(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１０）と
前記ハウジングに回転可能に支持されるシャフト（１５）と、
周方向に配列された複数対の磁極を有し、前記シャフトと一体に回転するロータ（１６）と、
周方向に配列された複数のスロット（２２）が形成されるステータコア（２１）、および、前記ステータコアに巻回される巻線（３０）を有するステータ（２０）と、
を備え、
各相に対応する前記巻線である各相巻線（４０、５０、６０）の一端（４５、５５、６５）または他端（４６、５６、６６）の一方は、前記スロットを径方向に二分割する分割線よりも径方向外側である外周領域に配置され、
前記一端または前記他端の他方は、前記分割線よりも径方向内側である内周領域に配置され、
前記各相巻線は、直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個の部分巻線（４１〜４４、５１〜５４、６１〜６４）から構成され、
それぞれの前記部分巻線は、前記外周領域または前記内周領域の一方から他方に亘って巻回され、
最も前記一端側の前記部分巻線を第１部分巻線（４１、５１、６１）、最も前記他端側の前記部分巻線を第ｎ部分巻線（４４、５４、６４）とすると、
前記第１部分巻線および前記第ｎ部分巻線は、ともに、前記外周領域から前記内周領域、または、前記内周領域から前記外周領域へ巻回され、
前記部分巻線間のうちの少なくとも１箇所は、前記分割線を跨ぐ渡り線にて接続されることを特徴とする回転電機（５）。
【請求項２】
前記一端は、第１インバータ部（７０）を経由して第１電力供給源（９１）と接続され、
前記他端は、第２インバータ部（８０）を経由して第２電力供給源（９２）と接続され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】
前記一端または前記他端の一方は、前記スロットの最外周側に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記一端または前記他端の他方は、前記スロットの最内周側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
前記巻線は、それぞれ異なる前記スロットに挿入される２つの挿入部（３６）、および、前記挿入部の間を連結するターン部（３８）を有する複数のセグメントコンダクタ（３５）が電気的に接続されて構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項６】
前記第１部分巻線と前記第ｎ部分巻線とは、異なる前記スロットに巻回されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項７】
それぞれの前記部分巻線において、前記一端側である前半部分の巻回方向と、前記他端側である後半部分の巻回方向とは、同じであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項８】
それぞれの前記部分巻線において、前記一端側である前半部分の巻回方向と、前記他端側である後半部分の巻回方向とは、異なることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項９】
前記一端および前記他端は、前記ハウジングの軸方向端部から取り出されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の回転電機。
【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】
従来、固定子鉄心のスロットに複数のセグメントコンダクタを挿入し、セグメントコンダクタを溶接等により接合することで固定子巻線を形成するセグメント接合型の電動機が知られている。例えば特許文献１では、端子が接続される第１周回コイルと径方向で隣接するコイルを、周方向で隣接するコイルよりも中性点側のものとすることで、端子から電圧を印加した瞬間にコイルエンド部において部分放電が発生するのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３５５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、周回コイルの両端部が接触する。そのため、例えば両端部の電圧が高くなるシステムにおいては、両端部に印加される電圧に耐えうる絶縁被膜を形成する必要がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、巻線が接触する箇所の最大電圧を低減可能な回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の回転電機は、ハウジングと、シャフトと、ロータと、ステータと、を備える。シャフトは、ハウジングに回転可能に支持される。ロータは、周方向に配列された複数対の磁極を有し、シャフトと一体に回転する。ステータは、周方向に配列された複数のスロットが形成されるステータコア、および、ステータコアに巻回される巻線を有する。
各相に対応する巻線である各相巻線の一端または他端の一方は、スロットを径方向に二分割する分割線よりも径方向外側である外周領域に配置される。また、一端または他端の他方は、分割線よりも径方向内側である内周領域に配置される。
各相巻線は、直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数）個の部分巻線から構成され、それぞれの部分巻線は、外周領域または内周領域の一方から他方に亘って巻回される。最も一端側の部分巻線を第１部分巻線、最も他端側の部分巻線を第ｎ部分巻線とすると、第１部分巻線および第ｎ部分巻線は、ともに、外周領域から内周領域、または、内周領域から外周領域へ巻回される。部分巻線間のうちの少なくとも１箇所は、分割線を跨ぐ渡り線にて接続される。
【０００６】
例えば、一端が第１インバータ部を経由して第１電力供給源と接続され、他端が第２インバータ部を経由して第２電力供給源と接続される「２電源２インバータ」のシステムにおいて、第１電力供給源および第２電力供給源の高い方の電圧が低い方の電圧の２倍以下である場合、各相巻線の両端電圧の方が相間電圧より大きくなり、両端電圧がシステム内における最大電圧となる。
【０００７】
本発明では、一端を外周領域、他端を内周領域に配置することで、一端と他端とを非接触としている。そのため、例えば２電源２インバータのように両端電圧がシステム内における最大電圧となるシステムに回転電機を適用した場合、巻線にて接触する箇所の最大電圧が低減される。これにより、巻線の絶縁被膜の耐圧を低減することができるので、絶縁被膜を薄くすることで、回転電機の体格を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態によるモータジェネレータを示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるステータを示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるスロットおよびセグメントコンダクタを示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による４つのセグメントコンダクタが接続された状態を周方向に展開した模式的な展開図である。
【図５】本発明の第１実施形態による４つのセグメントコンダクタが接続された状態を示す平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による１つの部分巻線を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態による各相巻線を説明する説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態によるモータジェネレータが適用される電力変換システムを説明する概略構成図である。
【図９】本発明の第１実施形態による駆動領域を説明する説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による片側駆動モードを説明する説明図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による片側駆動モードにおける駆動電圧を説明する説明図である。
【図１２】本発明の第１実施形態による両側駆動モードを説明する説明図である。
【図１３】本発明の第１実施形態による両側駆動モードにおける駆動電圧を説明する説明図である。
【図１４】本発明の第１実施形態によるＵ相巻線を説明する説明図である。
【図１５】本発明の第１実施形態によるＵ相巻線を構成する部分巻線の巻回方向を説明する説明図である。
【図１６】システム内における電位を説明する説明図である。
【図１７】本発明の第１実施形態による相間電圧および両端電圧を説明するタイムチャートである。
【図１８】本発明の第２実施形態によるＵ相巻線を説明する説明図である。
【図１９】本発明の第２実施形態によるＵ相巻線を構成する部分巻線の巻回方向を説明する説明図である。
【図２０】本発明の第３実施形態によるＵ相巻線を説明する説明図である。
【図２１】本発明の第４実施形態によるＵ相巻線を説明する説明図である。
【図２２】本発明の第４実施形態によるＵ相第１部分巻線の巻回方向を説明する説明図である。
【図２３】本発明の第４実施形態によるＵ相第２部分巻線の巻回方向を説明する説明図である。
【図２４】本発明の第５実施形態によるＵ相巻線を説明する説明図である。
【図２５】本発明の第６実施形態によるＵ相巻線を説明する説明図である。
【図２６】本発明の第６実施形態によるＵ相第１部分巻線の巻回方向を説明する説明図である。
【図２７】本発明の第７実施形態によるＵ相巻線を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による回転電機を図面に基づいて説明する。なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による回転電機を図１〜図１７に示す。
図１に示すように、回転電機としてのモータジェネレータ５は、ハウジング１０と、シャフト１５と、ロータ１６と、ステータ２０と、を備える。モータジェネレータ５は、例えば電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両に適用され、図示しない駆動輪を駆動するためのトルクを発生する。モータジェネレータ５は、駆動輪を駆動するための電動機としての機能、および、図示しないエンジンや駆動輪等から伝わる運動エネルギによって駆動されて発電する発電機としての機能を有する。本実施形態のモータジェネレータ５は、３相ブラシレスの回転電機である。
【００１０】
ハウジング１０は、略有底筒状に形成される一対のハウジング部材１１、１２が、開口部同士で接合されてなる。ハウジング部材１１の底部には軸受１３が設けられ、ハウジング部材１２の底部には軸受１４が設けられる。
シャフト１５は、軸受１３、１４を介して、ハウジング１０に回転可能に支持される。
【００１１】
ロータ１６は、シャフト１５に固定され、シャフト１５と一体となって回転する。ロータ１６の外周面には、周方向において磁極が所定間隔で交互となるように、複数個の永久磁石が設けられる。永久磁石に替えて、例えば界磁巻線を巻装した巻線界磁式等としてもよい。本実施形態では、磁極数は８極（Ｎ極：４、Ｓ極：４）とする。
【００１２】
図２〜図６に示すように、ステータ２０は、ステータコア２１、および、巻線３０を有し、ロータ１６の径方向外側に設けられる。ステータコア２１は、鋼板で形成される複数のコアシートが軸方向に積層されて構成され、ハウジング１０に固定される。
ステータコア２１には、複数のスロット２２が形成される。スロット２２は、等ピッチで放射状に形成され、巻線３０が巻回される。本実施形態では、ロータ１６の１極あたり、各相につきスロット倍数ｋのスロット２２が形成される。例えば、スロット倍数ｋ＝２とすると、ステータコア２１には、８［極］×３［相］×２＝４８のスロット２２が形成される。
【００１３】
スロット２２には、ステータ２０と巻線３０との間を絶縁するインシュレータ２４が設けられる。１つのスロット２２には、径方向に６本のセグメントコンダクタ３５の挿入部３６を挿入可能に形成される。
巻線３０は、複数のセグメントコンダクタ３５が電気的に接続されて構成される。図３および図４に示すように、セグメントコンダクタ３５は、図示しない絶縁被膜が被覆された平角導体を略Ｕ字形状に折り曲げて形成され、互いに並行な一対の挿入部３６、および、挿入部３６の一端を連結するターン部３８からなる。
【００１４】
一対の挿入部３６は、ステータコア２１の軸方向における一方の端部である第１端部２１１側から、それぞれ異なるスロット２２に挿入され、ターン部３８が第１端部２１１側に突出し、第１コイルエンド３１を構成する。
挿入部３６の先端側は、他のセグメントコンダクタ３５の挿入部３６または渡り線等と溶接等により電気的に接続され、ステータコア２１の第２端部２１２側にて第２コイルエンド３２を構成する。２つのセグメントコンダクタ３５が接続される箇所を接続部３９とする。なお、セグメントコンダクタ３５同士、或いは、セグメントコンダクタ３５と渡り線等とが電気的に接続される箇所の絶縁被膜は適宜剥離される。
図４および図５に示すように、巻線３０は、４個のセグメントコンダクタ３５を接続することでステータコア２１を１周する。また、図６に示すように、後述する１つの部分巻線（例えば第１Ｕ相部分巻線４１）は、１２個のセグメントコンダクタ３５を接続して構成される。
セグメントコンダクタ３５の配置および巻回方向等の詳細については後述する。
【００１５】
図７に示すように、巻線３０は、Ｕ相巻線４０、Ｖ相巻線５０、および、Ｗ相巻線６０を有する。本実施形態では、Ｕ相巻線４０、Ｖ相巻線５０、および、Ｗ相巻線６０が「各相巻線」に対応し、以下適宜、「各相巻線４０、５０、６０」という。
図７に示すように、Ｕ相巻線４０、Ｖ相巻線５０、および、Ｗ相巻線６０は、ｎ（ｎは２以上の整数）個の部分巻線に分割されている。本実施形態では、ｎ＝４であり、４つの部分巻線に分割されている。
【００１６】
図７および図８に示すように、Ｕ相巻線４０は、波巻にて構成され、第１Ｕ相部分巻線４１、第２Ｕ相部分巻線４２、第３Ｕ相部分巻線４３、および、第４Ｕ相部分巻線４４を有し、部分巻線４１〜４４が直列接続される。Ｕ相巻線４０の一端４５は第１インバータ部７０に接続され、他端４６は第２インバータ部８０に接続される。
【００１７】
Ｖ相巻線５０は、波巻にて構成され、第１Ｖ相部分巻線５１、第２Ｖ相部分巻線５２、第３Ｖ相部分巻線５３、および、第４Ｖ相部分巻線５４を有し、部分巻線５１〜５４が直列接続される。Ｖ相巻線５０の一端５５は第１インバータ部７０に接続され、他端５６は第２インバータ部８０に接続される。
【００１８】
Ｗ相巻線６０は、波巻にて構成され、第１Ｗ相部分巻線６１、第２Ｗ相部分巻線６２、第３Ｗ相部分巻線６３、および、第４Ｗ相部分巻線６４を有し、部分巻線６１〜６４が直列接続される。Ｗ相巻線６０の一端６５は第１インバータ部７０に接続され、他端６６は第２インバータ部８０に接続される。
【００１９】
Ｕ相巻線４０の一端４５は取出線４７と、他端４６は取出線４８と接続される（図１参照）。Ｖ相巻線５０の一端５５は取出線５７と、他端５６は取出線５８と接続される。Ｗ相巻線６０の一端６５は取出線６７と、他端６６は取出線６８と接続される。
図１に示すように、取出線４７、４８、５７、５８、６７、６８は、ハウジング１０の軸方向端部から取り出される。一端４５、５５、６５と接続される取出線４７、５７、６７は、スロット２２の径方向外側から取り出され、他端４６、５６、６６と接続される取出線４８、５８、６８は、スロット２２の径方向内側から取り出される。なお、図１においては、煩雑になることを避けるため、径方向外側から取り出される取出線４７、５７、６７、および、径方向内側から取り出される取出線４８、５８、６８を、それぞれ１本ずつ記載した。
以下、図８等においては、Ｕ相巻線４０を１つのコイルとして図示している。Ｖ相巻線５０およびＷ相巻線６０についても同様である。
【００２０】
図８に示すように、電力変換システム１は、モータジェネレータ５、第１インバータ部７０、および、第２インバータ部８０等を備える。
第１インバータ部７０は、３相インバータであり、巻線３０への通電を切り替えるべく、６つのスイッチング素子（以下、「ＳＷ素子」という。）７１〜７６が接続される。高電位側のＳＷ素子７１と低電位側のＳＷ素子７４との接続点７７には、Ｕ相巻線４０の一端４５が接続される。高電位側のＳＷ素子７２とＳＷ素子７５との接続点７８には、Ｖ相巻線５０の一端５５が接続される。高電位側のＳＷ素子７３と低電位側のＳＷ素子７６との接続点７９には、Ｗ相巻線６０の一端６５が接続される。
【００２１】
第２インバータ部８０は、３相インバータであり、巻線３０への通電を切り替えるべく、６つのＳＷ素子８１〜８６が接続される。高電位側のＳＷ素子８１と低電位側のＳＷ素子８４との接続点８７には、Ｕ相巻線４０の他端４６が接続される。高電位側のＳＷ素子８２と低電位側のＳＷ素子８５との接続点８８には、Ｖ相巻線５０の他端５６が接続される。高電位側のＳＷ素子８３と低電位側のＳＷ素子８６との接続点８９には、Ｗ相巻線６０の他端６６が接続される。
【００２２】
このように、本実施形態では、第１インバータ部７０および第２インバータ部８０は、巻線３０の両側に接続される。
本実施形態では、ＳＷ素子７１〜７６、８１〜８６は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であるが、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、バイポーラトランジスタ等を用いてもよい。以下適宜、高電位側に接続されるＳＷ素子７１〜７３、８１〜８３を「上アーム素子」、低電位側に接続されるＳＷ素子７４〜７６、８４〜８６を「下アーム素子」という。
【００２３】
第１バッテリ９１は、充放電可能な直流電源であって、第１インバータ部７０と接続され、第１インバータ部７０を経由してモータジェネレータ５と電力を授受可能に設けられる。本実施形態では、第１バッテリ９１の電圧を第１電圧Ｖ１とする。
第２バッテリ９２は、充放電可能な直流電源であって、第２インバータ部８０と接続され、第２インバータ部８０を経由してモータジェネレータ５と電力を授受可能に設けられる。本実施形態では、第２バッテリ９２の電圧を第２電圧Ｖ２とする。本実施形態では、Ｖ１＝Ｖ２＝３００［Ｖ］とする。
【００２４】
第１コンデンサ９３は、第１バッテリ９１と並列に接続され、第１バッテリ９１から第１インバータ部７０へ供給される電流、あるいは、第１インバータ部７０から第１バッテリ９１へ供給される電流を平滑化する平滑コンデンサである。
第２コンデンサ９４は、第２バッテリ９２と並列に接続され、第２バッテリ９２から第２インバータ部８０へ供給される電流、あるいは、第２インバータ部８０から第２バッテリ９２へ供給される電流を平滑化する平滑化コンデンサである。
【００２５】
制御部９５は、通常のコンピュータとして構成されており、内部には、ＣＰＵ．ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、および、これらを接続するバスライン等が備えられる。制御部９５は、ＳＷ素子７１〜７６、８１〜８６のオンオフ作動を制御する制御信号を生成する。
ここで、モータジェネレータ５の駆動モードについて、図９〜図１３に基づいて説明する。図１０および図１２において、制御部９５の記載を省略する。以下、モータジェネレータ５が電動機として機能する場合を中心に説明する。図９に示すように、本実施形態では、回転数およびトルクが比較的小さい駆動領域Ｒ１において「片側駆動モード」とし、回転数およびトルクが比較的大きい駆動領域Ｒ２において「両側駆動モード」とする。
【００２６】
片側駆動モードでは、図１０（ａ）に示すように、第２インバータ部８０の上アーム素子８１〜８３を３相同時オン、下アーム素子８４〜８６を３相同時オフにしている。これにより、第２インバータ部８０側が中性点化される。また、上アーム素子８１〜８３を３相同時オフ、下アーム素子８４〜８６を３相同時オンとしても、同様に第２インバータ部８０側が中性点化される。
【００２７】
また、第１インバータ部７０は、電圧指令に基づく基本波と、三角波等であるキャリア波とに基づいてＰＷＭ制御される。ここで、ＰＷＭ制御には、基本波の振幅がキャリア波の振幅以下である「正弦波ＰＷＭ制御」、および、基本波の振幅がキャリア波の振幅より大きい「過変調ＰＷＭ制御」を含む。このとき、モータジェネレータ５に印加される電圧である駆動電圧は、パルスの高さが第１電圧Ｖ１となる（図１１（ａ）参照）。
【００２８】
また、図１０（ｂ）に示すように、第１インバータ部７０の上アーム素子７１〜７３を３相同時オン、下アーム素子７４〜７６を３相同時オフとすることで第１インバータ部７０側を中性点化し、第２インバータ部８０をＰＷＭ制御してもよい。上アーム素子７１〜７３を３相同時オフ、下アーム素子７４〜７６を３相同時オンとしても、同様に第１インバータ部７０側が中性点化される。このとき、モータジェネレータ５に印加される電圧である駆動電圧は、パルスの高さが第２電圧Ｖ２となる（図１１（ｂ）参照）。
【００２９】
いずれか一方のインバータ部７０、８０を中性点化することで、スイッチング損失を低減することができる。また、中性点化されるインバータ部７０、８０、および、３相同時オンされる素子を適宜切り替えることで、特定の素子のオン状態が継続することによる発熱や、素子間の熱損失の偏りを低減することができる。
【００３０】
両側駆動モードでは、第１インバータ部７０および第２インバータ部８０は、ＰＷＭ制御、または、矩形波制御される。ＰＷＭ制御では、第１インバータ部７０の駆動に係る基本波である第１基本波と、第２インバータ部８０の駆動に係る基本波である第２基本波とは、位相が反転されている。換言すると、第１基本波と第２基本波とは、位相が略１８０［°］ずれている。基本波の位相を反転することで、各相にてオンされる素子は、第１インバータ部７０と第２インバータ部８０とで上下反対となる。これにより、第１バッテリ９１と第２バッテリ９２とを直列接続した状態に対応する電圧をモータジェネレータ５に印加可能である。なお、第１基本波と第２基本波との位相差は、１８０［°］であるが、第１バッテリ９１と第２バッテリ９２とを直列接続した状態に対応する電圧を印加可能な程度のずれは許容される。
【００３１】
両側駆動モードでは、例えば図１２に示すように、第１インバータ部７０において、Ｕ相の上アーム素子７１がオン、Ｖ相およびＷ相の下アーム素子７５、７６がオンされるとき、第２インバータ部８０において、Ｕ相の下アーム素子８４がオン、Ｖ相およびＷ相の上アーム素子８２、８３がオンされる。このとき、矢印Ｙで示す経路にて電流が流れ、駆動電圧は、パルスの高さが第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との和となる（図１３参照）。
【００３２】
本実施形態の巻線３０の詳細を図１４および図１５に基づいて説明する。
図１４は、スロット２２に挿入されるセグメントコンダクタ３５の対応する部分巻線を説明するための図であって、例えばＵ相スロットの「１」は、第１Ｕ相部分巻線４１を構成することを意味する。図１４において、紙面左右方向がステータ２０の周方向であって、紙面左方向が時計回り方向、紙面右方向が反時計回り方向とする。また、紙面上下方向がステータ２０の径方向に対応し、紙面上側が径方向外側、下側が径方向内側に対応する。
【００３３】
ステータ２０において、１つの磁極に対応する３［相］×２（スロット倍数）＝６のスロット２２を、「領域」とする。本実施形態では、磁極数が８であるので、領域数は８である。また、Ｕ相巻線４０の最も一端４５側となるセグメントコンダクタ３５の挿入部３６が挿入されるスロット２２を含む領域を「領域Ａ」とする。また、領域Ａから反時計回りに、領域Ｂ、領域Ｃ・・・とし、領域Ａから時計回りに、領域Ｈ、領域Ｇ・・・とする。
また、各領域内におけるスロット番号を時計回り方向に１〜６とし、各スロット２２内における位置を表す周番号を、径方向外側から１〜６とする。図中においては、スロット番号および周番号は、丸印を付した番号で記載する。
以下、セグメントコンダクタ３５の挿入部３６が挿入される箇所を、領域、スロット番号、周番号の順で表すこととし、具体的には、最も一端４５となるセグメントコンダクタ３５の挿入部３６が挿入される箇所を「Ａ２１」と表す。
【００３４】
以下、Ｕ相を中心に説明し、Ｖ相およびＷ相に係る記載については適宜省略する。後述の実施形態についても同様とする。図中において、Ｕ相巻線４０を構成するセグメントコンダクタ３５が挿入されるスロット２２を太線、Ｖ相巻線５０およびＷ相巻線６０を構成するセグメントコンダクタ３５が挿入されるスロット２２を細線で記載する。また、「第１Ｕ相部分巻線４１」を、適宜「第１部分巻線４１」と呼ぶ。第２Ｕ相部分巻線４２、第３Ｕ相部分巻線４３、および、第４Ｕ相部分巻線４４についても同様とする。
【００３５】
図１４および図１５において、セグメントコンダクタ３５を実線で示し、渡り線を破線で示す。また、丸印で記載した箇所は、Ｕ相巻線４０の一端４５または他端４６であることを意味し、三角印で記載した箇所は、渡り線にて接続される箇所であることを意味する。さらにまた、各部分巻線４１〜４４の始端（すなわち一端４５側の端部）をＳ１〜Ｓ４とし、各部分巻線４１〜４４の終端（すなわち他端４６側の端部）をＥ１〜Ｅ４とする。したがって、始端Ｓ１が一端４５に対応し、終端Ｅ４が他端４６に対応する。
これらの点に関し、特段の言及がない限り、以下の実施形態についても同様とする。
【００３６】
図１５は、ステータコア２１の第１端部２１１側から見た図であって、（ａ）が第１部分巻線４１、（ｂ）が第２部分巻線４２、（ｃ）が第３部分巻線４３、（ｄ）が第４部分巻線４４を示す図である。図１５においては、煩雑になることを避けるため、スロット２２を径方向に二分割する分割線Ｐの記載を省略した。第２実施形態以降に係る図面においても、分割線Ｐは、一部または全部の記載を適宜省略する。
【００３７】
図１４に示すように、本実施形態では、領域Ａにおいて、Ａ１スロットに第２部分巻線４２および第４部分巻線４４を構成するセグメントコンダクタ３５が挿入され、Ａ２スロットに第１部分巻線４１および第３部分巻線４３を構成するセグメントコンダクタ３５が挿入される。他の領域においても同様である。
【００３８】
最も一端４５側となるセグメントコンダクタ３５は、一方の挿入部３６がＡ２１に挿入され、他方の挿入部３６がＢ２２に挿入される。一端４５側から２番目のセグメントコンダクタ３５は、一方の挿入部３６がＣ２１に挿入され、他方の挿入部３６がＤ２２に挿入される。
【００３９】
すなわち本実施形態では、セグメントコンダクタ３５の一対の挿入部３６は、隣接する磁極に対応する領域のスロット番号が同じであって径方向における位置が１つずれた箇所に挿入される。また、最も一端４５側のセグメントコンダクタ３５と２番目のセグメントコンダクタ３５とは、Ｂ２２に挿入された挿入部３６とＣ２１に挿入された挿入部３６とを溶接等により接続することで、接続される。このように、本実施形態では、異なるセグメントコンダクタ３５を電気的に接続していくことで、巻線３０を構成する。以下、挿入部３６が挿入されるスロット位置および巻回方向を中心に説明する。
【００４０】
第１部分巻線４１は、Ａ２１、Ｂ２２、Ｃ２１、Ｄ２２、Ｅ２１、Ｆ２２、Ｇ２１、Ｈ２２、Ａ２３、Ｂ２４、・・・Ｇ２３、Ｈ２４、Ａ２５、Ｂ２６、・・・Ｇ２５、Ｈ２６の順に、１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、時計回りに径方向外側から内側に巻回される。
【００４１】
第２部分巻線４２は、Ａ１６、Ｈ１５、Ｇ１６、Ｆ１５、Ｅ１６、Ｄ１５、Ｃ１６、Ｂ１５、Ａ１４、Ｈ１３、・・・Ｃ１４、Ｂ１３、Ａ１２、Ｈ１１、・・・Ｃ１２、Ｂ１１の順に、１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、反時計回りに径方向内側から外側に巻回される。
【００４２】
第３部分巻線４３は、Ａ２６、Ｈ２５、Ｇ２６、Ｆ２５、Ｅ２６、Ｄ２５、Ｃ２６、Ｂ２５、Ａ２４、Ｈ２３、・・・Ｃ２４、Ｂ２３、Ａ２２、Ｈ２１、・・・Ｃ２２、Ｂ２１の順に１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、反時計回りに径方向内側から外側に巻回される。
【００４３】
第４部分巻線４４は、Ａ１１、Ｂ１２、Ｃ１１、Ｄ１２、Ｅ１１、Ｆ１２、Ｇ１１、Ｈ１２、Ａ１３、Ｂ１４、・・・Ｇ１３、Ｈ１４、Ａ１５、Ｂ１６、・・・Ｇ１５、Ｈ１６の順に、１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、時計回りに径方向外側から内側に巻回される。
【００４４】
第１部分巻線４１の終端Ｅ１と、第２部分巻線４２の始端Ｓ２とは、渡り線Ｗ１１により接続される。第２部分巻線４２の終端Ｅ２と、第３部分巻線４３の始端Ｓ３とは、渡り線Ｗ１２により接続される。第３部分巻線４３の終端Ｅ３と、第４部分巻線４４の始端Ｓ４とは、渡り線Ｗ１３により接続される。
なお、各部分巻線４１〜４４の巻き始め箇所および巻き終わり箇所は、周方向にずれても差し支えない。後述の実施形態においても同様である。
【００４５】
本実施形態では、第１部分巻線４１および第４部分巻線４４は、ともに径方向外側から内側へ、時計回りに巻回される。そのため、スロット２２内を径方向に二分割する仮想線を分割線Ｐとすると、Ｕ相巻線４０の一端４５が分割線Ｐよりも径方向外側である外周領域に配置され、他端４６が分割線Ｐよりも径方向内側である内周領域に配置される。特に、本実施形態では、一端４５がスロット２２内の最外周側に配置され、他端４６がスロット２２内の最内周側に配置されている。
【００４６】
ここで、両側駆動モードにおいて、図１２に示すスイッチング状態のときの電圧分布を図１６に示す。図１６においては、第１インバータ部７０、第２インバータ部８０、コンデンサ９３、９４および制御部９５の記載を省略し、巻線３０、９３０の各箇所における電位、および、巻線３０、９３０が絶縁被膜を介して接触する箇所の電位を破線で示す。
【００４７】
図１６（ｂ）に参考例として示すように、電力変換システム９は、バッテリ９１０および巻線９３０を備える。巻線９３０では、Ｕ相巻線９４０、Ｖ相巻線９５０およびＷ相巻線９６０の一側を接続して中性点９７０としている。また、電力変換システム９では、バッテリ９１０が巻線９３０の一方側に設けられる。ここで、電力変換システム９において、本実施形態の第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との和に相当する電圧である和電圧Ｖｔ（参考例では６００［Ｖ］）を巻線９３０に印加する場合、相間電圧Ｖｉが和電圧Ｖｔとなり、電力変換システム９における最大電圧が相間電圧Ｖｉ（参考例では６００［Ｖ］）となる。そのため、巻線９３０において、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との和に相当する和電圧Ｖｔに加えて、サージ電圧分を考慮した絶縁被膜を設ける必要がある。
【００４８】
一方、本実施形態の電力変換システム１では、巻線３０の両側にインバータ部７０、８０、および、バッテリ９１、９２を設ける「２電源２インバータ」の構成としているため、図１６（ｂ）に示す「１電源１インバータ」の構成と比較し、巻線３０の耐圧を下げることができ、絶縁被膜を薄膜化することができる。
【００４９】
本実施形態の電力変換システム１において、第１バッテリ９１の負極側を電位０［Ｖ］とすると、図１２に示すスイッチング状態のときのＤＣ成分の電圧分布は、図１６（ａ）に示す如くとなる。すなわち、第１バッテリ９１と第２バッテリ９２の電圧が等しい場合、他の２相とオンされる素子の上下が異なる１相であるＵ相において、Ｕ相巻線４０の両端電圧Ｖｂ（４００［Ｖ］）が、相間電圧Ｖｉ（３００［Ｖ］）よりも大きく、システム内における最大電圧箇所となる。また、図１７に示すように、両端電圧Ｖｂは、相間電圧Ｖｉよりもピーク値が大きい。
【００５０】
他の２相とオンされる素子の上下が異なる１相の両端電圧Ｖｂおよび相間電圧Ｖｉは、以下の式（１）、（２）で表される。
Ｖｂ＝（Ｖ１＋Ｖ２）×（２／３）    ・・・（１）
Ｖｉ＝（Ｖ１＋Ｖ２）／２    ・・・（２）
したがって、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２以上である前提とすると、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２の２倍未満（Ｖ１＜（２×Ｖ２））のとき、両側駆動した場合のシステム内における最大電圧箇所が、Ｕ相巻線４０、Ｖ相巻線５０またはＷ相巻線６０の両端電圧Ｖｂとなる。
【００５１】
また図１６に示すように、各相において接触可能性のある箇所の電圧である相内電圧Ｖｃは、式（３）で表され、本実施形態では、３００［Ｖ］である。なお、式中のｎは、各相巻線４０、５０、６０の分割数である。
Ｖｃ＝Ｖｂ×（ｎ−１）／ｎ    ・・・（３）
【００５２】
本実施形態では、両側駆動モードにおける最大電圧箇所となりうるＵ相巻線４０の一端４５と他端４６、Ｖ相巻線５０の一端５５と他端５６、および、Ｗ相巻線６０の一端６５と他端６６とは、一方（本実施形態では一端４５、５５、６５）が外周領域に配置され、他方（本実施形態では他端４６、５６、６６）が内周領域に配置されるので、一端４５と他端４６、一端５５と他端５６、一端６５と他端６６とを非接触とすることができる。
【００５３】
そのため、本実施形態では、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とを非接触とすることで、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とが接触する場合と比較し、モータジェネレータ５内における接触箇所の最大電圧を２５％程度低減可能である。これにより、巻線３０の絶縁被膜を薄膜化することができる。また、例えば、一端４５、５５、６５、および、他端４６、５６、６６をハウジング１０の軸方向の端部からモータジェネレータ５の外部に取り出すことで、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６との接触を確実に回避することができる。
【００５４】
以上詳述したように、本実施形態のモータジェネレータ５は、ハウジング１０と、シャフト１５と、ロータ１６と、ステータ２０と、を備える。
シャフト１５は、ハウジング１０に回転可能に支持される。ロータ１６は、周方向に配列された複数対の磁極を有し、シャフト１５と一体に回転する。ステータ２０は、ステータコア２１、および、巻線３０を有する。ステータコア２１には、周方向に配列された複数のスロット２２が形成される。巻線３０は、ステータコア２１に巻回される。
各相に対応する巻線３０である各相巻線４０、５０、６０の一端４５、５５、６５は、スロット２２を径方向に二分割する分割線Ｐよりも径方向外側である外周領域に配置され、他端４６、５６、６６は、分割線Ｐよりも径方向内側である内周領域に配置される。
【００５５】
例えば、一端４５、５５、６５が第１インバータ部７０を経由して第１バッテリ９１と接続され、他端４６、５６、６６が第２インバータ部８０を経由して第２バッテリ９２と接続される「２電源２インバータ」のシステムにおいて、第１バッテリ９１および第２バッテリ９２の高い方の電圧が低い方の電圧の２倍以下である場合、相間電圧Ｖｉよりも、各相巻線４０、５０、６０の両端電圧Ｖｂの方が大きくなり、両端電圧Ｖｂがシステム内における最大電圧となる。
【００５６】
本実施形態では、一端４５、５５、６５を外周領域、他端４６、５６、６６を内周領域に配置し、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とを非接触としている。そのため、例えば２電源２インバータのように両端電圧Ｖｂがシステム内における最大電圧となるシステムにモータジェネレータ５を適用した場合、巻線３０にて接触する箇所の最大電圧が低減される。これにより、巻線３０の絶縁被膜の耐圧を低減することができるので、絶縁被膜を薄くすることで、モータジェネレータ５の体格を小型化することができる。
【００５７】
本実施形態では、一端４５、５５、６５は、スロット２２の最外周側に配置され、他端４６、５６、６６は、スロットの最内周側に配置される。これにより、一端４５、５５、６５と、他端４６、５６、６６とをより確実に非接触とすることができる。
巻線３０は、それぞれ異なるスロット２２に挿入される２つの挿入部３６、および、挿入部３６の間を連結するターン部３８を有する複数のセグメントコンダクタ３５が電気的に接続されて構成される。巻線３０を複数のセグメントコンダクタ３５を接続して構成することにより、モータジェネレータ５の性能を高めることができる。また、モータジェネレータ５の体格を小型化することができる。
【００５８】
各相巻線４０、５０、６０は、直列接続されたｎ（ｎは２以上の整数であって、本実施形態では４）個の部分巻線４１〜４４、５１〜５４、６１〜６４から構成される。
最も一端４５側の部分巻線を第１部分巻線４１、最も他端４６側の部分巻線を第ｎ部分巻線４４とすると、第１部分巻線４１および第ｎ部分巻線４４は、ともに、外周側から内周側へ巻回される。これにより、一端４５を外周領域、他端４６を内周領域に配置することができる。
また、第１部分巻線４１と第４部分巻線４４とは、異なるスロット２２に巻回される。これにより、巻線３０をセグメントコンダクタ３５により構成した場合、一端４５をスロット２２の最外周側、他端４６をスロット２２の最内周側に配置することができる。
【００５９】
本実施形態では、それぞれの部分巻線４１〜４４において、一端４５側である前半部分の巻回方向と、他端４６側である巻回方向とは、同じである。それぞれの部分巻線４１〜４４において、同方向に巻回することで、前半部分と後半部分とで巻回方向が異なる場合と比較し、渡り線を低減することができる。
Ｖ相、Ｗ相についても同様である。
【００６０】
また、本実施形態では、モータジェネレータ５は、ロータ１６およびステータ２０を収容するハウジング１０を備える。一端４５、５５、６５および他端４６、５６、６６は、ハウジング１０の軸方向端部から取り出される。これにより、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とを接触させることなく、ハウジング１０の外部へ取り出すことができる。
【００６１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図１８および図１９に基づいて説明する。
本実施形態は、第１実施形態と巻線３０の渡り線が異なっているので、この点を中心に説明する。
【００６２】
第１部分巻線４１は、第１実施形態と同様、Ａ２１、Ｂ２２、Ｃ２１、Ｄ２２、Ｅ２１、Ｆ２２、Ｇ２１、Ｈ２２、Ａ２３、Ｂ２４、・・・Ｇ２３、Ｈ２４、Ａ２５、Ｂ２６、・・・Ｇ２５、Ｈ２６の順に、１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、時計回りに径方向外側から内側に巻回される。
【００６３】
第２部分巻線４２は、Ｇ１６、Ｆ１５、Ｅ１６、Ｄ１５、Ｃ１６、Ｂ１５、Ａ１６、Ｈ１５、Ｇ１４、Ｆ１３、・・・Ａ１４、Ｈ１３、Ｇ１２、Ｆ１１、・・・Ａ１２、Ｈ１１の順に、１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、反時計回りに径方向内側から外側に巻回される。
【００６４】
第３部分巻線４３は、Ｇ２６、Ｆ２５、Ｅ２６、Ｄ２５、Ｃ２６、Ｂ２５、Ａ２６、Ｈ２５、Ｇ２４、Ｆ２３、・・・Ａ２４、Ｈ２３、Ｇ２２、Ｆ２１、・・・Ａ２２、Ｈ２１の順に１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、反時計回りに径方向内側から外側に巻回される。
【００６５】
第４部分巻線４４は、第１実施形態と同様、Ａ１１、Ｂ１２、Ｃ１１、Ｄ１２、Ｅ１１、Ｆ１２、Ｇ２１、Ｈ１２、Ａ１３、Ｂ１４、・・・Ｇ１３、Ｈ１４、Ａ１５、Ｂ１６、・・・Ｇ１５、Ｈ１６の順に、１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、時計回りに径方向外側から内側に巻回される。
【００６６】
第１部分巻線４１の終端Ｅ１と、第２部分巻線４２の始端Ｓ２とは、渡り線Ｗ２１により接続される。第２部分巻線４２の終端Ｅ２と、第３部分巻線４３の始端Ｓ３とは、渡り線Ｗ２２により接続される。第３部分巻線４３の終端Ｅ３と、第４部分巻線４４の始端Ｓ４とは、渡り線Ｗ２３により接続される。
【００６７】
このように構成しても、上記実施形態と同様、第１部分巻線４１および第４部分巻線４４は、ともに、外周側から内周側へ巻回される。そのため、第１部分巻線４１の一端４５が外周領域に配置され、他端４６が内周領域に配置される。また、本実施形態では、一端４５がスロット２２内の最外周側に配置され、他端４６がスロット２２内の最内周側に配置されている。
これにより、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００６８】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図２０に基づいて説明する。
本実施形態は第１実施形態の変形例であり、部分巻線４１〜４４の配置の内周側と外周側とが第１実施形態と逆になっている。
第１部分巻線４１は、Ａ２６、Ｂ２５、Ｃ２６、Ｄ２５、Ｅ２６、Ｆ２５、Ｇ２６、Ｈ２５、Ａ２４、Ｂ２３、・・・Ｇ２４、Ｈ２３、Ａ２２、Ｂ２１、・・・・Ｇ２２、Ｈ２１の順に、１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、反時計回りに径方向内側から外側に巻回される。
【００６９】
第２部分巻線４２は、Ａ１１、Ｈ１２、Ｇ１１、Ｆ１２、Ｅ１１、Ｄ１２、Ｃ１１、Ｂ１２、Ａ１３、Ｈ１４、・・・Ｃ１３、Ｂ１４、Ａ１５、Ｈ１６、・・・Ｃ１５、Ｂ１６の順に１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、時計回りに径方向外側から内側に巻回される。
【００７０】
第３部分巻線４３は、Ａ２１、Ｈ２２、Ｇ２１、Ｆ２２、Ｅ２１、Ｄ２２、Ｃ２１、Ｂ２２、Ａ２３、Ｈ２４、・・・Ｃ２３、Ｂ２４、Ａ２５、Ｈ２６、・・・Ｃ２５、Ｂ２６の順に１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、時計回りに径方向外側から内側に巻回される。
【００７１】
第４部分巻線４４は、Ａ１６、Ｂ１５、Ｃ１６、Ｄ２５、Ｅ２６、Ｆ２５、Ｇ２６、Ｈ２５、Ａ１４、Ｂ１３、・・・Ｇ１４、Ｈ１３、Ａ１２、Ｂ１１、・・・Ｇ１２、Ｈ１１の順に１２個のセグメントコンダクタ３５が接続されることで、反時計回りに径方向内側から外側に巻回される。
【００７２】
第１部分巻線４１の終端Ｅ１と、第２部分巻線４２の始端Ｓ２とは、渡り線Ｗ３１により接続される。第２部分巻線４２の終端Ｅ２と、第３部分巻線４３の始端Ｓ３とは、渡り線Ｗ３２により接続される。第３部分巻線４３の終端Ｅ３と第４部分巻線４４の始端Ｓ４とは、渡り線Ｗ３３により接続される。
【００７３】
本実施形態では、一端４５、５５、６５が内周領域に配置され、他端４６、５６、６６が外周領域に配置される。また、一端４５、５５、６５がスロット２２の最内周側に配置され、他端４６、５６、６６がスロット２２の最外周側に配置される。
また、第１部分巻線４１および第４部分巻線４４は、ともに、内周側から外周側へ巻回される。
このように構成しても、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とを非接触とすることができるので、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００７４】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図２１〜図２３に示す。
第４実施形態〜第７実施形態では、１つのスロット２２には、８本の挿入部３６が挿入可能に形成される。また、本実施形態では、部分巻線４１〜４４をそれぞれ４つのブロックに分ける。第１部分巻線４１では、一端４５側から、第１ブロック４１１、第２ブロック４１２、第３ブロック４１３、第４ブロック４１４とする。同様に、第２部分巻線４２では、一端４５側から、第１ブロック４２１、第２ブロック４２２、第３ブロック４２３、第４ブロック４２４とする。第３部分巻線４３および第４部分巻線４４についても同様とする。本実施形態では、第１ブロック４１１、４２１、および、第２ブロック４１２、４２２が「それぞれの部分巻線において、一端側である前半部分」に対応し、第３ブロック４１３、４２３、および、第４ブロック４１４、４２４が「それぞれの部分巻線において、他端側である後半部分」に対応する。
【００７５】
図２１中においては、第１部分巻線４１の第１ブロック４１１を構成するセグメントコンダクタ３５が挿入される箇所を「１−１」とし、第１部分巻線４１の第２ブロック４１２を「１−２」、第２部分巻線４２の第１ブロック４２１を「２−１」のように記載する。
図２２および図２３は、ステータ２０をステータコア２１の第１端部２１１側から見た図であって、図２２は第１部分巻線４１を示し、図２３は第２部分巻線４２を示す。図２２および図２３において、それぞれ（ａ）が第１ブロック４１１、４２１、（ｂ）が第２ブロック４１２、４２２、（ｃ）が第３ブロック４１３、４２３、（ｄ）が第４ブロック４１４、４２４を示す。後述の図２６についても同様とする。なお、図２２および図２３において、始端と終端とが近接している箇所については、始端または終端を示す三角印の記載を適宜省略した。
【００７６】
図２１に示すように、本実施形態では、外周領域に第１部分巻線４１および第２部分巻線４２を巻回し、内周領域に第３部分巻線４３および第４部分巻線４４を巻回する。
第１部分巻線４１の第１ブロック４１１は、Ａ２１、Ｂ２２、Ｃ２１、Ｄ２２、Ｅ２１、Ｆ２２、Ｇ２１、Ｈ２２の順に４個のセグメントコンダクタ３５が接続される。
第１部分巻線４１の第２ブロック４１２は、Ａ１１、Ｂ１２、Ｃ１１、Ｄ１２、Ｅ１１、Ｆ１２、Ｇ１１、Ｈ１２の順に４個のセグメントコンダクタ３５が接続される。
第１部分巻線４１の第３ブロック４１３は、Ａ２３、Ｂ２４、Ｃ２３、Ｄ２４、Ｅ２３、Ｆ２４、Ｇ２３、Ｈ２４の順に４個のセグメントコンダクタ３５が接続される。
第１部分巻線４１の第４ブロック４１４は、Ａ１３、Ｂ１４、Ｃ１３、Ｄ１４、Ｅ１３、Ｆ１４、Ｇ１３、Ｈ１４の順に４つのセグメントコンダクタ３５が挿入される。
【００７７】
第１ブロック４１１の終端Ｅ１１と、第２ブロック４１２の始端Ｓ１２とは、渡り線Ｗ４１により接続される。第２ブロック４１２の終端Ｅ１２と、第３ブロック４１３の始端Ｓ１３とは、渡り線Ｗ４２により接続される。第３ブロック４１３の終端Ｅ１３と、第４ブロック４１４の始端Ｓ１４とは、渡り線Ｗ４３により接続される。これにより、第１ブロック４１１、第２ブロック４１２、第３ブロック４１３、および、第４ブロック４１４が接続されて、外周側から分割線Ｐ側に反時計回りに巻回される第１部分巻線４１を構成する。
また、第１部分巻線４１の第４ブロック４１４の終端Ｅ１４は、渡り線Ｗ４４により、第２部分巻線４２の第１ブロック４２１の始端Ｓ２１と接続される。
【００７８】
第２部分巻線４２の第１ブロック４２１は、Ａ１４、Ｈ１３、Ｇ１４、Ｆ１３、Ｅ１４、Ｄ１３、Ｃ１４、Ｂ１３の順に４個のセグメントコンダクタ３５が接続される。
第２部分巻線４２の第２ブロック４２２は、Ａ２４、Ｈ２３、Ｇ２４、Ｆ２３、Ｅ２４、Ｄ２３、Ｃ２４、Ｂ１３の順に４個のセグメントコンダクタ３５が接続される。
第２部分巻線４２の第３ブロック４２３は、Ａ１２、Ｈ１１、Ｇ１２、Ｆ１１、Ｅ１２、Ｄ１１、Ｃ１２、Ｂ１１の順に４個のセグメントコンダクタ３５が接続される。
第２部分巻線４２の第４ブロック４２４は、Ａ２２、Ｈ２１、Ｇ２２、Ｆ２１、Ｅ１２、Ｄ２１、Ｃ２２、Ｂ２１の順に４個のセグメントコンダクタ３５が接続される。
【００７９】
第１ブロック４２１の終端Ｅ２１と、第２ブロック４２２の始端Ｓ２２とは、渡り線Ｗ５１により接続される。第２ブロック４２２の終端Ｅ２２と、第３ブロック４２３の始端Ｓ２３とは、渡り線Ｗ５２により接続される。第３ブロック４２３の終端Ｅ２３と、第４ブロック４２４の始端Ｓ２４とは、渡り線Ｗ５３により接続される。これにより、第１ブロック４２１、第２ブロック４２２、第３ブロック４２３、および、第４ブロック４２４が接続されて、分割線Ｐ側から外周側に時計回りに巻回される第２部分巻線４２を構成する。
【００８０】
第２部分巻線４２の第４ブロック４２４の終端Ｅ２４は、渡り線Ｗ５４により、第３部分巻線４３の第１ブロック４３１の始端Ｓ３１と接続される。
第３部分巻線４３は、内周側から分割線Ｐ側に、第２部分巻線４２と同様、時計回りに巻回される。
第４部分巻線４４は、分割線Ｐ側から内周側に、第１部分巻線４１と同様、反時計回りに巻回される。
【００８１】
本実施形態では、Ｕ相巻線４０は、直列接続されたｎ（ｎは２以上の偶数であって、本実施形態では４）個の部分巻線４１〜４４から構成され、最も一端４５側の部分巻線を第１部分巻線４１、最も他端４６側の部分巻線を第４部分巻線とし、第１部分巻線から第（１／２）ｎ部分巻線４２を前半巻線、第｛（１／２）ｎ＋１｝部分巻線から第ｎ部分巻線を後半巻線とすると、前半巻線が外周領域に巻回され、後半巻線が内周領域に巻回される。これにより、Ｕ相巻線４０の一端４５が外周領域に配置され、他端４６が内周領域に配置される。
本実施形態では、第１部分巻線４１および第２部分巻線４２が「前半巻線」に対応し、第３部分巻線４３および第４部分巻線４４が「後半巻線」に対応する。
【００８２】
より詳細には、外周領域において、第１部分巻線４１が外周側から分割線Ｐ側へ反時計回りに巻回され、第２部分巻線４２が分割線Ｐ側から外周側へ時計回りに巻回される。また、内周領域において、第３部分巻線４３が内周側から分割線Ｐ側へ時計回りに巻回され、第４部分巻線４４が分割線Ｐ側から内周側へ反時計回りに巻回される。これにより、一端４５をスロット２２の最外周側に配置可能であり、他端４６をスロット２２の最内周側に配置可能である。Ｖ相およびＷ相についても同様である。
このように構成しても、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とを非接触とすることができるので、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００８３】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態を図２４に基づいて説明する。
本実施形態は、第４実施形態の変形例であり、部分巻線４１〜４４の配置が第４実施形態と逆になっている。
図２４に示すように、本実施形態では、内周領域に第１部分巻線４１および第２部分巻線４２を巻回し、外周領域に第３部分巻線４３および第４部分巻線４４を巻回する。
【００８４】
第１部分巻線４１の第１ブロック４１１は、Ａ２８、Ｂ２７、Ｃ２８、Ｄ２７、Ｅ２８、Ｆ２７、Ｇ２８、Ｈ２７の順に４つのセグメントコンダクタ３５が接続される。
第１部分巻線４１の第２ブロック４１２は、Ａ１８、Ｂ１７、Ｃ１８、Ｄ１７、Ｅ１８、Ｆ１７、Ｇ１８、Ｈ１７の順に４つのセグメントコンダクタ３５が接続される。
第１部分巻線４１の第３ブロック４１３は、Ａ２６、Ｂ２５、Ｃ２６、Ｄ２５、Ｅ２６、Ｆ２５、Ｇ２６、Ｈ２５の順に４つのセグメントコンダクタ３５が接続される。
第１部分巻線４１の第４ブロック４１４は、Ａ１６、Ｂ１５、Ｃ１６、Ｄ１５、Ｅ１６、Ｆ１５、Ｇ１６、Ｈ１５の順に４つのセグメントコンダクタ３５が接続される。
【００８５】
第１ブロック４１１の終端Ｅ１１と、第２ブロック４１２の始端Ｓ１２とは、渡り線Ｗ６１により接続される。第２ブロック４１２の終端Ｅ１２と、第３ブロック４１３の始端Ｓ１３とは、渡り線Ｗ６２により接続される。第３ブロック４１３の終端Ｅ１３と、第４ブロック４１４の始端Ｓ１４とは、渡り線Ｗ６３により接続される。これにより、第１ブロック４１１、第２ブロック４１２、第３ブロック４１３、および、第４ブロック４１４が接続されて、内周側から分割線Ｐ側に反時計回りに巻回される第１部分巻線４１を構成する。
また、第１部分巻線４１の第４ブロック４１４の終端Ｅ１４は、渡り線Ｗ６４により、第２部分巻線４２の第１ブロック４２１の始端Ｓ２１と接続される。
【００８６】
第２部分巻線４２の第１ブロック４２１は、Ａ１５、Ｈ１６、Ｇ１５、Ｆ１６、Ｅ１５、Ｄ１６、Ｃ１５、Ｂ１６の順に４つのセグメントコンダクタ３５が接続される。
第２部分巻線４２の第２ブロック４２２は、Ａ２５、Ｈ２６、Ｇ２５、Ｆ２６、Ｅ２５、Ｄ２６、Ｃ２５、Ｂ２６の順に４つのセグメントコンダクタ３５が接続される。
第２部分巻線４２の第３ブロック４２３は、Ａ１７、Ｈ１８、Ｇ１７、Ｆ１８、Ｅ１７、Ｄ１８、Ｃ１７、Ｂ１８の順に４つのセグメントコンダクタ３５が接続される。
第２部分巻線４２の第４ブロック４２４は、Ａ２７、Ｈ２８、Ｇ２７、Ｆ２８、Ｅ２７、Ｄ２８、Ｃ２７、Ｂ２８の順に４つのセグメントコンダクタ３５が接続される。
【００８７】
第１ブロック４２１の終端Ｅ２１と、第２ブロック４２２の始端Ｓ２２とは、渡り線Ｗ７１により接続される。第２ブロック４２２の終端Ｅ２２と、第３ブロック４２３の始端Ｓ２３とは、渡り線Ｗ７２により接続される。第３ブロック４３３の終端Ｅ４３３と、第４ブロック４２４の始端Ｓ２４とは、渡り線Ｗ７３により接続される。これにより、第１ブロック４２１、第２ブロック４２２、第３ブロック４２３、および、第４ブロック４２４が接続されて、分割線Ｐ側から内周側に時計回りに巻回される第２部分巻線４２を構成する。
【００８８】
第２部分巻線４２の第４ブロック４２４の終端Ｅ２４は、渡り線Ｗ７４により、第３部分巻線４３の第１ブロック４３１の始端Ｓ３１と接続される。
第３部分巻線４３は、外周側から分割線Ｐ側に、第２部分巻線４２と同様、時計回りに巻回される。
第４部分巻線４４は、分割線Ｐ側から内周側に、第１部分巻線４１と同様、反時計回りに巻回される。
【００８９】
本実施形態では、前半巻線が内周領域に配置され、後半巻線が外周領域に配置される。
より詳細には、内周領域において、第１部分巻線４１が内周側から分割線Ｐ側へ反時計回りに巻回され、第２部分巻線４２が分割線Ｐ側から外周側へ時計回りに巻回される。また、外周領域において、第３部分巻線４３が外周側から分割線Ｐ側へ時計回りに巻回され、第４部分巻線４４が分割線Ｐ側から外周側へ反時計回りに巻回される。これにより、一端４５をスロット２２の最内周側に配置可能であり、他端４６をスロット２２の最外周側に配置可能である。
このように構成しても、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とを非接触とすることができるので、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９０】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態を図２５および図２６に示す。
図２５に示すように、本実施形態では、スロット２２内において、外周側からの２層に第１部分巻線４１を巻回し、次の２層に第２部分巻線４２を巻回し、次の２層の第３部分巻線４３を巻回し、内周側からの２層に第４部分巻線４４を巻回する。すなわち、本実施形態では、第１部分巻線４１および第２部分巻線４２が外周領域に巻回され、第３部分巻線４３および第４部分巻線４４が内周領域に巻回される。
【００９１】
第１部分巻線４１の第１ブロック４１１は、Ａ２１、Ｂ２２、Ｃ２１、Ｄ２２、Ｅ２１、Ｆ２２、Ｇ２１、Ｈ２２の順に、４つのセグメントコンダクタ３５が反時計回りに接続される。
第１部分巻線４１の第２ブロック４１２は、Ａ１１、Ｂ１２、Ｃ１１、Ｄ１２、Ｅ１１、Ｆ１２、Ｇ１１、Ｈ１２の順に、４つのセグメントコンダクタ３５が反時計回りに接続される。
【００９２】
第１部分巻線４１の第３ブロック４１３は、Ｇ２２、Ｆ２１、Ｅ２２、Ｄ２１、Ｃ２２、Ｂ２１、Ａ２２、Ｈ２１の順に、４つのセグメントコンダクタ３５が時計回りに接続される。
第１部分巻線４１の第４ブロック４１４は、Ｇ１２、Ｆ１１、Ｅ１２、Ｄ１１、Ｃ１２、Ｂ１１、Ａ１２、Ｈ１１の順に、４つのセグメントコンダクタ３５が時計回りに接続される。
すなわち、本実施形態では、第１部分巻線４１内において、前半部分である第１ブロック４１１および第２ブロック４１２と、後半部分である第３ブロック４１３および第４ブロック４１４とで、巻回方向が異なっている。
【００９３】
第１ブロック４１１の終端Ｅ１１と、第２ブロック４１２の始端Ｓ１２とは、渡り線Ｗ８１により接続される。第２ブロック４１２の終端Ｅ１２と、第３ブロック４１３の始端Ｓ１３とは、渡り線Ｗ８２により接続される。第３ブロック４１３の終端Ｅ１３と、第４ブロック４１４の始端Ｓ１４とは、渡り線Ｗ８３により接続される。
これにより、第１ブロック４１１、第２ブロック４１２、第３ブロック４１３、および、第４ブロック４１４が接続されて、外周側からの２層に巻回される第１部分巻線４１を構成する。
【００９４】
また、第１部分巻線４１の第４ブロック４１４の終端Ｅ１４は、渡り線Ｗ８４により、第２部分巻線４２の第１ブロック４２１の始端Ｓ２１と接続される。
第２部分巻線４２、第３部分巻線４３、および、第４部分巻線４４は、第１部分巻線４１と同様、順に内周側となるように巻回される。
【００９５】
本実施形態では、Ｕ相巻線４０は、同一のスロット２２において、外周側から、第１部分巻線４１から第４部分巻線４４となるように順に巻回される。これにより、一端４５を外周領域に配置し、他端４６が内周領域に配置することができる。
また、それぞれの部分巻線４１〜４４において、一端４５側である前半部分の巻回方向と、他端４６側である後半部分の巻回方向とは、異なる。
Ｖ相およびＷ相についても同様である。
このように構成しても、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とを非接触とすることができるので、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００９６】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態を図２７に基づいて説明する。
本実施形態は、第６実施形態の変形例であり、内周側からの２層に第１部分巻線４１を巻回し、次の２層に第２部分巻線４２を巻回し、次の２層の第３部分巻線４３を巻回し、外周側からの２層に第４部分巻線４４を巻回する。すなわち、本実施形態では、第１部分巻線４１および第２部分巻線４２が内周領域に巻回され、第３部分巻線４３および第４部分巻線４４が外周領域に巻回される。
【００９７】
第１部分巻線４１の第１ブロック４１１は、Ａ２８、Ｂ２７、Ｃ２８、Ｄ２７、Ｅ２８、Ｆ２７、Ｇ２８、Ｈ２７の順に、４つのセグメントコンダクタ３５が反時計回りに巻回される。
第１部分巻線４１の第２ブロック４１２は、Ａ１８、Ｂ１７、Ｃ１８、Ｄ１７、Ｅ１８、Ｆ１７、Ｇ１８、Ｈ１７の順に、４つのセグメントコンダクタ３５が反時計回りに巻回される。
【００９８】
第１部分巻線４１の第３ブロック４１３は、Ｇ２７、Ｆ２８、Ｅ２７、Ｄ２８、Ｃ２７、Ｂ２８、Ａ２７、Ｈ２８の順に、４つのセグメントコンダクタ３５が時計回りに巻回される。
第１部分巻線４１の第４ブロック４１４は、Ｇ１７、Ｆ１８、Ｅ１７、Ｄ１８、Ｃ１７、Ｂ１８、Ａ１７、Ｈ１８の順に、４つのセグメントコンダクタ３５が時計回りに巻回される。
すなわち、本実施形態では、第６実施形態と同様、第１部分巻線４１内において、前半部分である第１ブロック４１１および第２ブロック４１２と、後半部分である第３ブロック４１３および第４ブロック４１４とで、巻回方向が異なっている。
【００９９】
第１ブロック４１１の終端Ｅ１１と、第２ブロック４１２の始端Ｓ１２とは、渡り線Ｗ９１により接続される。第２ブロック４１２の終端Ｅ１２と、第３ブロック４１３の始端Ｓ１３とは、渡り線Ｗ９２により接続される。第３ブロック４１３の終端Ｅ１３と、第４ブロック４１４の始端Ｓ１４とは、渡り線Ｗ９３により接続される。なお、本実施形態では、第１部分巻線４１の第１ブロック４１１の始端Ｓ１１が一端４５に対応する。
これにより、第１ブロック４１１、第２ブロック４１２、第３ブロック４１３、および、第４ブロック４１４が接続されて、内周側からの２層に巻回される第１部分巻線４１を構成する。
【０１００】
また、第１部分巻線４１の第４ブロック４１４の終端Ｅ１４は、渡り線Ｗ９４により、第２部分巻線４２の第１ブロック４２１の始端Ｓ２１と接続される。
第２部分巻線４２、第３部分巻線４３、および、第４部分巻線４４は、第１部分巻線４１と同様、順に外周側となるように巻回される。
【０１０１】
本実施形態では、Ｕ相巻線４０は、同一のスロット２２において、内周側から、第１部分巻線４１から第４部分巻線４４となるように順に巻回される。これにより、一端４５を外周領域に配置し、他端４６が内周領域に配置することができる。
また、それぞれの部分巻線４１〜４４において、一端４５側である前半部分の巻回方向と、他端４６側である後半部分の巻回方向とは、異なる。
このように構成しても、一端４５、５５、６５と他端４６、５６、６６とを非接触とすることができるので、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０２】
（他の実施形態）
上記実施形態では、各相巻線は、４個の部分巻線から構成される。他の実施形態では、各相巻線を１つの巻線により構成してもよいし、複数の部分巻線から構成してもよい。
上記実施形態では、磁極数が８、スロット倍数が２であって、スロット数が４８である。他の実施形態では、磁極数およびスロット倍数は、これに限らずいくつとしてもよい。また、スロット数は、磁極数およびスロット倍数に応じ、適宜設定可能である。また、上記実施形態では、１つのスロットに挿入されるセグメントコンダクタ数は６または８である。他の実施形態では、１つのスロットに挿入されるセグメントコンダクタ数は、６または８に限らず、いくつとしてもよい。また他の実施形態では、セグメントコンダクタに替えて、例えば一般的な断面が円形状である導線を巻回することで巻線を構成してもよい。
【０１０３】
第１実施形態〜第５実施形態では、第１部分巻線および第４部分巻線が反時計回りに巻回され、第２部分巻線および第３部分巻線が時計回りに巻回される。他の実施形態では、一端または他端の一方が外周領域に配置され、他方が内周領域に配置されていれば、各部分巻線の巻回方向はどのようであってもよい。
また、上記実施形態では、一端または他端の一方がスロットの最外周側に配置され、他方がスロットの最内周側に配置される。他の実施形態では、一端または他端の一方が外周領域であれば最外周側でなくてもよいし、他方が内周側であれば最内周側でなくてもよい。
上記実施形態では、一端および他端は、ハウジングの軸方向端部から取り出される。他の実施形態では、一端および他端の少なくとも一方は、ハウジングの軸方向端部以外の箇所からハウジングの外部に取り出してもよい。
【０１０４】
上記実施形態では、第１電力供給源の電圧と第２電力供給源の電圧とが等しい。他の実施形態では、第１電力供給源の電圧と第２電力供給源の電圧とが異なっていてもよい。なお、２電源２インバータの電力変換システムに適用する場合、第１電力供給源および第２電力供給源において、高い方の電圧が低い方の電圧の２倍以下であることが好ましい。
【０１０５】
上記実施形態では、第１電力供給源および第２電力供給源を１つのバッテリとして記載したが、複数の直流電源を並列あるいは直列に接続して構成してもよいし、図示しない昇圧コンバータ等を含んで構成してもよい。
上記実施形態では、第１電力供給源および第２電力供給源は、共にバッテリである。他の実施形態では、第１電力供給源または第２電力供給源の一方を電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等により構成してもよい。
【０１０６】
上記実施形態では、第１インバータ部および第２インバータ部は、ＰＷＭ制御あるいは矩形波制御により制御される。他の実施形態では、第１インバータ部および第２インバータ部の制御方法は、どのようであってもよい。
上記実施形態では、回転電機は、一端が第１インバータ部を経由して第１バッテリに接続され、他端が第２インバータ部を経由して第２バッテリに接続される「２電源２インバータ」の電力変換システムに適用される。他の実施形態では、回転電機は、例えば１電源１インバータのシステム等、どのようなシステムに適用してもよい。
上記実施形態では、電力変換システムは、電動車両に適用される。他の実施形態では、電動車両の主機以外の車両補機や他の装置に電力変換システムを適用してもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１・・・電力変換システム
５・・・モータジェネレータ（回転電機）
２０・・・ステータ
２１・・・ステータコア
２２・・・スロット
３０・・・巻線
４０、５０、６０・・・各相巻線
４５、５５、６５・・・一端
４６、５６、６６・・・他端
【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】
0006416561.tif 000008
【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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