓ）、したがって、磁性環状部がコイル環状部に対して回転させられるときにコイルに電流が誘起され、コイルが巻かれたフラットストリップ導線を備えることを特徴とする軸方向磁束ジェネレータが提供される。
【０００５】
好ましくは、フラットストリップの幅は、その厚さよりも数倍以上である。この手段によれば、各層が先行する層に厳密に配置される螺旋巻きが可能となるため、ステータコイルの容積空間全体が導電体によって専有される。特定のタイプの導線では、ほぼ１００％の充填率が達成できるため、顕著に電気出力が最大化される。対象的に、従来の円形断面ワイヤを有するステータコイルの巻線に関係する特定の巻線の難しさは、真の実効充填率を７８％と低く制限しうる。
【０００６】
ストリップ導線を使用する主な第二の利点は、特に直径が０．５ｍを超える非常に大きなコイルである場合や、特にコイルの外形（言い換えると、コイルの断面の形状）が円形でなく楕円形である場合における巻線の容易さに関するものである。
【０００７】
モータ又はジェネレータの巻線のための導線としての第一の選択肢は、一般に入手可能な金属の中で最も導電率が高い銅の巻線である。そして、実際にこれはストリップ形状で入手可能であり、本発明のステータコイルを巻くために用いることができる。銅ストリップを絶縁する効果的な手段は、ニス塗り又は裸の銅を用い、その後巻き進めるにつれてプラスチック絶縁ストリップを交互に重ねる（インターリーブする）ことを含む。
【０００８】
しかしながら、魅力的な選択肢は、アルミニウムの使用である。銅と同じ導電性は有さないが、それは銅に比べて特有の利点を有する。第１には、絶縁をもたらすために陽極酸化できるという事実、すなわち、その表面について微視的レベルでの化学変化が絶縁層を与える。通常、このような絶縁体の厚さは数ミクロン程度であり、例えば２分の１ミリメートル（５００ミクロン）の厚さのストリップにおける抵抗率に及ぼす影響に関しては全く重要ではない。したがって、本発明の一つの観点によれば、ステータコイルは、一方又は両方の面で陽極酸化されたアルミニウムストリップから形成される。これは、絶縁ニスや交互に重ねられるプラスチックストリップの使用が単位面積あたりの実効抵抗に重大な影響を与える銅とは対照的に重要である。
【０００９】
導線としてアルミニウムを使用することに関連する更なる利点は、密度及びコストに関する。アルミニウムは、銅のおよそ半分の密度であり、重量では半分のコストである（２０１６年の価格による）。したがって、アルミニウムストリップから形成されるコイルは、潜在的にコストを同等の銅コイルの４分の１にすることができる。銅と比較してアルミニウムの抵抗率が高いことによって電気出力が低下することを補うために、特に２０％多く追加のステータコイルを設けることは、全体的な材料コスト及び軽量化と比べると小さな問題である。
【００１０】
他の要因は、熱密度に関する。アルミニウムストリップから形成されるコイルは、銅よりもはるかに高い温度で動作するとともに、長持ちする。これにより、冷却の問題が軽減され、長期的な信頼性が向上する。
【００１１】
軸方向磁束ジェネレータについてステータ及びロータの設計された軸方向の幅の観点から、従来の電磁気設計は、ロータ磁石の軸方向の幅がそれらの間に挟まれたステータコイルの軸方向の幅と等しい場合に、所定の動作可能範囲に対して最適な出力が得られることを開示している。国際公開第２０１６／０７９５３７号のジェネレータの電磁的構成を最適化するために有限要素解析を適用しても、これが事実と異なることを示している。このジェネレータの特徴は、安価で豊富に入手することができるフェライト永久磁石の使用を実用化することにある。この場合、電気出力及び材料コストの両方に関して最適な性能は、驚くべきことに、磁石の幅がステータコイルの幅の２倍に近づくように選択されたときに達成されることが分かっている。特異な最適値は、磁石の幅が７５ｍｍ、コイルの幅が４０ｍｍのときに達成される。そのような場合、従来の円形断面ワイヤをコイルの巻線に使用するときの巻線の充填率は、著しく悪化する。さらに、メガワット程度の電力を供給するフェライトベースのジェネレータの場合のように、非常に大きなコイルを構成する場合、完全に層状の層を維持することが不可能になる「ワイルドワインディング（ｗｉｌｄ  ｗｉｎｄｉｎｇ）」の発生を避けることは非常に困難である。したがって、本発明の一つの観点によれば、ストリップ導線は、６０ｍｍから４０ｍｍ以下の特に狭い軸方向の幅を有するステータコイルに使用される。
【００１２】
以下、本発明は、添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のジェネレータの分解図である。
【図２】ステータ及びジェネレータのステータの詳細な断面を示す図である。
【図３】磁石及びコイルのさらなる図である。
【図４ａ】ａからｃは充填率に影響を与える因子を示す図である。
【図４ｂ】ａからｃは充填率に影響を与える因子を示す図である。
【図４ｃ】ａからｃは充填率に影響を与える因子を示す図である。
【図４ｄ】従来の幅の狭いコイルを示す図である。
【図５】ストリップ導線から形成された巻線を示す図である。
【図６】本発明のステータコイルを用いた軸方向磁束ジェネレータの一部を示す図である。
【図７】大型ジェネレータのステータとともに持ちられる大型コイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の理解を容易にするために、国際公開第２０１５／０７５４５６号に開示されているようなオリジナルの第１ジェネレータの一般的説明が最初に与えられる。
【００１５】
図１を参照すると、この第１ジェネレータの主な構成要素が分解図における１１，１２及び１３に示されており、これらは、共通軸の周りで相対回転するように同軸に取り付けられたステータ及びアーマチュア環状部である。１１及び１３は、回転ロータ又はアーマチュア環状部又は磁性環状部である。ジェネレータ１０は、二つ（又はそれ以上）の磁性環状部１１，１３を有するものとして記載されているが、本明細書に記載されるジェネレータ１０は、一つの磁性環状部だけでも機能する。
【００１６】
各磁性環状部１１，１３は、強磁性環状部１４を備え、その上及びその両側における周りには、回転ロータ１１，１３の軸の周りの複数の磁界を規定する磁性環状部を形成するように吸引永久磁石１５，１６が固定されている。一実施形態では、磁石の外向きの極性は、磁界が交互になるように、環の周りでＮとＳが交互になる。これにより、隣接する磁界を密集させることができ、それによって、所定のジェネレータ直径に対して誘起されるｅｍｆを最適化する。ロータ１１及び１３は、中央シリンダ１７にそれぞれ配置されるが、ロータ１１及び１３は、それらの向かい合う近傍からずれた位置にある１つの磁極ピッチであり、これにより、ロータ上の全ての磁石が引き付けられるとともに、磁束線が一つのロータディスクから次のロータディスクまでの隙間を横切って幅広く自由に交差することができる。これは、１８にて示す挿入図によって更に説明される。一実施形態では、磁性環状部１１，１３は、磁気的に互いに（磁石を除いて）分離されている。これは、磁性環状部１１，１３を共に接続する磁性材料がないことを意味する。隙間を横切るため、ステータコイルを遮る磁束は、完全に対向する磁石の間にある。これは、隙間を横切る磁束を集中させることを促進する。言い換えると、著しい量のｅｍｆを発生させるために磁性環状部１１，１３の間を物理的に磁気結合する必要はない。一実施形態では、それぞれのステータ/アーマチュア環状部は自己完結型であり、ジェネレータの効率的な動作のために、それらの間に物理的な磁気結合及び／又は実際の磁気的な接触が必要ないほどである。
【００１７】
ステータ環状部を有するコイル又はコイル環状部１２は、回転ロータ１１，１３の間に挟まれており、回転ロータ１１，１３に対して静止した状態に保持されている。各ステータ環状部１２は、一連の連続した、又はほぼ連続したコイル１９を隙間内に担持する。連続した又はほぼ連続したとは、コイルの隣接する側部の間の横方向の隙間がそれらの円周の横幅の１０％以下であることを意味する。一実施形態では、コイル１９は、ステータ環状部１２の円周周りに配置されている。コイル１９は、図示されるように、共通軸の周りに環状に取り付けられてもよい。ステータ環状部１２は、アーマチュア環状部１１，１３の間に等間隔に保持されるように、取り付け手段（不図示）に取り付けられている。適度な定格のジェネレータは、一つのステータ環状部１２を挟むただ二つの環状部１１，１３、あるいは、ただ一つのアーマチュア環状部１１及び一つのステータ環状部１２を含むことができるが、その配置は、ジェネレータの全長に沿って必要なジェネレータ容量に応じて繰り返すことができる。２０に示すように、ジェネレータにおいて、１１，１３及び２１は回転磁気ロータであり、１２及び２３はステータコイル環状部である。ステータコイル環状部１２及び２３は、この場合、外部支持構造２４の一部に取り付けられて示されている。示された特定の配置では、磁石の円周ピッチは、コイルの円周ピッチと同じである（本発明に一致しない）。
【００１８】
実際には回転環状部１１，１３及び２１の上に磁石が示されているが、これに代えてステータ環状部１２及び２３に取り付けられ、コイル１９が回転（アーマチュア）環状部１１，１３及び２１に取り付けられてもよい。この場合、発生したｅｍｆをロータから離すために適切な整流手段が必要である。
【００１９】
コイル１９の回転を磁界からの磁束線が遮ることにより、アーマチュア環状部がステータ環状部に対する回転を引き起こし、コイル１９に電流を誘起するように、連続したコイルは、共通軸の周りに環状に取り付けられる。３つの磁性環状部１１，１３及び２１の場合、コイルは磁性環状部１１，１３及び２１の間の隙間にある。
【００２０】
次に図２を参照して動作原理を説明する。一つのコイル２５は、対向する永久磁石２７及び２８の間、２９及び３０の間で規定される隙間を通過するように示されている。（これは、二対のロータ磁石の間に挟まれるステータ環状部における単一のコイルを表している。ただし、説明の便宜上、磁石を有するロータが固定ステータに対して回転する実際のケースとは反対に、コイルが磁界を通って移動するように示されている。）
【００２１】
次のとおり、電磁力はコイルにおいて誘起される。コイル２５の左側部分は、磁石２７のＮ面から磁石２８のＳ面に向かう力線を遮る。コイルの左側には「上向き」（時計回り）のｅｍｆが誘起される。コイルの右側は、同様に力線を遮るが、２９のＮ極から３０のＳ極に向かう力線を遮る。磁束方向の逆転のために、「下向き」（時計回り）のｅｍｆが誘起される。したがって、時計回りの方向に作用する二つのｅｍｆは、コイルに流れる電流を発生させるために加える。上述したように、コイルのピッチは磁石のピッチと同じであり、全てのコイルがそれらを挟む磁石の面の間を通る磁界を横切るように、全てのコイルは同時かつ同相で生成することが、図１の説明から分かる。コイルが磁界によってロータの周方向で交互に起こる磁界によって交差されることで、発生するｅｍｆは、正と負とが交互に起こる。図３の３１に示すように、向き合う一対の磁石の中心について対称にコイルが跨るとき、ゼロ発生点が発生する。
【００２２】
個々の磁界の間の間隔、個々のコイルの中心どうしの間隔、個々のコイルの配置は、複数の磁界のうちの第１の磁界にコイルの一方の側の巻線があり、第１の磁界に隣接する複数の磁界のうちの反対の極性の磁界にコイルの他方の側の巻線があるようになっていることが好ましい。これは、コイルの直径が進行方向においてそのそれぞれの側部がかなりの範囲で同じ極性の力線に重なることがないように保証する。そのようなことが起こると、コイルの一方の側で発生するｅｍｆは、その他方の側で発生するｅｍｆと逆向きになり、効率の低下が起こる。このため、ｅｍｆの発生は、所定の一つのコイルが磁場によって与えられる磁場を通過するときに、可能な移動距離を最適化する。
【００２３】
この配置が経済的に実行可能であるように、発生する電力の観点から、ジェネレータの発電量は、できる限り最大限に最大化されることが好ましい。仮に数パーセントであっても、これはタービンの耐用年限にわたってタービンにより供給される電力に直接変換できるため、商業的利益や、タービンや他のものが位置する風力発電地帯となるからである。
【００２４】
電気的には、この最大化は３つの要因によって決まる。ａ）ロータによって与えられる磁束と、ｂ）前述の磁束によって遮られるコイル導線の領域と、ｃ）回転数である。本発明では、第２の要因及びこれを改良する方法について開示する。
【００２５】
軸方向磁束ジェネレータ、特に上述した軸方向磁束ジェネレータにおいて、円形断面の銅線では、高い充填率のコイル（これによる電気出力）を実現することは不可能である。（これは、後述するようにより詳細に説明する。）巻線と絶縁体の厚みとの間の隙間を含む、特有の及び明確でない巻線の難しさ故に、特に、通常の巻線を使用したときに例えば０．５ＭＷを超える著しい出力を有する大型ジェネレータの出力という点では、容積空間を単に効率的に利用することはできない。
【００２６】
図４のａからｃを参照し、従来の円形断面のワイヤを用いて巻かれたコイルに関して達成可能な充填率に影響する要因を説明する。
【００２７】
第１の最も明白な要因は、その上に必ず被覆される絶縁体の厚みの結果として銅の面積が失われることに関する。これは図４ａに示すように、コイルの巻線の列は１００で示されており、銅の導線１２０と、それらを被覆する絶縁カバー１１０を有する。上述した絶縁体の厚みは、ｔとしてより大きい縮尺で示されている。種類Ａの絶縁ワイヤについては、これは直径全体に対してかなりの割合になることがある。例えば、通常の商用グレード２の巻線の場合、全表面積の１１％を占めることがある。第１段階として、導線の面積がこのようにして理論上の最大値の８９％に減らされる。
【００２８】
図４ｂを参照して、更に大きな要因について説明する。多層コイルを巻くと、問題となっている巻線スロットが一杯になるとすぐに巻線が次の層までスキップしなければならないといったことが当然に必須である。巻線は内側の層１４０から離れてそれらの上に載る次の層１５０を形成するように示されると、１３０に示すようになり、これは、かなりのスペースを無駄にする。無駄なスペースの割合を示す角度は、αとして示されている。言うまでもなく、このプロセスは、層の開始時と終了時の両方において行われる。例えば、それぞれ２ｍｍと４０ｍｍであるように、巻線の直径がスロットの幅に比べて大きい場合、全体の巻線を失う可能性がある。この例の場合、理論上の最大値の９５％まで、さらなる減少が生じる。したがって、この効果は、上記のジェネレータのステータに使用される比較的狭い軸のコイル幅の場合において特に関連する。
【００２９】
最後の重要な効果は、ワイヤの層が別の層の上に重なる方法に関する。ワイヤの１巻きは、下層の２巻きの間の溝の内部には、完全には（ｏｂｌｉｇｉｎｇｌｙ）重ならない。代わりに、図４ｃの１６０に示すように、層の螺旋が所定の角度で交差するため、交差する層の巻線の間に著しい隙間の充填損失が生じる。また、他の効果も発揮される。これらの効果を全て組み合わせることにより、図４ｄに示されるコイルの形状において７８％の低さまで真の充填率を減少させることができる。
【００３０】
本発明において、コイルは、巻かれたフラットストリップ導線及びストリップワイヤを備える。フラットストリップ導線は、延びる長手方向を横切る断面が実質的に矩形の形状である導線である（従来の円形断面の銅線とは異なる）。長方形の縦横比は、フラットストリップ導線の幅が、その厚さよりも数倍以上となるようなものである。例えば、幅は、その厚さ（後述するように、所定の陽極酸化層を含む）の少なくとも１０倍、好ましくは１００倍である。
【００３１】
フラットストリップ導線は、コイルの個々の隣接する巻線の平坦面（その面は、長手方向に沿って延びる長方形断面の長辺からなる面である）が互いに向き合う（１つのコイルの内側の平坦面が、隣接する内側コイルの外側の平坦面に向き合う）ように、それ自身に巻きつけられている。特定のタイプの導電材料の場合、電気絶縁材料の層が隣接する平坦面の間に配置される。以下に説明されるように、フラットストリップ導線は、平坦面の一方又は両方における電気絶縁材料の層によって絶縁されてもよい。
【００３２】
図５を参照して、ストリップワイヤを用いることの比較的な利点を示す。連続した螺旋１７０は、絶縁体の厚さに起因するもの以外に、充填損失が一切生じない。すぐに利益が達成される。抵抗の観点で最適な材料である銅ストリップを有するコイルを巻く場合、９０％を超える充填率が可能である。（電気絶縁材料の層を設けるために）ストリップをニス塗りすること、又は、Ｍｙｌａｒ（登録商標）のような中間プラスチック絶縁膜を銅ストリップと並行に巻きつけることのいずれか一方によっては、絶縁体の厚みのために１００％を達成することはできない。
【００３３】
しかしながら、アルミニウムストリップを用いる場合、絶縁体の厚みは、実質的に減らすことができる。これは、アルミニウムを片面だけでも陽極酸化処理することによって達成されるため、電気絶縁層は１ミクロンから５ミクロンまでの厚さで設けられる。これは、０．５ｍｍの厚さのストリップに対してほんのわずかな大きさであり、５００分の１〜５００分の５の大きさである。この場合、充填率を１に近づけることができる。
【００３４】
アルミニウムの抵抗率は銅の抵抗率（約６４％）よりも劣るが、これは、従来の円形断面のワイヤコイルに適用される７８％の充填率よりも大幅に低い利益ではないことが分かる。
【００３５】
アルミニウムは、重量やコストの観点からも、銅よりもその他の大きな利点を有する。絶縁された銅線よりも、２００℃とは対照的に、例えば６００℃を超えるはるかに高い動作温度に耐えることができる。
【００３６】
アルミホイルの有名な供給元は、様々な幅と厚さのアルミニウムストリップホイル、Ａｎｏｆｏｌを製造するＳＴＥＩＮＥＲＴ  Ｅｌｅｋｔｒｏｍａｇｎｅｔｂａｕ  ＧｍｂＨ社である。
【００３７】
ここで図６を参照すると、本発明のコイルを使用して有利に製造することができるタイプのジェネレータの断面図が示されている。永久磁石１８０を担持するロータ１７０は、ステータ１９０を挟んで示されている。材料コストと電磁気性能の両方の理由から、示されているように、磁石の軸方向の幅ｍは、コイル２００の軸方向の幅ｓを超える。一実施形態では、磁石の軸方向の幅がコイルの軸方向の幅ｓの少なくとも２倍である。コイルが狭ければ狭いほど（薄ければ薄いほど）、本発明の利益は大きい。コイルは、好ましくは６０ｍｍ以下、好ましくは５０ｍｍ以下、最も好ましくは４０ｍｍ以下の軸方向の幅を有する。本発明によれば、巻線の充填率を最大にすることが特に重要であり、ストリップ導線の選択が理想的であることが理解できる。図示されているように、コイル２００の軸方向の幅（及びフラットストリップ導線の軸方向の幅）は、ステータ（コイル環状部）１９０の軸方向の幅とほぼ同じである。好ましくは、コイルの軸方向の幅は、ステータよりも最大でも１％以下だけ広く、最小でも５％以下だけ狭い。より好ましくは、コイルの幅は、ステータよりも広くなく（すなわち、＋０％）、ステータの軸方向の幅よりも最小でも２％以下だけ狭い。これにより、磁石間の隙間において可能な限り最大量の導線が達成されるため、最も高い発電量が達成される。
【００３８】
最後の考察は巻きやすさに関する。このような形式のジェネレータでは、所望の出力を提供するために、ステータコイルに挟まれた同じサイズの巻線を遮る（ｃｕｔｔｉｎｇ  ｔｈｅ  ｔｕｒｎｓ）ように、半径の長さが非常に大きい永久磁石をロータに使用すればよい。一例は、１ＭＷのジェネレータが、１．５ｍの半径方向の長さを有する磁石を備える直径７ｍのロータの場合である。
【００３９】
例えば図７において２１０及び２２０に示すように、同じサイズのコイル（例えば直径１．５ｍ）がこのようにして必要とされる。例えば１．５ｍの外径及び０．５ｍの内径を備えて巻かれたコイルは、円形断面ワイヤを使用する場合において、「ワイルド」ワインディング（ｗｉｌｄ  ｗｉｎｄｉｎｇ）のパターンに陥る傾向によって合理的な充填率が損なわれるという大変な問題がある。ストリップ導線は、これらの関連する問題を起こさず、実質的に螺旋の巻線を形成することができる。
【００４０】
更なる利点は、平らなストリップ導線を用いて円形断面でないコイルを巻くことが容易な点である。これは、図７の２２０で示されるように、例えば楕円形のコイルを用いることを可能にし、円形コイルに比べて利点を生み出す。これは、このようなコイルのより長い導線が、導線の長手方向に対して垂直に近い方向に磁場を通って移動するためである。楕円形のコイルは、円形断面ワイヤを用いて巻き上げることが難しいことがあるが、平らなストリップ導線を用いて簡単に巻き上げることは容易である。
【００４１】
当業者には、多くの変形例が明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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