(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相４極の２層巻き電機子巻線であって、当該巻線の各相の巻線は直列コイルからなり、各コイルが接続側コイルエンド及び反接続側コイルエンドでそれぞれ互いに接続される上コイル片および下コイル片を有し、当該上コイル片および下コイル片が電機子鉄心に設けられた５４個のスロットにそれぞれ納められる電機子巻線において、
各相の相帯の相帯中心からみて最内側および最外側のそれぞれの上コイル片および下コイル片のうち少なくとも一つのコイル片を隣接する相のコイル片と入れ替えるように接続したことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機の電機子巻線において、各相の上コイル片もしくは下コイル片のいずれか一方のコイル片を対象に、５コイルからなる相帯においては相帯中心からみて最外側のコイル片を、４コイルからなる相帯においては相帯中心からみて最内側のコイル片を、それぞれ隣接する相のコイル片と入れ替えるように接続したことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項３】
請求項２に記載の回転電機の電機子巻線において、コイルピッチを１０〜１２のいずれかとしたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項４】
請求項１に記載の回転電機の電機子巻線において、各相の５コイルからなる相帯においては相帯中心からみて最外側の上コイル片および下コイル片を、４コイルからなる相帯においては相帯中心からみて最内側の上コイル片および下コイル片を、それぞれ隣接する相のコイル片と入れ替えるように接続したことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項５】
請求項４に記載の回転電機の電機子巻線において、コイルピッチを９〜１１のいずれかとしたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項６】
請求項１に記載の回転電機の電機子巻線において、各相の５コイルからなる相帯においては相帯中心からみて最外側の上コイル片および最内側の下コイル片、もしくは最外側の下コイル片および最内側の上コイル片を、４コイルからなる相帯においては相帯中心からみて最内側の上コイル片および最外側の下コイル片、もしくは相帯中心からみて最外側の上コイル片および最内側の下コイル片を、それぞれ隣接する相のコイル片と入れ替えるように接続したことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項７】
請求項６に記載の回転電機の電機子巻線において、コイルピッチを１２〜１４のいずれかとしたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項８】
請求項１に記載の回転電機の電機子巻線において、各相の相帯の上コイル片もしくは下コイル片のいずれか一方のコイル片を対象に、各相帯中心からみて最外側および最内側のそれぞれのコイル片を、それぞれ隣接する相のコイル片と入れ替えるように接続したことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項９】
請求項８に記載の回転電機の電機子巻線において、コイルピッチを１３〜１４のいずれかとしたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項１０】
請求項１に記載の回転電機の電機子巻線において、各相の相帯の相帯中心からみて最内側および最外側のそれぞれの上コイル片および下コイル片を、それぞれ隣接する相のコイル片と入れ替えるように接続したことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転電機の電機子巻線において、コイルピッチを１１〜１２のいずれかとしたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転電機の電機子巻線に関する。
【背景技術】
【０００２】
大容量の回転電機においては、電機子巻線は上コイル片と下コイル片を積層鉄心からなる電機子鉄心に設けられたスロットに２層に配置し、これらを直列に接続することによって発生電圧を高め、機器容量を増大している。しかし、電機子巻線の電圧が高くなると耐電圧のために電機子巻線の主絶縁厚さが厚くなり、その結果として導体部分の断面積が減少して電流密度が増加し、損失増加を招く。また過度に高電圧とした場合には主絶縁の信頼性も低下する。
【０００３】
このような電機子巻線の電圧の設定にはスロット数の選定が重要となるが、４極３相機の場合にはスロット数が極数および相数で割り切れるいわゆる整数スロットを採用すると２極機に比べて採用できるスロット数が半減して、設計の自由度が制限される。これを避けるためには、例えば４極５４スロットのように、スロット数が極数および相数で割り切れない、いわゆる分数スロットを含めて設計を検討する必要がある。
【０００４】
なお、４極機では同じ電圧を発生するのに２極機に比べて１極あたりの磁束が半分ですむため、その分だけ電機子鉄心ヨーク厚さを薄くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６８２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
回転電機においては電機子と回転子の間のギャップに発生する磁束によって電機子鉄心を回転子側に引き付けるような電磁力が発生し、回転子の回転に伴ってこの電磁力よる円環振動が発生する。この電磁力は磁束密度Ｂの２乗に比例する大きさを持つため、最も周波数が低い電磁力は電気周波数に一致する磁束成分によるものであって、電気周波数の２倍の周波数を持つ加振力となる。一般にギャップ中の磁束密度の空間高調波成分は界磁電流による磁束Ｂｆの空間高調波成分と電機子電流による磁束Ｂａの空間高調波成分があるが、このうち電気周波数と一致するものは電機子電流による磁束Ｂａの高調波成分のみである。従って、電気周波数に一致する磁束成分は、一般に３相４極機の場合には３の倍数の空間高調波成分はキャンセルされるため、θを機械角として、次のように表される。
【数１】
0005710329.tif 000002
【０００７】
一般に整数スロット機では表１に示すように偶数次の空間高調波に対する巻線係数は０となるため、磁束密度の偶数次の空間高調波成分も０となる。従って、電機子鉄心に働く電磁加振力Ｆａは、次に示すような電気周波数に一致する磁束密度の２乗の交流成分に比例する。
【数２】
0005710329.tif 000003
【０００８】
これより、電機子鉄心に働く電磁加振力Ｆａは、次のように表される。
【数３】
0005710329.tif 000004
【０００９】
ここで最も空間高調波次数の低い電磁加振力は８極成分（４直径節モード）となり、鉄心振動としてはこの４直径節モードが励振されやすい。
【００１０】
一方、分数スロット機では例えば４極５４スロットの場合には、スロット数５４が極数４で割切れないために、図７に示すように各相の巻線を４コイルからなる相帯１７と５コイルからなる相帯１８が周方向に交互に並ぶように巻線する。従って、１相の電機子巻線１４は図８に示すように、各磁極位置に対応した相帯が４コイルからなる相帯１７と５コイルからなる相帯１８とが交互に現れるようになる。このため、各磁極毎の対称性が成立たなくなって、そのために表１に示すように偶数次の空間高調波に対する巻線係数が０とならない。このため、電機子鉄心に働く電磁加振力Ｆａは、次に示すような電気周波数に一致する磁束密度の２乗の交流成分に比例する。
【数４】
0005710329.tif 000005
【００１１】
これより、電機子鉄心に働く電磁加振力Ｆａは、次のように表される。
【数５】
0005710329.tif 000006
【００１２】
ここで最も次数の低い電磁加振力として４極成分（２直径節モード）が現れる。
【００１３】
なお、４極成分（２直径節モード）の電磁加振力の要因としては、上述のような基本波磁束密度Ｂ１と２次高調波成分Ｂａ２の相互作用のほかに例えば４次高調波成分Ｂａ４と５次高調波成分Ｂａ５の相互作用も考えられるが、一般に磁束密度に占める基本波Ｂ１の割合が大きいため、ほぼ２次高調波成分Ｂａ２の大きさが４極成分（２直径節モード）の電磁加振力の大きさを決めると考えることができる。
【表１】
0005710329.tif 000007
【００１４】
円環振動においては、直径節モードのモード数が小さいほど固有振動数が低いため、電機子鉄心においても最も低い次数の加振周波数に対して固有振動数の離調を図るのが一般であるが、前述したように、４極機では電機子鉄心ヨーク厚さを薄くするため、２極機に比べて電機子鉄心の円環振動に対する剛性が低く、２直径節モードの円環振動に対して固有振動数の十分な離調を図るのが困難な場合があり、そのような場合には分数スロット機で発生する４極成分（２直径節モード）の電磁加振力によって過大な鉄心振動が引起されるおそれがある。
【００１５】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、電機子電流がつくる磁束に起因する４極成分の電磁加振力を低減して、電機子鉄心の振動を低減し、信頼性を向上させた回転電機の電機子巻線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一態様によれば、３相４極の２層巻き電機子巻線であって、当該巻線の各相の巻線は直列コイルからなり、各コイルが接続側コイルエンド及び反接続側コイルエンドでそれぞれ互いに接続される上コイル片および下コイル片を有し、当該上コイル片および下コイル片が電機子鉄心に設けられた５４個のスロットにそれぞれ納められる電機子巻線において、各相の相帯の相帯中心からみて最内側および最外側のそれぞれの上コイル片および下コイル片のうち少なくとも一つのコイル片を隣接する相のコイル片と入れ替えるように接続したことを特徴とする回転電機の電機子巻線が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電機子電流がつくる磁束に起因する４極成分の電磁加振力を低減して、電機子鉄心の振動を低減し、信頼性を向上させた回転電機の電機子巻線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図。
【図２】同実施形態に係る回転電機の電機子の断面を示す展開模式図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図。
【図７】従来の回転電機の電機子の断面を示す展開模式図。
【図８】従来の回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る回転電機の電機子巻線について説明する。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施形態に係る回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図である。また、図２は、同実施形態に係る回転電機の電機子の断面を示す展開模式図である。
【００２２】
回転電機の電機子１１は積層鉄心よりなる電機子鉄心１２に５４個のスロット１３を設けてあり、４極３相回路の電機子巻線１４はスロット１３に２層に納められている。
【００２３】
各相の電機子巻線１４は、スロット内の上部に納められる上コイル片１５と、スロット内の下部に納められる下コイル片１６とを有し、これら上下コイル片１５，１６の端部同士を巻線口出し部に接続される接続側コイルエンド１９ａと、その軸方向反対側で巻線口出し部に接続されない反接続側コイルエンド１９ｂにおいてそれぞれ直列に接続してなる。さらに電機子巻線１４は上下コイル片１５，１６をそれぞれ電機子鉄心１２に設けられた４個のスロット１３に納めた４コイルからなる相帯１７と、同じく上下コイル片１５，１６を、それぞれ５個のスロット１３に納めた５コイルからなる相帯１８とを有している。
【００２４】
各相帯１７，１８の上コイル片１５は、接続側および反接続側のコイルエンド１９ａ，１９ｂで所定のコイルピッチだけ離れた位置にある対応する下コイル片１６と接続されて直列コイルを形成し、さらに４つの直列コイルからなる相帯１７と５つの直列コイルからなる相帯１８を直列に接続し、さらにこの直列に接続された４コイルと５コイルの相帯１７，１８からなる２組の回路は接続側コイルエンド１９ａに設けられる口出し導体２１を介して並列接続されて電機子巻線１４を形成している。なお、図１は、コイルピッチに８という小さ目の値を採用した例であるが、これは図を見やすくする目的のためであって、特にこのコイルピッチに特定されるものではない。以下の図においても同様である。
【００２５】
図１において各相の相帯１７，１８の接続側コイルエンド１９ａに２本／相のジャンパ線２０ａを、反接続側コイルエンド１９ｂに４本／相のジャンパ線２０ｂを設けることにより、４コイルからなる相帯１７内の相帯中心からの位置によって表した場合に、最も内側の下コイル片２３を隣接する異なる相の（５コイルからなる）相帯の下コイル片２５と入れ替えるようにし、５コイルからなる相帯１８においては相帯中心からみて最も外側の下コイル片２３を隣接する異なる相の（４コイルからなる）相帯の下コイル片２５と入れ替えるようにしている。
【００２６】
一般に電機子巻線は、誘起電圧波形の悪化や回転子の表面損失の増加を防ぐために空間５次および７次の巻線係数が小さくなるようにコイルピッチを選ぶため、４極５４スロットの電機子巻線の従来例としては、例えば空間５次および７次の巻線係数を１０％未満におさえようとすれば、表１に示したコイルピッチ１１の巻線しか選択できない。
【００２７】
表２に本発明の第１の実施形態の各空間次数の巻線係数とコイルピッチの関係を示す。表１と表２を比較すると、本発明の第１の実施形態においてはコイルピッチが１０〜１２の場合に空間５次および７次の巻線係数を１０％未満に抑えることができて、かつ空間２次の巻線係数はいずれの場合にも表１の従来例の値を下回るため、電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分を低減することができる。
【００２８】
なお、コイルピッチが９〜１４以外の範囲は、コイルサイズが大きくなり過ぎる、或いは小さくなり過ぎる、或いは十分な効果が得られない等の理由により、通常は採用しない範囲であるため、表２においてはその記載を省略している。
【表２】
0005710329.tif 000008
【００２９】
以上のように、本発明の第１の実施形態においては４コイルからなる相帯１７では相帯中心から最も内側の下コイル片２３を、５コイルからなる相帯１８では相帯中心からみて最も外側の下コイル片２３を、それぞれ隣接する異なる相の相帯の下コイル片２５と入れ替えるようにしているために、空間２次調波に対する巻線係数を小さくでき、コイルピッチを１２とすれば巻線係数を最小とすることができる。これによって電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分が低減される。空間２次の高調波成分の磁束は主磁束と作用して２直径節の電磁加振力を発生するため、空間２次の高調波成分の磁束が低減することによって２直径節の電磁加振力でき、２直径節の固定子鉄心振動が低減されて信頼性の高い電機子を提供できる。
【００３０】
なお、本実施形態は図示した構成に限らず、例えば図１において上コイル片１５としたものを下コイル片１６とし、下コイル片１６としたものを上コイル片１５、他相と入れ替える下コイル２３を他相と入れ替える上コイル片２２、他相の下コイル片２５を他相の上コイル片と読み変えてもその作用・効果は変わらない。また、口出し位置を図示したものと違う位置に配置したりしても成立つことはもちろんである。また図１では４コイルと５コイルの相帯１７，１８からなる２組の回路を並列接続した２並列巻線としているが、２組の回路を直列接続して電機子巻線を形成する場合でもその作用・効果は変わらない。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る回転電機の電機子巻線について説明する。
【００３２】
なお、この第２の実施形態では、前述の第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３３】
図３は本発明の第２の実施形態に係る回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図である。
【００３４】
図３において各相の相帯１７，１８の接続側コイルエンド１９ａに４本／相のジャンパ線２０ａを、反接続側コイルエンド１９ｂに８本／相のジャンパ線２０ｂを設けることにより、４コイルからなる相帯１７においては、相帯中心からみて最も内側の上コイル片２２を隣接する異なる相の（５コイルからなる）相帯の上コイル片２４と、最も内側の下コイル片２３を隣接する異なる相の相帯の下コイル片２５と入れ替えるようにし、５コイルからなる相帯１８においては相帯中心からみて最も外側の上コイル片２２を隣接する異なる相の（４コイルからなる）相帯の上コイル片２４と、最も外側の下コイル片２３を隣接する異なる相の相帯の下コイル片２５と入れ替えるようにしている。
【００３５】
表３に本発明の第２の実施形態の各空間次数の巻線係数とコイルピッチの関係を示す。表１と表３を比較すると、本発明の第２の実施形態においてはコイルピッチが９〜１１の場合に空間５次および７次の巻線係数を１０％未満に抑えることができて、かつ空間２次の巻線係数は表１の従来例の値を下回るため、電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分を低減することができる。
【表３】
0005710329.tif 000009
【００３６】
以上のように、本発明の第２の実施形態においては４コイルからなる相帯１７では相帯中心から最も内側の上コイル片２２および下コイル片２３を、５コイルからなる相帯１８では相帯中心からみて最も外側の上コイル片２２および下コイル片２３を、それぞれ隣接する異なる相の相帯の上下コイル片２４、２５と入れ替えるようにしているために、空間２次調波に対する巻線係数を小さくでき、コイルピッチを１０とすれば巻線係数を最小とすることができる。これによって電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分が低減される。空間２次の高調波成分の磁束は主磁束と作用して２直径節の電磁加振力を発生するため、空間２次の高調波成分の磁束が低減することによって２直径節の電磁加振力でき、２直径節の固定子鉄心振動が低減されて信頼性の高い電機子を提供できる。
【００３７】
また、本発明の第２の実施形態は、本発明の第１の実施形態と比較して接続側コイルエンドのジャンパ線２０ａおよび反接続側コイルエンドのジャンパ線２０ｂが増加するが、空間２次の高調波成分が低減効果が大きく、また広いコイルピッチにおいてその効果があるという利点がある。
【００３８】
なお、本実施形態は図示した構成に限らず、例えば口出し位置を図示したものと違う位置に配置したりしても成立つことはもちろんである。また図３では４コイルと５コイルの相帯１７，１８からなる２組の回路を並列接続した２並列巻線としているが、２組の回路を直列接続して電機子巻線を形成する場合でもその作用・効果は変わらない。
【００３９】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る回転電機の電機子巻線について説明する。
【００４０】
なお、この第３の実施形態では、前述の第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４１】
図４は本発明の第３の実施形態に係る回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図である。
【００４２】
図４において各相の相帯１７，１８の接続側コイルエンド１９ａに４本／相のジャンパ線２０ａを設けることにより、４コイルからなる相帯１７の相帯中心からみて最も内側の上コイル片２２を隣接する異なる相の（５コイルからなる）相帯の上コイル片２４と、最も外側の下コイル片２３を異なる相の相帯の下コイル片２５と入れ替えるようにし、５コイルからなる相帯１８においては相帯中心からみて最も外側の上コイル片２２を隣接する異なる相の（４コイルからなる）相帯の上コイル片２４と、最も内側の下コイル片２３を隣接する異なる相の相帯の下コイル片２５と入れ替えるようにしている。
【００４３】
表４に本発明の第３の実施形態の各空間次数の巻線係数とコイルピッチの関係を示す。表１と表４を比較すると、本発明の第３の実施形態においてはコイルピッチが１２〜１４の場合に空間５次および７次の巻線係数を１０％未満に抑えることができて、かつ空間２次の巻線係数は表１の従来例の値を下回るため、電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分を低減することができる。
【表４】
0005710329.tif 000010
【００４４】
以上のように、本発明の第３の実施形態においては４コイルからなる相帯１７では相帯中心から最も内側の上コイル片２２および最も外側の下コイル片２３を、５コイルからなる相帯１８では相帯中心からみて最も外側の上コイル片２２および最も内側の下コイル片２３を、それぞれ隣接する異なる相の相帯の上コイル片２４、下コイル片２５と入れ替えるようにしているために、空間２次調波に対する巻線係数を小さくでき、コイルピッチを１３とすれば巻線係数を最小とすることができる。これによって電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分が低減される。空間２次の高調波成分の磁束は主磁束と作用して２直径節の電磁加振力を発生するため、空間２次の高調波成分の磁束が低減することによって２直径節の電磁加振力でき、２直径節の固定子鉄心振動が低減されて信頼性の高い電機子を提供できる。
【００４５】
また、本発明の第３の実施形態は、本発明の第１および第２の実施形態と比較して反接続側コイルエンドのジャンパ線２０ｂが不要であるという利点がある。
【００４６】
なお、本実施形態は図示した構成に限らず、例えば図４において上コイル片１５としたものを下コイル片１６、他相と入れ替える上コイル２２を他相と入れ替える下コイル片２３、他相の上コイル片２４を他相の下コイル片２５とし、下コイル片１６としたものを上コイル片１５、他相と入れ替える下コイル片２３を他相と入れ替える上コイル２２、他相の下コイル片２５を他相の上コイル片２４と読み変えてもその作用・効果は変わらない。また、口出し位置を図示したものと違う位置に配置したりしても成立つことはもちろんである。また図４では４コイルと５コイルの相帯１７，１８からなる２組の回路を並列接続した２並列巻線としているが、２組の回路を直列接続して電機子巻線を形成する場合でもその作用・効果は変わらない。
【００４７】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る回転電機の電機子巻線について説明する。
【００４８】
なお、この第４の実施形態では、前述の第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４９】
図５は本発明の第４の実施形態におけるにおける回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図である。
【００５０】
図５において各相の相帯１７，１８の接続側コイルエンド１９ａに４本／相のジャンパ線２０ａを、反接続側コイルエンド１９ｂに８本／相のジャンパ線２０ｂを設けることにより、４コイルからなる相帯１７の相帯中心からみて最も内側および外側の上コイル片２２をそれぞれ隣接する異なる相の（５コイルからなる）相帯の上コイル片２４と入れ替えるようにし、５コイルからなる相帯１８においても相帯中心からみて最も内側および外側の上コイル片２２をそれぞれ隣接する異なる相の（４コイルからなる）相帯の上コイル片２４と入れ替えるようにしている。
【００５１】
表５に本発明の第４の実施形態の各空間次数の巻線係数とコイルピッチの関係を示す。表１と表５を比較すると、本発明の第４の実施形態においてはコイルピッチが１３〜１４の場合に空間５次および７次の巻線係数を１０％未満に抑えることができて、かつ空間２次の巻線係数は表１の従来例の値を下回るため、電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分を低減することができる。
【表５】
0005710329.tif 000011
【００５２】
以上のように、本発明の第４の実施形態においては４コイルからなる相帯１７では相帯中心から最も内側および外側の上コイル片２２を、５コイルからなる相帯１８でも相帯中心からみて最も内側および外側の上コイル片２２を、それぞれ隣接する異なる相の相帯の上コイル片２４と入れ替えるようにしているために、空間２次調波に対する巻線係数を小さくでき、コイルピッチを１３とすれば巻線係数を最小とすることができる。これによって電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分が低減される。空間２次の高調波成分の磁束は主磁束と作用して２直径節の電磁加振力を発生するため、空間２次の高調波成分の磁束が低減することによって２直径節の電磁加振力でき、２直径節の固定子鉄心振動が低減されて信頼性の高い電機子を提供できる。
【００５３】
なお、本実施形態は図示した構成に限らず、例えば図５において上コイル片１５としたものを下コイル片１６、他相と入れ替える上コイル２２を他相と入れ替える下コイル片２３、他相の上コイル片２４を他相の下コイル片２５とし、下コイル片１６としたものを上コイル片１５と読み変えてもその作用・効果は変わらない。また、口出し位置を図示したものと違う位置に配置したりしても成立つことはもちろんである。また図５では４コイルと５コイルの相帯１７，１８からなる２組の回路を並列接続した２並列巻線としているが、２組の回路を直列接続して電機子巻線を形成する場合でもその作用・効果は変わらない。
【００５４】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係る回転電機の電機子巻線について説明する。
【００５５】
なお、この第５の実施形態では、前述の第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５６】
図６は本発明の第５の実施形態におけるにおける回転電機の電機子巻線の１相分を示す展開模式図である。
【００５７】
図６において各相の相帯１７，１８の接続側コイルエンド１９ａに８本／相のジャンパ線２０ａを設けることにより、４コイルからなる相帯１７の相帯中心からみて最も内側および外側の上下コイル片２２、２３をそれぞれ隣接する異なる相の（５コイルからなる）相帯の上下コイル片２４、２５と入れ替えるようにし、５コイルからなる相帯１８においても相帯中心からみて最も内側および外側の上下コイル片２２、２３をそれぞれ隣接する異なる相の（４コイルからなる）相帯の上下コイル片２４、２５と入れ替えるようにしている。
【００５８】
表６に本発明の第５の実施形態の各空間次数の巻線係数とコイルピッチの関係を示す。表１と表６を比較すると、本発明の第３の実施形態においてはコイルピッチが１１、１２の場合に空間５次および７次の巻線係数を１０％未満に抑えることができて、かつ空間２次の巻線係数は表１の従来例の値を下回るため、電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分を低減することができる。
【表６】
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【００５９】
以上のように、本発明の第５の実施形態においては４コイルからなる相帯１７では相帯中心から最も内側および外側の上下コイル片２２、２３を、５コイルからなる相帯１８でも相帯中心からみて最も内側および外側の上下コイル片２２、２３を、それぞれ隣接する異なる相の相帯の上コイル片２４、２５と入れ替えるようにしているために、空間２次調波に対する巻線係数を小さくでき、コイルピッチを１３とすれば空間７次調波の巻線係数は大きくなるが、空間２次調波の巻線係数を最小とすることができる。これによって電機子電流のつくる磁束のうち空間２次の高調波成分が低減される。空間２次の高調波成分の磁束は主磁束と作用して２直径節の電磁加振力を発生するため、空間２次の高調波成分の磁束が低減することによって２直径節の電磁加振力でき、２直径節の固定子鉄心振動が低減されて信頼性の高い電機子を提供できる。
【００６０】
また、本発明の第５の実施形態は、本発明の第１、第２および第４の実施形態と比較して反接続側コイルエンドのジャンパ線２０ｂが不要であるという利点がある。
【００６１】
なお、本実施形態は図示した構成に限らず、例えば口出し位置を図示したものと違う位置に配置したりしても成立つことはもちろんである。また図６では４コイルと５コイルの相帯１７，１８からなる２組の回路を並列接続した２並列巻線としているが、２組の回路を直列接続して電機子巻線を形成する場合でもその作用・効果は変わらない。
【００６２】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１１…電機子、１２…電機子鉄心、１３…スロット、１４…電機子巻線、１５…上コイル片、１６…下コイル片、１７…４コイルからなる相帯、１８…５コイルからなる相帯、１９ａ…接続側コイルエンド、１９ｂ…反接続側コイルエンド、２０ａ…接続側のジャンパ線、２０ｂ…反接続側のジャンパ線、２１…口出し導体、２２…他相と入れ替える上コイル片、２３…他相と入れ替える下コイル片、２４…他相の上コイル片、２５…他相の下コイル片。
【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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