(57)【要約】【課題】並列回路間の循環電流が低減され、循環電流による巻線の過熱や効率の低下を防止し、また、接続側コイルエンドの接続部の信頼性を向上させること。【解決手段】３相２層巻きの部分電機子巻線１０において、コイル片の相対位置をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、第１並列回路１は上コイル片１５のＡ，Ｆに各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに各１個、下コイル片１６のＣ，Ｄに各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆに各１個、第２並列回路２は上コイル片１５と下コイル片１６のそれぞれＢ，Ｅに各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆに各１個、第３並列回路３は上コイル片１５のＣ，Ｄに各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆに各１個、下コイル片１６のＡ，Ｆに各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに各１個それぞれ配置され、接続側コイルエンド１７側に３本の極間接続導体１９と３本のジャンパ接続導体２０、反接続側コイルエンド１８側に４本のジャンパ接続導体２０を備えたこと。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、
前記第１〜第４の各相帯が、上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続した直列コイルにより構成され、
前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、
第１並列回路の上コイル片はＡ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＣ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、
第２並列回路の上コイル片と下コイル片はそれぞれＢ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、
第３並列回路の上コイル片はＣ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の下コイル片はＡ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個それぞれ配置されるように接続され、
前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に３本の極間接続導体と、３本のジャンパ接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に４本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項２】
前記電機子巻線において、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に１，２，３，３，２，１とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，２，１，１，２，３とし、第３相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ３，３，３，３，３，３とし、第４相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とするように接続されたことを特徴とする請求項１記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項３】
前記電機子巻線のコイルピッチが、１８／１８，１７／１８，１６／１８および１５／１８のうちのいずれかとしたことを特徴とする請求項１または２記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項４】
各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、
前記第１〜第４の各相帯が、上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続した直列コイルにより構成され、
前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、
第１並列回路の上コイル片はＡ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＣ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、
第２並列回路の上コイル片と下コイル片はそれぞれＢ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、
第３並列回路の上コイル片はＣ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の下コイル片はＡ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個それぞれ配置されるように接続され、
前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に２本の極間接続導体と、４本のジャンパ接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に２本の極間接続導体と、２本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項５】
前記電機子巻線において、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に１，２，３，３，２，１とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，２，１，１，２，１とし、第３相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ３，３，３，３，３，３とし、第４相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に１，１，１，１，１，１とし、第４相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に１，１，１，１，１，３とするように接続されたことを特徴とする請求項４記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項６】
前記電機子巻線のコイルピッチが、１８／１８，１７／１８，１６／１８および１５／１８のうちのいずれかとしたことを特徴とする請求項４または５記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項７】
各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、
前記第１〜第４の各相帯は上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続した直列コイルにより構成され、
前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、
第１並列回路の上コイル片はＢ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＣ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、
第２並列回路の上コイル片はＢ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第２並列回路の下コイル片はＣ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、
第３並列回路の上コイル片はＡ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各２個配置され、第３並列回路の下コイル片はＡ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各２個配置されるように接続され、
前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に２本の極間接続導体と、５本のジャンパ接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に２本の極間接続導体と、２本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項８】
前記電機子巻線において、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，２，３，２，３，３とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，３，２，３，２，３とし、第３相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，１，３，１，３，３とし、第３相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，３，１，３，１，３とし、第４相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とするように接続されたことを特徴とする請求項７記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項９】
前記電機子巻線のコイルピッチが、１５／１８または１４／１８としたことを特徴とする請求項７または８記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項１０】
各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、
前記第１〜第４の各相帯は上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続されてなる直列コイルにより構成され、
前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、
第１並列回路の上コイル片はＢ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＡ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、
第２並列回路の上コイル片はＢ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第２並列回路の下コイル片はＡ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、
第３並列回路の上コイル片はＡ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各２個配置され、第３並列回路の下コイル片はＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各２個配置されるように接続され、
前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に１本の極間接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に４本の極間接続導体と、６本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項１１】
前記電機子巻線において、前記並列回路は第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２の順とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，２，３，３，３，２とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に２，３，３，３，２，３とし、第３相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，１，３，３，３，１とし、第３相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に１，３，３，３，１，３とし、第４相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とするように接続されたことを特徴とする請求項１０記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項１２】
前記電機子巻線のコイルピッチが、１６／１８または１５／１８としたことを特徴とする請求項１０または１１記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項１３】
各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、
前記第１〜第４の各相帯は上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続されてなる直列コイルにより構成され、
前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、
第１並列回路の上コイル片はＢ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＣ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、
第２並列回路の上コイル片はＢ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第２並列回路の下コイル片はＡ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、
第３並列回路の上コイル片はＡ，Ｃ，Ｅの位置に各２個、Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の下コイル片はＢ，Ｄ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃの位置に各１個配置されるように接続され、
前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に１本の極間接続導体と、４本のジャンパ接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に４本の極間接続導体と、３本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする回転電機の電機子巻線。
【請求項１４】
前記電機子巻線において、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，２，３，３，３，２とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に２，３，３，３，２，３とし、第３相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，１，３，１，３，３とし、第３相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，３，１，３，１，３とし、第４相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とするように接続されたことを特徴とする請求項１３記載の回転電機の電機子巻線。
【請求項１５】
前記電機子巻線のコイルピッチが、１６／１８，１５／１８および１４／１８のうちのいずれかとしたことを特徴とする請求項１３または１４記載の回転電機の電機子巻線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４極３相の３並列回路を備えた回転電機の電機子巻線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量のタービン発電機においては、電機子巻線は上コイル片と下コイル片を積層鉄心に設けられたスロットに２層に配置し、これを直列に接続することによって発生電圧を高め、発電機の容量を増大させている。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、電機子巻線の損失の増加を招く。
【０００３】
このため、電機子巻線を複数の並列回路に分割することにより、発電機の容量はそのままにして発生電圧を低減して、電機子巻線の損失の低減および冷却能力の向上を図ることが行なわれている。特に、タービン発電機では、最大容量機となる４極の大容量機は発電機の容量の増大に伴う電圧上昇を抑えるため、３つの並列回路を有する電機子巻線が必要となっている。
【０００４】
このような４極発電機において３つの並列回路を有する電機子巻線を使用した場合には、各並列回路に発生する電圧を完全に同一にすることができないため、並列回路間に循環電流が発生し、電機子巻線の損失を増加するという問題が生じる。
【０００５】
米国特許第３，４７６，９６４号明細書は、このようなコイル配置の改善に関するものであり、４極７２スロットを有する発電機に準用可能な３つの並列回路を有する電機子巻線のコイル配置について開示している。しかし、この米国特許明細書における電機子巻線のコイルの接続方法では、並列回路毎に発生する電圧の大きさの偏差（平均的な相電圧よりの偏差）は最大で０．５１％であり、例えば、米国特許２，７７８，９６３号明細書で示されている偏差０．４％以下という基準から考えても不平衡電圧の低減が充分であるとは言い難く問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
発電機の大容量化を図るためには、電機子電流の増加に見合って電機子巻線の冷却を強化することが必要であり、並列回路間に流れる循環電流についてもできる限り低減することが必要となってきている。このためには、各並列回路で発生する電圧の不平衡をできる限り低減することが必要となる。
【０００７】
また、接続側コイルエンドには口出し接続導体が備わるため、極間接続導体の本数が多くなるとコイルエンド寸法の増加や、コイルエンド接続作業性の低下を招く。
【０００８】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、並列回路間の電圧の不平衡を低減できるため、並列回路間の循環電流が低減され、循環電流による巻線の過熱や効率の低下を防止して、高信頼性、高効率の電機子巻線を提供することを目的とする。
【０００９】
また、他の目的は、接続側コイルエンドの極間接続導体の本数を低減できるので、極間接続導体の設置による接続側コイルエンドの軸方向寸法の増加を抑制することができ、また、接続作業性も向上できるので、接続側コイルエンドの接続部の信頼性を向上させた電機子巻線を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、前記第１〜第４の各相帯が、上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続した直列コイルにより構成され、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、第１並列回路の上コイル片はＡ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＣ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第２並列回路の上コイル片と下コイル片はそれぞれＢ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の上コイル片はＣ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の下コイル片はＡ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個それぞれ配置されるように接続され、前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に３本の極間接続導体と、３本のジャンパ接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に４本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、前記電機子巻線において、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に１，２，３，３，２，１とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，２，１，１，２，３とし、第３相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ３，３，３，３，３，３とし、第４相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とするように接続されたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、前記電機子巻線のコイルピッチが、１８／１８，１７／１８，１６／１８および１５／１８のうちのいずれかとしたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、前記第１〜第４の各相帯が、上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続した直列コイルにより構成され、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、第１並列回路の上コイル片はＡ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＣ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第２並列回路の上コイル片と下コイル片はそれぞれＢ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の上コイル片はＣ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の下コイル片はＡ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個それぞれ配置されるように接続され、前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に２本の極間接続導体と、４本のジャンパ接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に２本の極間接続導体と、２本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項５に記載したように、前記電機子巻線において、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に１，２，３，３，２，１とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，２，１，１，２，１とし、第３相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ３，３，３，３，３，３とし、第４相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に１，１，１，１，１，１とし、第４相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に１，１，１，１，１，３とするように接続されたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項６に記載したように、前記電機子巻線のコイルピッチが、１８／１８，１７／１８，１６／１８および１５／１８のうちのいずれかとしたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項７に記載したように、各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、前記第１〜第４の各相帯は上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続した直列コイルにより構成され、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、第１並列回路の上コイル片はＢ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＣ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第２並列回路の上コイル片はＢ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第２並列回路の下コイル片はＣ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の上コイル片はＡ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各２個配置され、第３並列回路の下コイル片はＡ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各２個配置されるように接続され、前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に２本の極間接続導体と、５本のジャンパ接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に２本の極間接続導体と、２本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項８に記載したように、前記電機子巻線において、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，２，３，２，３，３とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，３，２，３，２，３とし、第３相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，１，３，１，３，３とし、第３相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，３，１，３，１，３とし、第４相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とするように接続されたことを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項９に記載したように、前記電機子巻線のコイルピッチが、１５／１８または１４／１８としたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項１０に記載したように、各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、前記第１〜第４の各相帯は上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続されてなる直列コイルにより構成され、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、第１並列回路の上コイル片はＢ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＡ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第２並列回路の上コイル片はＢ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第２並列回路の下コイル片はＡ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の上コイル片はＡ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各２個配置され、第３並列回路の下コイル片はＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各２個配置されるように接続され、前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に１本の極間接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に４本の極間接続導体と、６本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項１１に記載したように、前記電機子巻線において、前記並列回路は第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２の順とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，２，３，３，３，２とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に２，３，３，３，２，３とし、第３相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，１，３，３，３，１とし、第３相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に１，３，３，３，１，３とし、第４相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とするように接続されたことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項１２に記載したように、前記電機子巻線のコイルピッチが、１６／１８または１５／１８としたことを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項１３に記載したように、各相が３つの並列回路を有し、かつ各相が第１〜第４相帯に分割される電機子鉄心に設けられたスロットに納められる３相２層巻きの電機子巻線において、前記第１〜第４の各相帯は上コイル片と下コイル片の２つのコイル片を直列に接続されてなる直列コイルにより構成され、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記相帯中のコイル片の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表すとき、第１並列回路の上コイル片はＢ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され、第１並列回路の下コイル片はＣ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第２並列回路の上コイル片はＢ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置され、第２並列回路の下コイル片はＡ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の上コイル片はＡ，Ｃ，Ｅの位置に各２個、Ｄ，Ｆの位置に各１個配置され、第３並列回路の下コイル片はＢ，Ｄ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃの位置に各１個配置されるように接続され、前記電機子巻線の接続側コイルエンド側に１本の極間接続導体と、４本のジャンパ接続導体を設ける一方、反接続側コイルエンド側に４本の極間接続導体と、３本のジャンパ接続導体を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項１４に記載したように、前記電機子巻線において、前記並列回路は前記第１〜第４相帯のうち少なくとも２つの相帯に配置される直列コイルを有し、前記並列回路の回路番号を１〜３と表すとき、第１相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、第２相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，２，３，３，３，２とし、第２相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に２，３，３，３，２，３とし、第３相帯の上コイル片の回路番号の配置を順に３，１，３，１，３，３とし、第３相帯の下コイル片の回路番号の配置を順に３，３，１，３，１，３とし、第４相帯の上コイル片と下コイル片の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とするように接続されたことを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明に係る回転電機の電機子巻線は、上述した課題を解決するために、請求項１５に記載したように、前記電機子巻線のコイルピッチが、１６／１８，１５／１８および１４／１８のうちのいずれかとしたことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る回転電機の電機子巻線の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明に係る回転電機の電機子巻線の第１実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図である。
【００２７】
４極３相のタービン発電機に設置され、各相に３並列回路を備える電機子巻線は、積層鉄心よりなる電機子鉄心（図示しない）に設けられた７２個のスロットに２層に納められる。
【００２８】
図１では、３相からなるタービン発電機の電機子巻線を構成する１相分の電機子巻線（以下、部分電機子巻線１０という）を示しており、部分電機子巻線１０には、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４がそれぞれ備えられ、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４のそれぞれについて、電機子鉄心に備えるスロット内の上部に納められる上コイル片１５、およびスロット内の下部に納められる下コイル片１６がそれぞれ備わり、上コイル片１５および下コイル片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１７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１８において直列に接続される。
【００２９】
さらに、部分電機子巻線１０は、３つの並列回路を備える。例えば図１では、第１並列回路１、第２並列回路２、第３並列回路３という回路番号を付して識別するが、この回路番号１〜３は単に説明の便宜上、並列回路を特定するために付した符号であって、各並列回路の回路番号の順番は任意であり、限定されない。また、第１並列回路１は実線で示し、第２並列回路２は破線で示し、第３並列回路３は１点鎖線で示す。
【００３０】
ここで、部分電機子巻線１０の第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４のそれぞれの上コイル片１５は、接続側コイルエンド１７および反接続側コイルエンド１８から予め定められたコイルピッチだけ離れた位置に対応する下コイル片１６に接続し、かつ、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４のそれぞれに対応する並列回路のコイルを、極間接続導体１９を介して接続させる直列コイルとして形成される。なお、図１は、コイルピッチに２／３（１２／１８）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。
【００３１】
また、部分電機子巻線１０の接続側コイルエンド１７側に３本の極間接続導体１９と３本のジャンパ接続導体２０を設ける一方、反接続側コイルエンド１８側に４本のジャンパ接続導体２０を設ける。
【００３２】
図１の部分電機子巻線１０において、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内のそれぞれの上コイル片１５および下コイル片１６の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表した場合（第１相帯１１の上コイル片１５のみに符号を付す）、各並列回路１〜３の上コイル片１５および下コイル片１６の位置は表１に示す通りである。
【００３３】
すなわち、部分電機子巻線１０の第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内のそれぞれの上コイル片１５に備わる第１並列回路１の数の合計は８個であり、Ａ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置される。同様に、下コイル片１６に備わる第１並列回路１の数の合計は８個であり、Ｃ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置される。
【００３４】
第１並列回路１と同様に、上コイル片１５に備わる第２並列回路２の数の合計は８個であり、Ｂ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置される。同様に、下コイル片１６に備わる第２並列回路２の数の合計は８個であり、Ｂ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置される。さらに、上コイル片１５に備わる第３並列回路３の数の合計は８個であり、Ｃ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの位置に各１個、下コイル片１６に備わる第３並列回路３の数の合計は８個であり、Ａ，Ｆの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置される。
【００３５】
【表１】
2004040910.tif 000003
【００３６】
続いて表１に従い、各相帯内の各並列回路１〜３の配列の一例として、例えば、第１相帯１１における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、同様に、第２相帯１２における上コイル片１５の回路番号の配置を順に１，２，３，３，２，１、下コイル片１６では３，２，１，１，２，３とし、第３相帯１３における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置を順にそれぞれ３，３，３，３，３，３とし、第４相帯１４における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とする。
【００３７】
次に、部分電機子巻線１０に発生する電圧の不平衡について説明する。ここではその不平衡度を数値評価する手段として、一般的に次の定義を採用する。
【００３８】
定義：部分電機子巻線１０に備わる多数の並列回路の内、１回路のみの電圧をｐ．ｕ．表示で表したものは、その並列回路の開放電圧と相全体としての平均電圧（相電圧）との比であって、その並列回路と相全体の電圧の大きさの不平衡の程度を表す。同様に、１つの並列回路に発生する開放電圧と相電圧との位相角偏差はその並列回路と相全体の電圧の位相角の不平衡の程度を表す。
【００３９】
表２に、第１実施形態に係る部分電機子巻線１０のコイルピッチが１６／１８の場合における部分電機子巻線１０の発生電圧の平衡度を示す。表２に示すように、この部分電機子巻線１０においては、電圧の大きさの偏差（ｐ．ｕ．電圧の１．０よりの偏差）は最大で０．２６％であり、位相角の偏差は０．１１９度である。これらの結果から、部分電機子巻線１０は前述の米国特許第３，４７６，９６４号明細書（電圧の大きさの偏差が最大で０．５１％）の場合に比べて非常に高い平衡度を示すことが分かる。
【００４０】
また、部分電機子巻線１０では、米国特許第２，７７８，９６３号明細書で示されている基準値である、電圧の大きさの偏差が０．４％、位相角の偏差が０．１５度以内という基準を満足する。
【００４１】
【表２】
2004040910.tif 000004
【００４２】
なお、部分電機子巻線１０の発生電圧の平衡度は、コイルピッチにより変化するため、コイルピッチに対する３並列回路の不平衡電圧のうち最大のものの大きさを表３に示す。コイルピッチが１８／１８〜１５／１８の間であれば上記の米国特許第２，７７８，９６３号明細書で示された電圧の大きさの偏差０．４％以下を満足する。
【００４３】
【表３】
2004040910.tif 000005
【００４４】
図１では、３相の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線１０を図示しているが、図１の部分電機子巻線１０を第１相とし、第２相および第３相の部分電機子巻線についても第１相の部分電機子巻線１０と同様の構成であり、位置的に第１相を６０°および１２０°（電気角で１２０°および２４０°）または２４０°および１２０°（電気角で４８０°および２４０°）ずらして、第２相および第３相を配置する。
【００４５】
よって、図示しない第２相および第３相についても、各相帯における回路番号の配置および各並列回路１〜３の上下コイルの相対位置は図１と同様であり、各並列回路の電圧の平衡度は表２および表３に示される通りである。
【００４６】
以上のように、部分電機子巻線１０によって、並列回路１〜３間の電圧の不平衡を低減できるため、並列回路１〜３間の循環電流が低減され、循環電流による巻線の過熱や効率の低下を防止することで、高信頼性、高効率の電機子巻線を提供できる。
【００４７】
なお、本実施の形態は、図１に示した構成に限らず、電気的に等価な巻線配置に変更して準用できる。例えば、図１における第３相帯１３と第４相帯１４の位置を入れ替えた構成としても、並列回路毎の電圧の平衡度は表２および表３に示すものと同一の効果を持つので、このような変更も可能である。
【００４８】
また、部分電機子巻線１０のこの相帯の入れ替えにおいては、各種の入れ替えが可能であり、接続側コイルエンド１７または反接続側コイルエンド１８と極間接続導体１９等との接続作業性や、接続側コイルエンド１７や極間接続導体１９の寸法等の点から適宜選定して行うことができる。
【００４９】
さらに、第１相、第２相および第３相は通常同じ構成の相を上記のように特定の角度ずらして形成されるが、電気的に等価な巻線配置であれば、構成の異なる相を組合せて３相としてもよい。例えば、３相中、図１に示した構成の相と、図１における第３相帯１３と第４相帯１４の位置を入れ替えた構成の相のいずれかを少なくとも１相設けるなど、複数の構成を組合せるようにしてもよい。
【００５０】
図２は、本発明に係る回転電機の電機子巻線の第２実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図である。
【００５１】
４極３相のタービン発電機に設置され、各相に３並列回路を備える電機子巻線は、積層鉄心よりなる電機子鉄心（図示しない）に設けられた７２個のスロットに２層に納められている。
【００５２】
図２では、３相からなるタービン発電機の電機子巻線を構成する１相分の部分電機子巻線１０Ａを示しており、部分電機子巻線１０Ａには、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４がそれぞれ備えられる。
【００５３】
なお、図２において、図１と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
また、部分電機子巻線１０Ａの接続側コイルエンド１７側に２本の極間接続導体１９と４本のジャンパ接続導体２０を設ける一方、反接続側コイルエンド１８側に２本の極間接続導体１９と２本のジャンパ接続導体２０を設ける。
【００５５】
図２の部分電機子巻線１０Ａにおいて、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内のそれぞれの上コイル片１５および下コイル片１６の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表した場合（第１相帯１１の上コイル片１５のみに符号を付す）、各並列回路１〜３の上コイル片１５および下コイル片１６の位置は表１に示す通りである。
【００５６】
続いて表１に従い、各相帯内の各並列回路１〜３の配列の一例として、第１相帯１１における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、同様に、第２相帯１２における上コイル片１５の回路番号の配置を順に１，２，３，３，２，１、下コイル片１６では３，２，１，１，２，１とし、第３相帯１３における上コイル片および下コイル片１６の回路番号の配置を順にそれぞれ３，３，３，３，３，３とし、第４相帯１４における上コイル片１５の回路番号の配置を順に１，１，１，１，１，１、下コイル片１６では１，１，１，１，１，３とする。
【００５７】
さらに、図２において、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯内のそれぞれの上コイル片１５と下コイル片１６との相対位置が、図１の上コイル片１５と下コイル片１６との相対位置と同一であるため、図２の部分電機子巻線１０Ａの発生電圧の平衡度は、図１の部分電機子巻線１０の発生電圧の平衡度と同一であり、表２および表３で表される。
【００５８】
図２では、３相の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線１０Ａを図示しているが、図２の部分電気子巻線１０Ａを第１相とし、第２相および第３相の部分電機子巻線についても第１相の部分電機子巻線１０Ａと同様の構成であり、位置的に第１相を特定角ずらして、第２相および第３相を配置する。
【００５９】
よって、図示しない第２相および第３相についても、各相帯における回路番号の配置および各並列回路１〜３の上下コイルの相対位置は図２と同様であり、各並列回路の電圧の平衡度は表２および表３に示される通りである。
【００６０】
なお、本実施の形態は、図２に示した構成に限らず、電気的に等価な巻線配置に変更して準用できる。
【００６１】
また、部分電機子巻線１０Ａのこの相帯の入れ替えにおいては、各種の入れ替えが可能であり、接続側コイルエンド１７または反接続側コイルエンド１８と極間接続導体１９等との接続作業性や、接続側コイルエンド１７や極間接続導体１９の寸法等の点から適宜選定して行うことができる。
【００６２】
さらに、第１相、第２相および第３相は通常同じ構成の相を上記のように特定の角度ずらして形成されるが、電気的に等価な巻線配置であれば、構成の異なる相を組合せて３相としてもよい。
【００６３】
以上のように、部分電機子巻線１０Ａによって、並列回路１〜３間の電圧の不平衡を低減できるため、並列回路１〜３間の循環電流が低減され、循環電流による巻線の過熱や効率の低下を防止して、高信頼性、高効率の電機子巻線を提供できる。
【００６４】
また、部分電機子巻線１０Ａでは、図１の部分電機子巻線１０に比べて接続側コイルエンドの極間接続導体の本数を低減できるので、極間接続導体の設置による接続側コイルエンドの軸方向寸法の増加を抑制することができ、また、接続作業性も向上できるので、接続側コイルエンドの接続部の信頼性を向上させた電機子巻線を提供できる。
【００６５】
図３は、本発明に係る回転電機の電機子巻線の第３実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図である。
【００６６】
４極３相のタービン発電機に設置され、各相に３並列回路を備える電機子巻線は、積層鉄心よりなる電機子鉄心（図示しない）に設けられた７２個のスロットに２層に納められている。
【００６７】
図３では、３相からなるタービン発電機の電機子巻線を構成する１相分の部分電機子巻線１０Ｂを示しており、部分電機子巻線１０Ｂには、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４がそれぞれ備えられる。
【００６８】
なお、図３において、図１と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００６９】
また、部分電機子巻線１０Ｂの接続側コイルエンド１７側に２本の極間接続導体１９と５本のジャンパ接続導体２０を設ける一方、反接続側コイルエンド１８側に２本の極間接続導体１９と２本のジャンパ接続導体２０を設ける。
【００７０】
図３の部分電機子巻線１０Ｂにおいて、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内のそれぞれの上コイル片１５および下コイル片１６の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆとした場合（第１相帯１１の上コイル片１５のみに符号を付す）、各並列回路１〜３の上コイル片１５および下コイル片の位置は表４に示す通りである。
【００７１】
すなわち、部分電機子巻線１０Ｂの第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内のそれぞれの上コイル片１５に備わる第１並列回路１の数の合計は８個であり、Ｂ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置される。同様に、下コイル片１６に備わる第１並列回路の数の合計は８個であり、Ｃ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置される。
【００７２】
第１並列回路１と同様に、上コイル片１５に備わる第２並列回路２の数の合計は８個であり、Ｂ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置され。同様に、下コイル片１６に備わる第２並列回路２の数の合計は８個であり、Ｃ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置される。さらに、上コイル片１５に備わる第３並列回路３の数の合計は８個であり、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各２個、下コイル片１６に備わる第３並列回路３の数の合計は８個であり、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各２個配置される。
【００７３】
【表４】
2004040910.tif 000006
【００７４】
続いて表４に従い、各相帯内の各並列回路１〜３の配列の一例として、例えば、第１相帯１１における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、同様に、第２相帯１２における上コイル片１５の回路番号の配置を順に３，２，３，２，３，３、下コイル片１６では３，３，２，３，２，３とし、第３相帯１３における上コイル片１５の回路番号の配置を順に３，１，３，１，３，３、下コイル片１６では３，３，１，３，１，３とし、第４相帯１４における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とする。
【００７５】
次に、部分電機子巻線１０Ｂに発生する電圧の不平衡について説明する。ここではその不平衡度を数値評価する手段として、一般的に次の定義を採用する。
【００７６】
定義：部分電機子巻線１０Ｂに備わる多数の並列回路の内、１回路のみの電圧をｐ．ｕ．表示で表したものは、その並列回路の開放電圧と相全体としての平均電圧（相電圧）との比であって、その並列回路と相全体の電圧の大きさの不平衡の程度を表す。同様に、１つの並列回路に発生する開放電圧と相電圧との位相角偏差はその並列回路と相全体の電圧の位相角の不平衡の程度を表す。
【００７７】
表５に、第３実施形態に係る部分電機子巻線１０Ｂのコイルピッチが１５／１８の場合における電機子巻線１０Ｂの発生電圧の平衡度を示す。表５に示すように、この部分電機子巻線１０Ｂにおいては、電圧の大きさの偏差は最大で０．１０％であり、位相角の偏差は０度である。これらの結果から、部分電機子巻線１０Ｂは前述の米国特許第３，４７６，９６４号明細書（電圧の大きさの偏差が最大で０．５１％）の場合に比べて非常に高い平衡度を示すことが分かる。
【００７８】
また、部分電機子巻線１０Ｂでは、米国特許第２，７７８，９６３号明細書で示されている基準値である、電圧の大きさの偏差が０．４％、位相角の偏差が０．１５度以内という基準を満足する。
【００７９】
【表５】
2004040910.tif 000007
【００８０】
なお、部分電機子巻線１０Ｂの発生電圧の平衡度は、コイルピッチにより変化するため、コイルピッチに対する３並列回路の不平衡電圧のうち最大のものの大きさを表６に示す。コイルピッチが１５／１８，１４／１８のいずれかであれば米国特許第２，７７８，９６３号明細書で示された電圧の大きさの偏差０．４％以下を満足する。
【００８１】
【表６】
2004040910.tif 000008
【００８２】
図３では、３相の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を図示しているが、図３の部分電機子巻線１０Ｂを第１相とし、第２相および第３相の部分電機子巻線についても第１相の部分電機子巻線１０Ｂと同様の構成であり、位置的に第１相を特定角ずらして、第２相および第３相を配置する。
【００８３】
よって、図示しない第２相および第３相の部分電機子巻線についても、各相帯における回路番号の配置および各並列回路の上下コイルの相対位置は図３と同様であり、各並列回路の電圧の平衡度は表５および表６に示される通りである。
【００８４】
なお、本実施の形態は、図３に示した構成に限らず、電気的に等価な巻線配置に変更して準用できる。
【００８５】
また、部分電機子巻線１０Ｂのこの相帯の入れ替えにおいては、各種の入れ替えが可能であり、接続側コイルエンド１７または反接続側コイルエンド１８と極間接続導体１９等との接続可能性や、接続側コイルエンド１７や極間接続導体１９の寸法等の点から便宜選定して行うことができる。
【００８６】
さらに、第１相、第２相および第３相は通常同じ構成の相を上記のように特定の角度ずらして形成されるが、電気的に等価な巻線配置であれば、構成の異なる相を組合せて３相としてもよい。
【００８７】
以上のように、部分電機子巻線１０Ｂによって、並列回路１〜３間の電圧の不平衡を低減できるため、並列回路１〜３間の循環電流が低減され、循環電流による巻線の過熱や効率の低下を防止して、高信頼性、高効率の電機子巻線を提供できる。
【００８８】
また、部分電機子巻線１０Ｂでは、図１の部分電機子巻線１０、および図２の部分電機子巻線１０Ａに比べて接続側コイルエンドの極間接続導体の本数を低減できるので、極間接続導体の設置による接続側コイルエンドの軸方向寸法の増加を抑制することができ、また、接続作業性も向上できるので、接続側コイルエンドの接続部の信頼性を向上させた電機子巻線を提供できる。
【００８９】
図４は、本発明に係る回転電機の電機子巻線の第４実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図である。
【００９０】
４極３相のタービン発電機に設置され、各相に３並列回路を備える電機子巻線は、積層鉄心よりなる電機子鉄心（図示しない）に設けられた７２個のスロットに２層に納められている。
【００９１】
図４では、３相からなるタービン発電機の電機子巻線を構成する１相分の部分電機子巻線１０Ｃを示しており、部分電機子巻線１０Ｃには、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４がそれぞれ備えられる。
【００９２】
なお、図４において、図１と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００９３】
また、部分電機子巻線１０Ｃの接続側コイルエンド１７側に１本の極間接続導体１９を設ける一方、反接続側コイルエンド１８側に４本の極間接続導体１９と６本のジャンパ接続導体２０を設ける。
【００９４】
図４の部分電機子巻線１０Ｃにおいて、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内の上コイル片１５および下コイル片１６の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表した場合（第１相帯１１の上コイル片１５のみに符号を付す）、各並列回路１〜３の上コイル片１５および下コイル片１６の位置は表７に示す通りである。
【００９５】
すなわち、部分電機子巻線１０Ｃの第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内のそれぞれの上コイル片１５に備わる第１並列回路１の数の合計は８個であり、Ｂ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置される。同様に、下コイル片１６に備わる第１並列回路１の数の合計は８個であり、Ａ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置される。
【００９６】
第１並列回路１と同様に、上コイル片１５に備わる第２並列回路２の数の合計は８個であり、Ｂ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置される。同様に、下コイル片１６に係わる第２並列回路２の数の合計は８個であり、Ａ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置される。さらに、上コイル片１５に備わる第３並列回路３の数の合計は８個であり、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各２個、下コイル片１６はＢ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各２個配置される。
【００９７】
【表７】
2004040910.tif 000009
【００９８】
続いて表７に従い、各相帯内の各並列回路１〜３の配列の一例として、例えば、第１相帯１１における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、同様に、第２相帯１２における上コイル片１５の回路番号の配置を順に３，２，３，３，３，２、下コイル片１６では２，３，３，３，２，３とし、第３相帯１３における上コイル片１５の回路番号の配置を順に３，１，３，３，３，１、下コイル片１６では１，３，３，３，１，３とし、第４相帯１４における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とする。
【００９９】
次に、部分電機子巻線１０Ｃに発生する電圧の不平衡について説明する。ここではその不平衡度を数値評価する手段として、一般的に次の定義を採用する。
【０１００】
定義：部分電機子巻線１０Ｃに備わる多数の並列回路の内、１回路のみの電圧をｐ．ｕ．表示で表したものは、その並列回路の開放電圧と相全体としての平均電圧（相電圧）との比であって、その並列回路と相全体の電圧の大きさの不平衡の程度を表す。同様に、１つの並列回路に発生する開放電圧と相電圧との位相角偏差はその並列回路と相全体の電圧の位相角の不平衡の程度を表す。
【０１０１】
表８に、第４実施形態に係る部分電機子巻線１０Ｃのコイルピッチが１５／１８の場合における部分電機子巻線１０Ｃの発生電圧の平衡度をに示す。表２に示すように、この部分電機子巻線１０Ｃにおいては、電圧の大きさの偏差は最大で０．１０％であり、位相角の偏差は０度である。これらの結果から、部分電機子巻線１０Ｃは前述の米国特許第３，４７６，９６４号明細書（電圧の大きさの偏差が最大で０．５１％）の場合に比べて非常に高い平衡度を示すことが分かる。
【０１０２】
また、部分電機子巻線１０Ｃでは、米国特許第２，７７８，９６３号明細書で示されている基準値である、電圧の大きさの偏差が０．４％、位相角の偏差を０．１５度以内という基準を満足する。
【０１０３】
【表８】
2004040910.tif 000010
【０１０４】
なお、部分電機子巻線１０Ｃの発生電圧の平衡度は、コイルピッチにより変化するため、コイルピッチに対する３並列回路の不平衡電圧のうち最大のものの大きさを表９に示す。コイルピッチが１６／１８，１５／１８のいずれかであれば上記の米国特許第２，７７８，９６３号明細書で示された電圧偏差０．４％以下を満足する。
【０１０５】
【表９】
2004040910.tif 000011
【０１０６】
図４では、３相の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線１０Ｃを図示しているが、図４の部分電機子巻線１０Ｃを第１相とし、第２相および第３相の部分電機子巻線についても第１相の部分電機子巻線１０Ｃと同様の構成であり、位置的に第１相を特定角ずらして、第２相および第３相を配置する。
【０１０７】
よって、図示しない第２相および第３相についても、各相帯における回路番号の配置および各並列回路１〜３の上下コイルの相対位置は図４と同様であり、各並列回路の電圧の平衡度は表８および表９に示される通りである。
【０１０８】
なお、本実施の形態は、図４に示した構成に限らず、電気的に等価な巻線配置に変更して準用できる。
【０１０９】
また、部分電機子巻線１０Ｃのこの相帯の入れ替えにおいては、各種の入れ替えが可能であり、接続側コイルエンド１７または反接続側コイルエンド１８と極間接続導体１９等との接続作業性や、接続側コイルエンド１７や極間接続導体１９の寸法等の点から便宜選定して行うことができる。
【０１１０】
さらに、第１相、第２相および第３相の電機子巻線は通常同じ構成の相を上記のように特定の角度ずらして形成されるが、電気的に等価な巻線配置であれば、構成の異なる相を組合せて３相としてもよい。
【０１１１】
以上のように、部分電機子巻線１０Ｃによって、並列回路１〜３間の電圧の不平衡を低減できるため、並列回路１〜３間の循環電流が低減され、循環電流による巻線の過熱や効率の低下を防止して、高信頼性、高効率の電機子巻線を提供できる。
【０１１２】
また、部分電機子巻線１０Ｃでは、図１の部分電機子巻線１０、図２の部分電機子巻線１０Ａ、および図３の部分電機子巻線１０Ｂに比べて接続側コイルエンドの極間接続導体の本数を低減できるので、極間接続導体の設置による接続側コイルエンドの軸方向寸法の増加を抑制することができ、また、接続作業性も向上できるので、接続側コイルエンドの接続部の信頼性を向上させた電機子巻線を提供できる。
【０１１３】
図５は、本発明に係る回転電機の電機子巻線の第５実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図である。
【０１１４】
４極３相発電機に設置され、各相に３並列回路を備える電機子巻線は、積層鉄心よりなる電機子鉄心（図示しない）に設けられた７２個のスロットに２層に納められている。
【０１１５】
図５では、３相からなるタービン発電機の電機子巻線を構成する１相分の部分電機子巻線１０Ｄを示しており、部分電機子巻線１０Ｄには、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４がそれぞれ備えられる。
【０１１６】
なお、図５において、図１と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１１７】
また、部分電機子巻線１０Ｄの接続側コイルエンド１７側に１本の極間接続導体１９と４本のジャンパ接続導体２０を設ける一方、反接続側コイルエンド１８側に４本の極間接続導体１９と３本のジャンパ接続導体２０を設ける。
【０１１８】
部分電機子巻線１０Ｄにおいて、第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内のそれぞれの上コイル片１５および下コイル片１６の相対位置を巻線口出し部に接続する側から順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆと表した場合（第１相帯の上コイル片１５のみに符号を付す）、各並列回路１〜３の上コイル片１５および下コイル片１６の位置は表１０に示す通りである。
【０１１９】
すなわち、部分電機子巻線１０Ｄの第１相帯１１、第２相帯１２、第３相帯１３および第４相帯１４内のそれぞれの上コイル片１５に備わる第１並列回路１の数の合計は８個であり、Ｂ，Ｄの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｅ，Ｆの位置に各１個配置される。同様に、下コイル片１６に備わる第１並列回路１の数は８個であり、Ｃ，Ｅの位置に各２個、Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置される。
【０１２０】
第１並列回路１と同様に、上コイル片１５に備わる第２並列回路２の数の合計は８個であり、Ｂ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅの位置に各１個配置される。同様に、下コイル片１６はＡ，Ｅの位置に各２個、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｆの位置に各１個配置される。さらに、上コイル片１５に備わる第３並列回路３の数の合計は８個あり、Ａ，Ｃ，Ｅの位置に各２個、Ｄ，Ｆの位置に各１個、下コイル片１６はＢ，Ｄ，Ｆの位置に各２個、Ａ，Ｃの位置に各１個配置される。
【０１２１】
【表１０】
2004040910.tif 000012
【０１２２】
続いて表１０に従い、各相帯内の各並列回路１〜３の配列の一例として、例えば、第１相帯１１における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）を順にそれぞれ２，２，２，２，２，２とし、同様に、第２相帯１２における上コイル片１５の回路番号の配置を順に３，２，３，３，３，２、下コイル片１６では２，３，３，３，２，３とし、第３相帯１３における上コイル片１５の回路番号の配置を順に３，１，３，１，３，３、下コイル片１６では３，３，１，３，１，３とし、第４相帯１４における上コイル片１５および下コイル片１６の回路番号の配置を順にそれぞれ１，１，１，１，１，１とする。
【０１２３】
次に、部分電機子巻線１０Ｄに発生する電圧の不平衡について説明する。ここではその不平衡度を数値評価する手段として、一般的に次の定義を採用する。
【０１２４】
定義：部分電機子巻線１０Ｄに備わる多数の並列回路の内、１回路のみの電圧をｐ．ｕ．表示で表したものは、その並列回路の開放電圧と相全体としての平均電圧（相電圧）との比であって、その並列回路と相全体の電圧の大きさの不平衡の程度を表す。同様に、１つの並列回路に発生する開放電圧と相電圧との位相角偏差はその並列回路と相全体の電圧の位相角の不平衡の程度を表す。
【０１２５】
表１１に、第５実施の形態に係る部分電機子巻線１０Ｄのコイルピッチが１５／１８の場合における部分電機子巻線１０Ｄの発生電圧の平衡度を示す。表１１に示すように、この部分電機子巻線１０Ｄにおいては、電圧の大きさの偏差は最大で０．１０％であり、位相角の偏差は０度である。これらの結果から、部分電機子巻線１０Ｄは前述の米国特許第３，４７６，９６４号明細書（電圧の大きさの偏差が最大で０．５１％）の場合に比べて非常に高い平衡度を示すことが分かる。
【０１２６】
また、部分電機子巻線１０Ｄでは、米国特許第２，７７８，９６３号明細書で示されている基準値である、電圧の大きさの偏差が０．４％、位相角の偏差を０．１５度以内という基準を満足する。
【０１２７】
【表１１】
2004040910.tif 000013
【０１２８】
なお、部分電機子巻線１０Ｄの発生電圧の平衡度は、コイルピッチにより変化するため、コイルピッチに対する３並列回路の不平衡電圧のうち最大のものの大きさを表１２に示す。コイルピッチが１６／１８，１５／１８，１４／１８のいずれかであれば米国特許第２，７７８，９６３号明細書で示された電圧の偏差０．４％以下を満足する。
【０１２９】
【表１２】
2004040910.tif 000014
【０１３０】
図５では、３相の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線１０Ｄを図示しているが、図５の部分電機子巻線を第１相とし、第２相および第３相の部分電機子巻線についても第１相の部分電機子巻線１０Ｄと同様の構成であり、位置的に第１相を特定角ずらして、第２相および第３相を配置する。
【０１３１】
よって、図示しない第２相および第３相についても、各相帯における回路番号の配置および各並列回路１〜３の上下コイルの相対位置は図５と同様であり、各並列回路の電圧の平衡度は表１１および表１２に示される通りである。
【０１３２】
なお、本実施の形態は、図５に示した構成に限らず、電気的に等価な巻線配置に変更して準用できる。
【０１３３】
さらに、第１相、第２相および第３相の電機子巻線は通常同じ構成の相を特定の角度ずらして形成されるが、電気的に等価な巻線配置であれば、構成の異なる相を組合せて３相としてもよい。
【０１３４】
以上のように、部分電機子巻線１０Ｄによって、並列回路１〜３間の電圧の不平衡を低減できるため、並列回路１〜３間の循環電流が低減され、循環電流による巻線の過熱や効率の低下を防止して、高信頼性、高効率の電機子巻線を提供できる。
【０１３５】
また、部分電機子巻線１０Ｄでは、図１の部分電機子巻線１０，図２の部分電機子巻線１０Ａおよび図３の部分電機子巻線１０Ｂに比べて接続側コイルエンドの極間接続導体の本数を低減できるので、極間接続導体の設置による接続側コイルエンドの軸方向寸法の増加を抑制することができ、また、接続作業性も向上できるので、接続側コイルエンドの接続部の信頼性を向上させた電機子巻線を提供できる。
【０１３６】
【発明の効果】
本発明によれば、並列回路間の電圧の不平衡を低減できるため、並列回路間の循環電流が低減され、循環電流による巻線の過熱や効率の低下を防止して、高信頼性、高効率の電機子巻線を提供できる。
【０１３７】
また、接続側コイルエンドの極間接続導体の本数を低減できるので、極間接続導体の設置による接続側コイルエンドの軸方向寸法の増加を抑制することができ、また、接続作業性も向上できるので、接続側コイルエンドの接続部の信頼性を向上させた電機子巻線を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転電機の電機子巻線の第１実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図。
【図２】本発明に係る回転電機の電機子巻線の第２実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図。
【図３】本発明に係る回転電機の電機子巻線の第３実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図。
【図４】本発明に係る回転電機の電機子巻線の第４実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図。
【図５】本発明に係る回転電機の電機子巻線の第５実施形態を示すもので、回転電機としてタービン発電機の電機子巻線の１相分の部分電機子巻線を示す展開図。
【符号の説明】
１　第１並列回路
２　第２並列回路
３　第３並列回路
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ　部分電機子巻線
１１　第１相帯
１２　第２相帯
１３　第３相帯
１４　第４相帯
１５　上コイル片
１６　下コイル片
１７　接続側コイルエンド
１８　反接続側コイルエンド
１９　極間接続導体
２０　ジャンパ接続導体
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ　１相帯内における各コイル片の相対位置
【図１】
2004040910.tif 000015
【図２】
2004040910.tif 000016
【図３】
2004040910.tif 000017
【図４】
2004040910.tif 000018
【図５】
2004040910.tif 000019