CN110739782A - 旋转电机 - Google Patents

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佐久间昌史
津田哲平
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

公开了一种旋转电机。旋转电机(M)包括：定子(3)，该定子(3)包括其上缠绕导线的多个槽(32)；以及转子(2)，该转子(2)面向定子并且包括多个磁极(22)，其中，旋转电机由通过将定子的槽的数目除以相数和转子的磁极的数目而获得的不可约分数的分母等于或大于4的分数槽构造成，并且在转子的磁极的各极中，每相的磁动势的大小的比率是均匀的。

Description

旋转电机
技术领域
本公开内容总体上涉及由定子的每极每相槽数是分数的分数槽构造的旋转电机。
背景技术
传统上，已知一种由不可约分数(每极每相槽数)的分母等于4或大于4的分数槽构造的旋转电机，不可约分数是通过将定子的槽数除以相数和转子的极数来获得的(例如，参照在下文中称为专利文献1的JP2016-5409A)。
专利文献1公开了包括4极15槽或者包括10极36槽的三相交流电动机，其中不可约分数分别是5/4和6/5。三相交流电动机的线圈由包括预定线圈节距的双层绕组构造成，并且第二层的放置或对准相对于第一层移位或偏移达预定槽数。专利文献1的技术对应于通过根据基于极的对数和槽数限定的关系表达式计算预定槽数来减小转矩脉动。
在由分数槽构造的旋转电机上，由于旋转电机的磁性构造，产生包括小于转子的极数的阶的空间变形模式的激振力。定子包括对应于空间变形模式的固有频率，并且空间变形模式的阶越低，固有频率就越小。在低阶空间变形的激振力的频率和与低阶空间变形模式对应的定子的固有频率彼此匹配的情况下，发生谐振，并且噪声和振动增大。因此，在由分数槽构造的旋转电机上，低转数范围内的噪声和振动增大。
在如专利文献1中第二层的布置或对准相对于第一层移位达预定槽数的情况下，由容纳于在转子的圆周方向上彼此连续相邻的多个槽中并且包括彼此相同相和相同电流方向的线圈边产生的激振力的大小的比率沿转子的圆周方向是不均匀或非均匀的。例如，在专利文献1中例示的4极15槽的示例中，激振力的大小的比率变为3:2:2:3，因此在转子与定子之间作用的磁引力沿转子的圆周方向变得不均匀。结果，包括比转子的极数(4极)低的阶的空间变形模式的激振力更容易发生，因此低转数范围内的噪声和振动增大，其中与低阶空间变形模式对应的定子的固有频率和低阶空间变形的激振力的频率彼此匹配。即，在如上所述的旋转电机用于驱动电动车辆和混合动力车辆的情况下，使得噪声和振动增大的车速范围变得更低。因此，在如上所述的旋转电机在电动车辆和/或混合动力车辆上被操作用于驱动这样的车辆的情况下，使得噪声和振动增大的车速范围接近车辆经常被驱动的低车速范围。这增大了使得噪声和振动增大的机会频率。
因此，需要可以减小噪声和振动的具有分数槽的旋转电机。
发明内容
根据本公开内容的一方面，一种旋转电机包括：定子，该定子包括其上缠绕导线的多个槽；以及转子，该转子面向定子并且包括多个磁极，其中，旋转电机由通过将定子的槽的数目除以相数和转子的磁极的数目而获得的不可约分数的分母等于或大于4的分数槽构造成，并且在转子的磁极的各极中，每相的磁动势的大小的比率是均匀的。
根据上述构造，在转子的磁极的各极中，每相的磁动势的大小的比率是均匀的。因此，在低转数范围内，不太可能发生包括与转子的极数相比低的低阶的空间变形模式的激振力。因此，可以减小由于定子的低阶空间变形模式导致的低转数范围内的噪声和振动。
根据本公开内容的另一方面，旋转电机(M)由不可约分数大于1并且包括预定线圈节距的分布式绕组构造成，双层单元包括在转子的径向方向上容纳在槽中的待分层的两层线圈边。在双层单元中，在每个极中包括相同的相和相同的电流方向并且被容纳在槽之一中或者被容纳在彼此相邻的多个槽中的一组线圈边对应于相带，多个相带形成混合线圈，混合线圈以相带沿径向方向堆叠同时多个相带中的每一个在转子的圆周方向上移位达预定槽数的方式形成，在混合线圈中，容纳于在圆周方向上彼此连续相邻的多个槽中并且包括相同的相和相同的电流方向的一组线圈边对应于混合相带，并且多个混合相带包括彼此相同数目的线圈边。
根据上述构造，例如，在4极15槽的情况下，在双层单元中，由容纳于在转子的圆周方向上彼此连续相邻的多个槽中并且包括相同的相和相同的电流方向的线圈边产生的磁动势的大小的比率在相带中以3:2:2:3的方式变化，而上述磁动势的大小的比率在混合相带中以5:5:5:5的方式变化。
也就是说，多个相带以混合方式构造成，使得由形成混合相带的多个线圈边产生的磁动势的大小的比率在转子的磁极的各极处是均匀的。结果，在导线带电时产生的磁动势是均匀的，并且不太可能发生包括低于转子的极数的低阶的空间变形模式的激振力。因此，可以减小由于定子的低阶空间变形模式引起的低转数范围内的噪声和振动。
根据本公开内容的另一方面，不可约分数的分母对应于偶数，并且沿径向方向堆叠的多个相带的层数对应于通过将分母除以2而获得的值。
根据上述构造，当不可约分数的分母是偶数时，沿径向方向堆叠的多个相带的层数对应于通过将分母除以2而获得的值。因此，可以尽可能地减小混合方式的容纳在每个槽中的层的数目。结果，可以减小噪声和振动，而不会使每个槽的导线的分布式绕组构造复杂化。因此，可以防止旋转电机的制造成本和旋转电机的尺寸增大。
根据本公开内容的另一方面，槽的预定数目对应于通过将最接近每极的槽的数目的最接近的整数加倍而获得的整数值，每极的槽的数目是通过将不可约分数乘以相数来获得的。
根据上述构造，可以形成包括彼此相同数目的线圈边的多个混合相带，同时使混合相带的线圈边在圆周方向上的宽度增加最小化。结果，可以防止在圆周方向上彼此相邻的混合相带彼此施加其激振力的影响造成的不便，从而限制扭矩的降低。
根据本公开内容的另一方面，每极的槽的数目是通过将不可约分数乘以相数来获得的，通过从每极的槽的数目中减去最接近每极的槽的数目的最接近的整数来获得相减值，在相减值为正的情况下，槽的预定数目对应于通过将经由使最接近的整数加倍而获得的整数值加1而获得的值，并且在相减值为负的情况下，槽的预定数目对应于通过从整数值中减去1而获得的值。
根据上述构造，可以形成包括彼此相同数目的线圈边的多个混合相带，同时使混合相带的线圈边在圆周方向X上的宽度增加最小化。结果，可以防止在圆周方向上彼此相邻的混合相带彼此施加其激振力的影响造成的不便，从而限制扭矩的降低。
根据本公开内容的另一方面，在被包括在相带中并且其中多个槽被布置成在同一层中彼此相邻的层相带中，导线的绕组开始端被设置在下述槽处：该槽位于层相带的、在与从导线的绕组开始端到导线的绕组结束端的单元线圈的进展方向相反的方向上的一端。
根据上述构造，当在层相带处设置导线的绕组开始端时，绕组开始端被设置在同一层中的多个槽中的、被布置在层相带的、在与单元线圈的进展方向相反的方向上的一端的槽处。因此，在从同相线圈的绕组开始端到绕组结束端的一个周期中，可以减小线圈边在圆周方向上的布置宽度，因此可以减小组装夹具的尺寸。另外，在从同相线圈的绕组开始端到绕组结束端的一个周期中，可以使将槽32的底部侧(即，与转子侧相反的一侧)的槽彼此连接的连接线最小化(至零或一)。因此，例如，在从转子侧依次组装相的情况下，消除或减小了连接线彼此的干扰，从而提高了组装性能并减小了短路的风险。
根据本公开内容的另一方面，不可约分数的分母为4，并且相带由沿径向方向堆叠的第一相带和第二相带形成，第一串联相带包括全都彼此串联地电连接的多个第一相带，第二串联相带包括全都彼此串联地电连接的多个第二相带。第一串联相带的绕组结束端和第二串联相带的绕组开始端彼此电连接，第二串联相带的绕组开始端在与进展方向相反的方向上从第一串联相带的绕组结束端移位达线圈节距。
根据上述构造，在每相中包括串联连接构造的旋转电机中，第一串联相带的绕组结束端与在与进展方向相反的方向上从绕组结束端移位达线圈节距的第二串联相带的绕组开始端彼此电连接。结果，连接第一串联相带的绕组结束端和第二串联相带的绕组开始端的连接线可以做得最短或者可以被最小化，从而防止干扰例如连接在相内的相带之间的连接线。因此，不需要沿旋转电机的轴向方向堆叠连接线，从而减小旋转电机的尺寸。
根据本公开内容的另一方面，相带包括布置在径向方向的最外侧的最外相带以及布置在径向方向上的最内侧的最内相带，多个最外相带处于这样的范围内：将转子的、与通过将不可约分数的分母乘以预定数目而获得的数目一样多数目的磁极布置为彼此相邻，该范围内的多个最外相带彼此串联连接以形成第一相带组，多个第一相带组彼此并联地电连接，多个最内相带处于这样的范围内：将转子的、与通过将不可约分数的分母乘以预定数目而获得的数目一样多数目的磁极布置为彼此相邻，该范围内的多个最内相带彼此串联连接以形成第二相带组，多个第二相带组彼此并联地电连接，多个第一相带组之一与多个第二相带组之一彼此串联地电连接，并且多个第一相带组彼此电连接以构造相端子，并且多个第二相带组彼此电连接以构造另一个相端子。
根据上述构造，在每相中包括并联连接的旋转电机中，多个第一相带组彼此电连接以形成一个相端子，并且多个第二相带组彼此电连接以形成另一个相端子。因此，不需要将第一相带组和第二相带组彼此电连接以形成一个相端子或另一个相端子。因此，将第一相带组和第二相带组彼此连接的相端子连接线在较少的点或较少的部分处与其他连接线相交，并且可能会避免相交。结果，不需要沿旋转电机的轴向方向堆叠相端子连接线，从而使得旋转电机能够紧凑。
根据本公开内容的另一方面，每相的每个极线圈的磁动势的大小的比率在转子的圆周方向上是均匀的。
根据上述构造，每相的磁动势的大小的比率在转子的圆周方向上是均匀的。因此，不太可能在低转数范围内发生包括与转子的极数相比低的低阶的空间变形模式的激振力。因此，可以减小由于定子的低阶空间变形模式导致的低转数范围内的噪声和振动。
附图说明
根据参照附图考虑的以下详细描述，本公开内容的前述和附加的特征和特性将变得更加明显，在附图中：
图1是此处公开的实施方式的电动机的一部分的放大截面图；
图2是示出根据实施方式的单元线圈的构造的示例的示意图；
图3是示出根据实施方式的8极30槽的相布置的示例的示意图；
图4是示出根据实施方式的8极30槽的相布置的另一示例的示意图；
图5是示出8极30槽的相布置的比较例的示意图；
图6是示出根据实施方式的8极30槽的相布置的另一示例的示意图；
图7是示出根据实施方式的8极30槽的相布置的另一示例的示意图；
图8是示出8极30槽的相布置的比较例的示意图；
图9是示出根据实施方式的8极42槽的相布置的示例的示意图；
图10是示出根据实施方式的8极42槽的相布置的另一示例的示意图；
图11是示出8极42槽的相布置的比较例的示意图；
图12是示出根据实施方式的8极42槽的相布置的另一示例的示意图；
图13是示出根据实施方式的8极42槽的相布置的另一示例的示意图；
图14是示出8极42槽的相布置的比较例的示意图；
图15是示出根据实施方式的10极36槽的相布置的示例的示意图；
图16是示出10极36槽的相布置的比较例的示意图；
图17是示出根据实施方式的8极30槽的双层绕组的示例的示意性平面图；
图18是示出根据实施方式的线圈以双层绕组方式缠绕在包括8极30槽的电动机上的示例的示意性侧视图；
图19是示出根据实施方式的线圈以双层绕组方式缠绕在包括8极30槽的电动机上的示例的示意性平面图；
图20是示出线圈以双层绕组方式缠绕在包括8极30槽的电动机上的比较例的示意性平面图；
图21是比较其中不可约分数是3/2的电动机上的线圈的双层绕组的示意性平面图；
图22是比较其中不可约分数是5/2的电动机上的线圈的双层绕组的示意性平面图；
图23是根据实施方式的线圈在包括8极30槽的电动机上串联连接的示意性平面图；
图24是根据比较例的线圈在包括8极30槽的电动机上串联连接的示意性平面图；
图25是根据实施方式的线圈在包括8极30槽的电动机上并联连接的示意性平面图；
图26是根据实施方式的线圈在包括8极30槽的电动机上并联连接的示意性平面图；
图27是根据比较例的线圈在包括8极30槽的电动机上并联连接的示意性平面图；以及
图28是根据比较例的线圈在包括8极30槽的电动机上并联连接的示意性平面图。
具体实施方式
下面将参照附图描述此处公开的旋转电机的实施方式。在该实施方式中，将对用作旋转电机的示例的三相交流同步电动机(将被称为电动机M)进行说明。然而，本公开内容不限于该实施方式，并且可以在不脱离本公开内容的范围的情况下以各种方式进行改变和修改。
(基本构造)如图1所示，电动机M包括定子3和转子2，定子3包括其上缠绕导线(将被称为绕组)的多个槽32，转子2面向定子3并且包括多个永磁体22(磁极的示例)。在以下的说明中，将转子2的旋转方向和反向旋转方向称为圆周方向X，将转子2的径向方向称为径向方向Y，并且将平行于转子2的旋转轴的方向称为轴向方向Z。在径向方向Y中，从定子3朝向转子2的方向(即，槽32的开口侧)被称为径向向内方向Y1，而从转子2朝向定子3的方向(即，槽32的底部侧)被称为径向向外方向Y2。在轴向方向Z上，从上面绘制着图1的纸面前侧朝向纸面后侧的方向被称为轴向向后方向Z1，而从纸面后侧朝向纸面前侧的方向被称为轴向向前方向Z2。
定子3包括定子芯31，定子芯31包括圆柱形状。定子芯31由彼此层叠或堆叠的多个磁性钢板形成。定子芯31由径向向外方向Y2侧处的环形形状形成的轭部31a、在径向向内方向Y1上从轭部31a突出的多个齿部31b以及被设置在多个齿部31b中的每一个的突出端部处沿圆周方向X布置的凸缘部31c构造成。其上缠绕有绕组的槽32被形成在彼此相邻(即并排布置)的齿部31b之间。多个槽32的数目与多个齿部31b的数目相同。
转子2包括转子芯21，转子芯21包括圆柱形状并且由彼此层叠或堆叠的多个磁性钢板形成。转子2包括埋在转子芯21中的多个永磁体22。转子芯21由轴构件支承，并且被构造成使得转子2可以相对于定子3沿圆周方向X旋转。永磁体22由例如稀土磁体形成，并且北极(N极)和南极(S极)沿圆周方向X彼此交替布置。多个永磁体22的外圆周表面可以从转子芯21暴露。
本实施方式的电动机M由通过将定子3的槽32的数目除以相数(在本实施方式中为三相)并且除以转子2的磁极的数目而获得的不可约分数(在下文中也称为每极每相槽数)的分母等于或大于4的分数槽构造成。电动机M由每极每相槽数大于1的分布式绕组构造成。换言之，当每极每相槽数以带分数表达时，带分数的整数部分等于或大于1。例如，在包括8极30槽的电动机M上，每极每相槽数为5/4，而在包括8极42槽的电动机M上，每极每相槽数为7/4。
例如，待缠绕在多个槽32上的绕组由与涂有绝缘层的铜线对应的导线构造成。对于绕组，使用包括圆形横截面的圆形导线和/或包括多边形横截面的各种导线。缠绕在槽32上的绕组方法是分布式绕组，并且通常应用双层绕组。
作为将线缠绕到槽32上的方法的示例，图2中示出了分布式绕组的双层绕组的单元线圈11。单元线圈11通常由多次缠绕的绕组构造成，然而，为了方便起见，将单元线圈11呈现为线段。单元线圈11包括沿轴向方向Z的一对线圈边11a和11a，以及沿圆周方向X的一对线圈端部11b和11b。线圈边11a和11a对应于容纳在槽32中的部分。线圈端部11b和11b被分别布置在齿部31b的轴向端表面上(即，齿部31b在轴向方向X上的端表面)，并且电连接到线圈边11a和11a。
如图1所示，每相(U相、V相和W相)的每个线圈包括多组双层单元12(例如，图中为两组)。双层单元12由在槽32中沿径向方向Y彼此堆叠或层叠的两个单元线圈11形成的双层单元线圈11的线圈边11a构造成。多层单元线圈11(例如，图中为四层)的绕组方向彼此相同。多层(例如，图中为四层)单元线圈11的线圈节距(成对布置的线圈边11a与11a之间的距离，参见图2)彼此相同。
线圈节距是整数，其接近通过将定子3的槽32的数目除以转子2的磁极的数目而获得的每极槽数。例如，在电动机M包括8极30槽(每极槽数为3.75)的情况下，线圈节距是3槽(分数节距绕组或短节距绕组)或4槽(长节距绕组)。在电动机M包括8极42槽(每极槽数为5.25)的情况下，线圈节距是5槽(分数节距绕组)或6槽(长节距绕组)。
如上所述，根据实施方式，每相的线圈包括双层单元线圈11的线圈边11a，其用作以线圈边11a在径向方向Y上堆叠多组的方式容纳在槽32中的一组双层单元12。三相的线圈使用Y连接彼此电连接。线圈的连接不受限制，并且三相的线圈可以使用三角形连接进行电连接。
(在不可约分数的分母是偶数的情况下的相布置)(在径向方向上堆叠的双层单元的层数对应于通过将不可约分数的分母除以2而获得的值的情况下)图3中所示的是包括8极30槽的电动机M处的相布置。在图中，在图的顶部指示的序列号指示槽编号。例如，与槽编号1对应的槽是第一槽32。槽32中的每个在其中容纳由相(U相、V相和W相)中的至少一个形成的四层线圈边11a(两组双层单元12)。U相的线圈、V相的线圈和W相的线圈以所述顺序布置，同时相相对于彼此偏移120度的电角度。除了相的偏移之外，相(U相、V相和W相)中的每个包括相同的相布置，因此将U相的线圈作为代表性示例进行说明。在图中，符号或标记“U”与符号“U”(带下划线的字符U)指示其电流方向彼此相反。相同的符号例如“U”和符号“U”表示线圈边11a的电流方向彼此相同。相同的符号例如“U”(带下划线的字符U)和“U”(带下划线的字符U)表示线圈边11a的电流方向彼此相同。在径向方向Y上，第一层、第二层、第三层和第四层从布置在径向向外方向Y2的最外侧处的线圈边11a朝向布置在向内方向Y1的最内侧处的线圈边11a以所述顺序布置。
在实施方式中，在双层单元12中，在每个极中(即，在N极之一或S极之一中)，被容纳在槽32之一中或者被容纳在彼此相邻的多个槽32中并且包括相同的相和相同的电流方向的一组线圈边11a被定义为相带13。“在每个极中被容纳在槽32之一中或者被容纳在彼此相邻的多个槽32中并且包括相同的相和相同的电流方向的一组线圈边11a”与相彼此相同、电流方向彼此相同并且被容纳在槽32之一或者沿圆周方向X彼此连续相邻的多个槽32中的一组线圈边11a同义。
在图3所示的示例中，在由第一层和第二层形成的双层单元12中，包括相同的电流方向并且被容纳在面向N极的第一槽和第二槽32中的U相的线圈边11a的数目是3。相带13由第一层的两个线圈边11a和第二层的一个线圈边11a(即总共3个线圈边11a)形成。类似地，面向S极的第五槽32中的相带13由第一层的线圈边11a和第二层的线圈边11a(即总共两个线圈边11a)形成。面向N极的第九槽32中的相带13由第一层的线圈边11a和第二层的线圈边11a(即总共两个线圈边11a)形成。面向S极的第十二槽和第十三槽32中的相带13由第一层的线圈边11a和第二层的两个线圈边11a(即总共3个线圈边11a)形成。
第一层的线圈边11a的数目在第一槽和第二槽32中的相带13与第十二槽和第十三槽32中的相带13之间是不同的。同样，第二层的线圈边11a的数目在第一槽和第二槽32中的相带13与第十二槽和第十三槽32中的相带13之间是不同的。此处，即使相带13包括彼此相同数目的线圈边11a，在第一层与第二层中的线圈边11a的布置彼此不同的情况下，通过存在还是不存在设置在指示线圈边11a的数目的数字字符处的星号字符(如3和3*)来指示差异。也就是说，在由第一层和第二层形成的双层单元12中，相带13的线圈边11a的数目按与一个周期(4个极)对应的所述顺序为3、2、2、3*，并且重复两个周期(8个极)。
因为在8极30槽的情况下每极每相槽数是5/4，所以一个周期由与分母的值(4)相同的极数(4极)构造成，并且一个周期中的一层中的每相的线圈的线圈边11a的数目是分子的值(5)。也就是说，形成双层单元12中一个周期的每相的线圈边11a的数目对应于通过将分子加倍而获得的值(10)。10个线圈边11a的数目被分成4份，并且10个线圈边11a被布置在4个极处，因此一个周期由3、2、2、3*个线圈边11a构造成。
如上所述，在由8极30槽形成的双层绕组的电动机M处，相带13的线圈边11a的数目按所述顺序为3、2、2、3*，并且对应于一个周期(4个极)，并且重复两个周期(8个极)。
在电动机M包括诸如8极30槽的分数槽构造的情况下，双层单元12的磁动势的大小的比率以3:2:2:3变化或改变，并且因此在转子2与定子3之间作用的磁引力在转子2的圆周方向X上变得不均匀或非均匀。结果，在电动车辆和/或混合动力车辆由电动机M驱动的情况下，更容易发生包括与转子2的极数(8极)相比低的低阶的空间变形模式的激振力，因此在与包括低阶的空间变形模式对应的定子3的固有频率与包括低阶的空间变形模式的激振力的频率彼此匹配的情况下，低转数范围内的噪声和振动增大。即，使得噪声和振动增大的车速范围变低。使得噪声和振动增大的车速范围接近车辆经常被驱动的低车速范围。这增大了使得噪声和振动变大的机会频率。
因此，在该实施方式中，如图3所示，混合线圈1由在第一层和第二层中沿圆周方向X以3、2、2、3*的方式布置的相带13以及在第三层和第四层中沿圆周方向X以2、3*、3、2的方式布置并且沿圆周方向X相对于第一层和第二层中的相带13移位或偏移达预定槽数(例如，8槽)的相带13构造成。在混合线圈1中，容纳在沿圆周方向X彼此连续相邻的多个槽32中并且包括相同相和相同电流方向的一组线圈边11a被称为混合相带13A。多个混合相带13A以5、5*、5'、5'*的方式布置，并且线圈边11a的数目在每个极中相同。此处，如在“5”(不带撇号字符的数字字符)和“5'”(带撇号字符的数字字符)中是否存在'(撇号字符)表示相的布置的差异，在下文中同样适用。
也就是说，多个相带13以混合的方式形成，使得在各极中，由形成多个混合相带13A的多个线圈边11a产生的磁动势的尺寸或大小的比率均匀或基本均匀。结果，在线圈带电时发生的磁动势更均匀地产生，并且不太可能发生包括与转子2的极数相比低的低阶的空间变形模式的激振力。因此，可以减小由于定子绕组的相布置引起的定子3的低阶空间变形模式导致的低转数范围内的噪声和振动。结果，使得噪声和振动增大的车速范围可以从频繁驱动车辆的低车速范围转换到高车速范围或者转换到等于或高于最大车速的范围，在每种情况下车辆不太频繁地被驱动。因此，可以减小使得噪声和振动增大的机会频率。
如上所述，在该实施方式中，不可约分数(5/4)的分母是偶数。由第一层和第二层中的相带13(第一相带13)形成的一个双层单元12和由第三层和第四层中的相带13(第二相带13)形成的另一个双层单元12的层数对应于通过将分母除以2而获得的值(两层)。也就是说，沿径向方向Y堆叠的多个相带13的层数是通过将不可约分数的分母除以2而获得的值。因此，可以尽可能地减小以混合方式容纳在槽32中的每个中的层数。结果，对于每个槽32，可以在不使绕组的分布式绕组构造复杂化的情况下减小噪声和振动。
在沿径向方向Y堆叠的相带13的层数对应于通过将不可约分数的分母除以2而获得的值的混合线圈1中，由第一层和第二层形成的相带13(第一相带13)与由第三层和第四层形成的相带13(第二相带13)之间的移位量或偏移量(预定槽数)规定如下：使得在每个极中混合相带13A包括相同数目的线圈边11a。
在该实施方式中，第一相带13和第二相带13相对于彼此的移位量根据以下定义(1)至(3)中的任何一个来限定或指定；(1)通过将最接近或最靠近每极槽数的最接近或最靠近的整数加倍而获得的整数值，(2)在通过从每极槽数减去最接近的整数而获得的值为正的情况下，通过将经由使最接近每极槽数的最接近的整数加倍而获得的整数值加1而获得的值，以及(3)在通过从每极槽数减去最接近的整数而获得的值为负的情况下，通过将经由使最接近每极槽数的最接近的整数加倍而获得的整数值减1而获得的值。
接着，将验证：通过遵循上述定义，可以使形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度的范围或扩展最小化。这是因为，通过使形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度的范围最小化，可以防止沿圆周方向X彼此相邻布置的各个混合相带13A的磁动势彼此施加影响的不便，因此，可以限制扭矩的减小。
如上所述，具有8极30槽的电动机M包括为5/4(1.25)的每极每相槽数。通过将每极每相槽数乘以相数(3相)而获得的值(3.75)对应于每极槽数。因此，最接近每极槽数的最接近的整数是4。因此，在上述定义(1)的情况下，第一相带13与第二相带13相对于彼此的移位量是8槽(参见图3和图6)。在上述定义(2)和(3)的情况下，通过从每极槽数减去最接近每极槽数的最接近的整数而获得的相减值(-0.25)为负。因此，应用定义(3)，因此第一相带13与第二相带13相对于彼此的移位量是7槽(参见图4和图7)。
图3至图5中的每一个示出了在包括8极30槽(每极槽数是3.75)的电动机M处线圈节距为4槽的长节距绕组的示例。图3(5、5*、5'、5'*)中示出了定义(1)的示例，其中在所有混合相带13A处，形成每个混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度是2槽。图4(5'、5'*、5、5*)中示出了定义(3)的示例，其中在所有混合相带13A处，形成每个混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度是2槽。另一方面，图5示出了偏离上述定义的示例。在图5的示例中，在第一相带13与第二相带13相对于彼此的移位量是9槽的情况下，形成每个混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度是3槽。即，通过遵循上述定义，可以使形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度的范围最小化。
图6至图8中的每一个示出了在包括8极30槽(每极槽数是3.75)的电动机M处线圈节距为3槽的短节距绕组的示例。图6(5”、5”*、5、5*)中示出了定义(1)的示例，其中形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度为最大值3槽。图7(5、5*、5”、5”*)中示出了定义(3)的示例，其中形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度为最大值3槽。另一方面，图8示出了偏离上述定义的示例。在图8的示例中，在第一相带13与第二相带13相对于彼此的移位量是9槽的情况下，形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度为最大值4槽。即，通过遵循上述定义，可以使构成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度的周向范围或扩展最小化。
在包括8极42槽的电动机M的情况下，每极每相槽数是7/4(1.75)。通过将每极每相槽数乘以相数(3相)而获得的值(5.25)对应于每极槽数。因此，最接近每极槽数的最接近的整数是5。因此，在上述定义(1)的情况下，第一相带13与第二相带13相对于彼此的移位量是10槽。在上述定义(2)或(3)的情况下，通过从每极槽数减去最接近每极槽数的最接近的整数而获得的相减值(0.25)为正。因此，应用定义(2)，因此第一相带13与第二相带13相对于彼此的移位量是11槽。
图9至图11中的每一个示出了在包括8极42槽(每极槽数是5.25)的电动机M处线圈节距为5槽的短节距绕组的示例。在图9(7、7*、7'、7'*)中示出了定义(1)的示例，其中形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度为最大值3槽。图10(7'、7'*、7、7*)中示出了定义(2)的示例，其中形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度为最大值3槽。另一方面，图11示出了偏离上述定义的示例。在图11的示例中，在第一相带13与第二相带13相对于彼此的移位量是9槽的情况下，形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度为最大值4槽。即，通过遵循上述定义，可以使构成混合相带13A的线圈边11a的宽度沿圆周方向X的范围或扩展最小化。
图12至图14中的每一个示出了在包括8极42槽(每极槽数是5.25)的电动机M处线圈节距为6槽的长节距绕组的示例。在图12(7'、7'*、7”、7”*)中示出了定义(1)的示例，其中在所有混合相带13A处，形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的每个宽度是3槽。在图13(7”、7”*、7'、7'*)中示出了定义(2)的示例，其中在所有混合相带13A处，形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度是3槽。另一方面，图14示出了偏离上述定义的示例。在图14的示例中，在第一相带13与第二相带13相对于彼此的移位量是9槽的情况下，在所有混合相带13A处，形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度是4槽。也就是说，当遵循上述定义时，可以使形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度的范围或扩展最小化。
在包括8极27槽的电动机M的情况下，每极每相槽数是9/8。因此，一个周期包括与分母的值(8)相同的极数(8极)。在一个周期中一层中的每相的绕组的线圈边11a的数目对应于分子的值(9)。也就是说，在双层单元12中形成一个周期的每相的线圈边11a的数目对应于通过将分子加倍而获得的值(18)。第一相带13的线圈边11a的数目对应于3、3*、2、2*、2、2、2*、2，即总共18个。
在沿径向方向Y堆叠的相带13的层数对应于通过将不可约分数的分母除以2而获得的值的情况下，相带13的层数是4。因为在8极27槽的情况下每极槽数是3.375，所以在通过将最接近每极槽数的最接近的整数(3)加倍而获得的整数值的定义(1)的情况下，第一相带13与第二相带13之间相对于彼此的移位量对应于6槽。也就是说，第二相带13的线圈边11a的数目对应于2*、2、3、3*、2、2*、2、2。另一方面，彼此堆叠的相带13的层数需要为4，因此形成另一组第三相带13和第四相带13以构造混合线圈1。当第三相带13相对于第二相带13移位或偏移达6槽，第四相带13相对于第三相带13移位或偏移达6槽时，第三相带13的线圈边11a的数目对应于2、2、2*、2、3、3*、2、2*，并且第四相带13的线圈边11a的数目对应于2、2*、2、2、2*、2、3、3*。其中线圈边11a沿槽32的径向方向Y布置的混合相带13A的线圈边11a的数目对应于9'、9'*、9、9'、9'*、9、9'、9'*。结果，多个相带13以混合方式构造成，使得在各个极中由形成多个混合相带13A的多个线圈边11a产生的磁动势的大小的比率相等。
(在径向方向上堆叠的双层单元的层数对应于不可约分数的分母的情况下)例如，在包括8极30槽的电动机M中，可以将四个双层单元12堆叠或层叠在槽32的径向方向Y(从第一相带13到第四相带13)上，以形成八层。也就是说，沿径向方向Y堆叠的相带13的层数(4)可以是不可约分数(5/4)的分母。在这种情况下，理想的是在径向方向Y上彼此相邻的相带13之间的移位量或偏移量(预定槽数)是最接近每极槽数(3.75)的整数(4槽)。也就是说，第一相带13的线圈边11a对应于3、2、2、3*、第二相带13的线圈边11a对应于3*、3、2、2，第三相带13的线圈边11a对应于2、3*、3、2，并且第四相带13的线圈边11a对应于2、2、3*、3。因此，形成了沿圆周方向X布置为10、10'、10*、10”的混合相带13A。结果，在各个极中由相同相的线圈边11a产生的磁动势的大小或强度的比率是均匀的，并且线圈边11a更均匀地布置，因此更加减小归因于定子绕组的相布置的噪声和振动。
可以在第一层至第四层中形成沿圆周方向X以5、5*、5'、5'*布置的第一混合相带13A，并且可以在第五层至第八层中形成沿圆周方向X以5'*、5、5*、5'布置的第二混合相带13A。在这种情况下，由第五层至第八层构造的混合相带13A被形成为相对于由第一层至第四层构造的混合相带13A移位或偏移达预定槽数(4槽)。
(在不可约分数的分母是奇数的情况下的相布置)图15和图16中的每一个示出了在包括10极36槽并且不可约分数的分母是奇数(每极每相槽数是6/5，每极槽数是3.6)的电动机M处线圈节距为4槽的长节距绕组的示例。在电动机M处，一个周期由与分母的值(5)相同的极数(5极)形成，并且一个层中的每相的绕组的线圈边11a的数目对应于分子的值(6)。也就是说，在双层单元12中，形成一个周期的每相的线圈边11a的数目对应于通过使分子加倍而获得的值(12)，并且在第一层和第二层中的第一相带13的线圈边11a的数目对应于3、2、2*、2、3*、即总共12个。
类似于在径向方向Y上堆叠的相带13的层数对应于不可约分数的分母的情况，在本实施方式中，理想的是在径向方向Y上彼此相邻的相带13相对于彼此的移位量(预定槽数)是最接近每极槽数(3.6)的最接近的整数(4)。也就是说，在径向方向Y上堆叠的相带13相对于彼此的移位量是4槽。结果，如图15所示，第三层和第四层中的第二相带13的线圈边11a对应于3*、3、2、2*、2，第五层和第六层中的第三相带13的线圈边11a对应于2、3*、3、2、2*、第七层和第八层中的第四相带13的线圈边11a对应于2*、2、3*、3、2，并且第九层和第十层中的第五相带13的线圈边11a对应于2、2*、2、3*、3。因此，形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的周向宽度对应于混合方式的3槽和4槽，并且形成沿圆周方向X以12、12、12、12、12布置的混合相带13A。结果，与传统情况相比，同相的线圈边11a的布置变得均匀或更均匀，并且同相的线圈边11a的磁动势的大小的比率变得均匀，因此可以进一步减小归因于定子绕组的相布置的噪声和振动。
另一方面，图16示出了偏离上述定义的示例。在图16的示例中，在相带13相对于彼此的移位量是3槽的情况下，在所有混合相带13A中，形成混合相带13A的线圈边11a沿圆周方向X的宽度是4槽。在这种情况下，电流方向彼此相反的线圈边11a以混合方式被放置在都设有星形标记的第二槽和第九槽中的每个中，从而使得电动机M的性能恶化。另外，在相带13相对于彼此的移位量是5槽的情况下，包括彼此相反的电流方向的线圈边11a以混合方式存在，从而使得电动机M的性能恶化。
(绕组构造)(双层单元12中的绕组构造)将参照图17至图22描述由沿着径向方向Y堆叠在槽32中的双层单元线圈11的线圈边11a形成的双层单元12中的绕组构造。
图17示出了与包括8极30槽的电动机M处的单元线圈11的绕组结构相关的(沿轴向向后方向Z1观察的)平面图。图18示出了与包括8极30槽的电动机M处的单元线圈11的绕组结构相关的(沿径向向外方向Y2观察的)侧视图。如上所述，因为设置有8极30槽的电动机M的每极每相槽数是5/4，所以一个周期形成与分母的值(4)相同的极数(4极)，并且在一个周期中两层中的每相的绕组的线圈边11a的数目对应于通过使分子的值(5)加倍而获得的值(10)。在单个绕组连续地缠绕在槽32处的情况下，一个周期的多个(4个)相带13通过单元线圈11的组合形成相带组13B。相带组13B中的两个被形成在8极30槽的双层单元12中，并且两个相带组13B通过导线(连接线)彼此串联或并联地电连接。
在附图的顶部指示的序列号指示槽编号。例如，与槽编号1对应的槽是第一槽32。在相带13中，放置在第一层中的第一槽和第二槽32中的相带13被定义为层相带13a，在层相带13a中，同一层中的多个槽32彼此相邻，并且放置在第二层中的第十二槽和第十三槽32中的相带13被定义为层相带13a，在层相带13a中，同一层中的多个槽32彼此相邻。
在图17的示例中，绕组的绕组开始端(用白色圆圈表示)被设置在第一层中的第一槽32的槽底侧处，并且绕组的绕组结束端(用黑色圆圈表示)被设置在第一层中的第十三槽32的槽底侧处。第一层中的第一槽32和第二层中的第二十七槽32构成单元线圈11，从而形成线圈节距为4槽的长节距绕组。出现在图17中的上图与下图之间的带圆圈的数字字符表示每个单元线圈11的缠绕顺序，并且出现在上图与下图之间的每个箭头表示单元线圈11从绕组的绕组开始端到绕组的绕组结束端的进展方向或前进方向(在下文中称为进展方向)。在图18所示的单元线圈11中，虚线表示布置在径向向外方向Y2的Y2侧(即，槽底侧)的线圈边11a和线圈端部11b，实线表示布置在径向向内方向Y1的Y1侧(即，在槽开口侧)的线圈边11a和线圈端部11b。
如图17和图18所示，绕组从第一层中的第一槽32沿轴向向后方向Z1开始。绕组在第一层中的第一槽32与第二层中的第二十七槽32之间缠绕，以形成单元线圈11。接着，从第二层中的第27槽32沿轴向向前方向Z2拉出的绕组直接被用作将单元线圈彼此连接的单元线圈连接线(用粗线表示)，并且因此连接到第一层中的第二槽32。接着，绕组在第一层中的第二槽32与第二层中的第二十八槽32之间缠绕，以形成单元线圈11。
接着，从第二层中的第28槽32沿轴向向前方向Z2拉出的绕组被用作极线圈连接线11c并且连接到第二层中的第一槽32。面向一对极(北极和南极)的多个单元线圈11对应于极线圈，并且“极线圈连接线11c”是将面向北极的单元线圈11和面向南极的单元线圈11相互连接的导线。接着，绕组沿轴向向后方向Z1被拉入第二层中的第一槽32，并且绕组在第二层中的第一槽32与第一层中的第五槽32之间缠绕，以形成单元线圈11。
接着，沿轴向向前方向Z2从第一层中的第五槽32拉出的绕组用作极线圈连接线11c并且连接到第一层中的第九槽32。接着，绕组沿轴向向后方向Z1被拉入第一层中的第九槽32，并且绕组在第一层中的第九槽32与第二层中的第五槽32之间缠绕，以形成单元线圈11。
接着，从第二层中的第五槽32沿轴向向前方向Z2拉出的绕组作为极线圈连接线11c连接到第二层中的第九槽32。接着，绕组沿轴向向后方向Z1被拉入第二层中的第九槽32，并且绕组在第二层中的第九槽32与第一层中的第十三槽32之间缠绕，以形成单元线圈11。然后，绕组在第一层中的第十三槽32处朝向轴向向前方向Z2完成。
如上所述，构造了由单个绕组形成五个单元线圈11的相带组13B，并且在相带组13B中存在10个线圈边11a。相带组13B用作一个周期，并且在每相(U相、V相和W相)中形成与两个周期对应的相带组13B。在图17的示例中，相带组13B的线圈沿圆周方向X的缠绕宽度对应于四个单元线圈11的宽度。连接在同一层中的两个槽32之间的极线圈连接线11c被设置在径向向外方向Y2的Y2侧，并且两个极线圈连接线11c被设置在径向向内方向Y1的Y1侧。
在图19的示例中，绕组的绕组开始端(用白色圆圈表示)被设置在第一层中的第九槽32的槽底侧处，并且绕组的绕组结束端(用黑色圆圈表示)被设置在第一层中的第二十槽32的槽底侧处。同样在图19的示例中，以与图17的示例类似的方式，相带组13B的线圈沿圆周方向X的缠绕宽度对应于四个单元线圈11的宽度。连接在同一层中的两个槽32之间的极线圈连接线11c被设置在径向向外方向Y2的Y2侧，并且两个极线圈连接线11c被设置在径向向内方向Y1的Y1侧。
在图20的示例中，绕组的绕组开始端(用白色圆圈表示)被设置在第一层中的第二槽32的槽底侧处，并且绕组的绕组结束端(用黑色圆圈表示)被设置在第二层中的第十二槽32的槽开口侧处。在这种情况下，相带组13B的线圈沿圆周方向X的缠绕宽度对应于大约五个单元线圈11的宽度。关于连接在同一层中的两个槽32之间的极线圈连接线11c，两个极线圈连接线11c被设置在径向向外方向Y2的Y2侧，两个极线圈连接线11c被设置在径向向内方向Y1的Y1侧。也就是说，在图20的示例中，相带组13B在圆周方向X上的宽度与图17和图19的示例相比更大。这引起了当用作一个单元的相带组13B从槽32的开口侧(Y1侧)被组装时使用的夹具尺寸的增大。另外，在图20的示例中，各自连接在同一层中的两个槽32之间的极线圈连接线11c的数目与图17和图19的示例相比更大。因此，与其他相的极线圈连接线11c的干扰率增大，从而使组装性能的效率减小。特别地，在槽32的底侧处(Y2侧)存在多个极线圈连接线11c的情况下，当用作一个单元的相带组13B从槽32的开口侧被组装时，顺序地对于每相发生与其他相的极线圈连接线11c的干扰。因此，组装性能极度恶化。
相带13包括层相带13a，在层相带13a中，同一层的多个槽32(图20的示例中的第一层中的第一槽和第二槽32)彼此相邻。根据实施方式，在上述多个槽32中，绕组的绕组开始端未被设置在位于层相带13a与在单元线圈11的进展方向上与层相带13a相邻的相带13(图20的示例中的第一层中的第五槽32)之间的槽32(图20的示例中的第一层中的第二槽32)处。换言之，在该实施方式中，绕组的绕组开始端被设置在与层相带13a的与单元线圈11的进展方向相反的方向上的一端对应的槽32处。在每极每相槽数的分母是偶数并且不遵循上述定义的情况下，绕组的绕组开始端(图20的示例中的第一层中的第二槽32)和绕组的绕组结束端(图20的示例中的第二层中的第十二槽32)被布置在彼此不同的层中。这导致绕组结束端的复杂布线(例如，由于绕组结束端与线圈端部11b相交，因此需要执行绝缘处理)并且线圈端部11b的尺寸增大。
图21示出了每极每相槽数为3/2的电动机M。图22示出了每极每相槽数为5/2的电动机M。图21和图22示出了在绕组的绕组开始端被设置在被包括在同一层的上述多个槽32中并且位于层相带13a与在单元线圈11的进展方向上与层相带13a相邻的相带13之间的槽32处的情况(不合适的情况)下，与绕组的绕组开始端未被设置在上述槽32中的情况(合适的情况)相比，线圈的缠绕宽度在相带组13B的圆周方向X上增大，并且均连接在同一层中的两个槽32之间的极线圈连接线11c的数目增大。另外，在每极每相槽数的分母是偶数并且如果不遵循上述定义的情况下，绕组的绕组开始端和绕组的绕组结束端被布置在彼此不同的层中。
(串联连接的绕组构造)图23和图24均示出了所有相带13以这样的方式串联地电连接的示例：绕组的一个绕组开始端(在Y连接的情况下为每个相端子)和绕组的一个绕组结束端(在Y连接的情况下为中性点)被设置(参见每个附图中右侧的列)在包括8极30槽的电动机M上，并且不可约分数的分母是4。每个层可以被分成n份(n是等于或大于2的整数)，每个被分的层的所有相带13可以串联地电连接，并且每个被分的层的线圈可以以n行彼此并联连接。
在该实施方式中，相带13由沿径向方向Y堆叠的第一相带13和第二相带13形成。第一相带13和第二相带13以类似于图3的示例的方式被布置成在进展方向上彼此移位或偏移达8槽(通过将最接近每极槽数的最接近的整数加倍而获得的整数值)。缠绕顺序为1至5(缠绕顺序由图中带圆圈的数字字符表示)的第一相带13的相带组13B和缠绕顺序为6至10(缠绕顺序由图中带圆圈的数字字符表示)的第一相带13的相带组13B通过使用导线(相带组连接线11d)彼此串联地电连接，从而构造第一串联相带13B1。缠绕顺序为1至5的第二相带13的相带组13B和缠绕顺序为6至10的第二相带13的相带组13B使用导线(相带组连接线11d)彼此串联地电连接，从而构造第二串联相带13B2。在第一相带13和/或第二相带13中，缠绕顺序1至10可以由单个绕组构造成。
然后，第一串联相带13B1的绕组结束端(缠绕顺序为10的绕组的端部)和第二串联相带13B2的绕组开始端(图23中的缠绕顺序为6的绕组的端部、以及图24中的缠绕顺序为1的绕组的端部)通过使用导线(图中用粗线表示的连接线)彼此串联地电连接。在图23的示例中，第一串联相带13B1的绕组结束端和从所述绕组结束端朝向与进展方向相反的方向移位达4槽(达长节距绕组的线圈节距)的第二串联相带13B2的绕组开始端使用导线彼此电连接。另一方面，在图24的示例中，第一串联相带13B1的绕组结束端和从所述绕组结束端朝向进展方向移位达11槽的第二串联相带13B2的绕组开始端通过使用导线(图中粗线表示的连接线)相互电连接。在图24的示例中，第一串联相带13B1与第二串联相带13B2之间的连接线与多个线圈端部11b相交，因此与图23的示例相比，组装性能降低。此外，在图24的示例中，连接线需要被堆叠在线圈端部11b上，从而增大了电动机M的尺寸。因此，在该实施方式中，在包括串联连接构造并且不可约分数的分母为4的电动机M中，理想的是第一串联相带13B1的绕组结束端和从第一串联相带13B1的所述绕组结束端朝向与进展方向相反的一侧偏移达线圈节距的第二串联相带13B2的绕组开始端通过使用导线彼此电连接。
(并联连接中的绕组结构)在图25至图28中，在包括8极30槽的电动机M处，第一层和第二层中的双层单元12的多个相带13(这是将与通过将不可约分数的分母乘以预定数目(一倍)而获得的数目一样多数目的转子磁极布置为彼此相邻的范围内的多个最外相带的示例，并且在本实施方式中通过五个单元线圈11连接)通过使用导线彼此串联地电连接，以提供多个相带组13B(第一相带组的示例，并且本实施方式中提供相带组13B中的两个)。多个相带组13B通过使用导线彼此并联地电连接(参见每个图中右侧的列)。类似地，第三层和第四层中的双层单元12的多个相带13(这是将与通过将不可约分数的分母乘以预定数目(一倍)而获得的数目一样多数目的转子磁极布置为彼此相邻的范围内的多个最内相带的示例，并且在本实施方式中通过五个单元线圈11连接)通过使用导线彼此串联地电连接，以提供多个相带组13B(第二相带组的示例，并且本实施方式中提供相带组13B中的两个)。多个相带组13B通过使用导线彼此并联地电连接(参见每个图中右侧的列)。然后，用作最外相带的多个相带组13B之一和用作最内相带的多个相带组13B之一彼此串联地电连接。
在图25至图28的示例中，以与图3的示例类似的方式，第一层和第二层中的双层单元12与第三层和第四层中的双层单元12在进展方向上相对于彼此移位或偏移达8槽(通过将最接近每极槽数的最接近的整数加倍而获得的整数值)。在图25的示例中，第一层和第二层中的双层单元12的缠绕顺序为1至5(图中带圆圈的数字字符)的相带组13B(第一相带组的示例)与第三层和第四层中的双层单元12的缠绕顺序为1至5(图中带圆圈的数字字符)的相带组13B(第二相带组的示例)通过使用导线(图中的粗实线表示的连接线)彼此串联地电连接。并且第一层和第二层中的双层单元12的缠绕顺序为6至10(图中带圆圈的数字字符)的相带组13B(第一相带组的示例)与第三层和第四层中的双层单元12的缠绕顺序为6至10(图中带圆圈的数字字符)的相带组13B(第二相带组的示例)通过使用导线(图中的粗实线表示的连接线)彼此串联地电连接。在图26的示例中，第一层和第二层中的双层单元12的缠绕顺序为1至5的相带组13B(第一相带组的示例)与第三层和第四层中的双层单元12的缠绕顺序为6至10的相带组13B(第二相带组的示例)通过使用导线(图中的粗实线表示的连接线)彼此串联地电连接。并且第一层和第二层中的双层单元12的缠绕顺序为6至10的相带组13B(第一相带组的示例)与第三层和第四层中的双层单元12的缠绕顺序为1至5的相带组13B(第二相带组的示例)通过使用导线(图中的粗实线表示的连接线)彼此串联地电连接。
在图27的示例中，第一层和第二层中的双层单元12的缠绕顺序为1至5的相带组13B(第一相带组的示例)与第三层和第四层中的双层单元12的缠绕顺序为1至5的相带组13B(第二相带组的示例)通过使用导线(图中的粗实线表示的连接线)彼此串联地电连接。并且第三层和第四层中的双层单元12的缠绕顺序为6至10的相带组13B(第二相带组的示例)与第一层和第二层中的双层单元12的缠绕顺序为6至10的相带组13B(第一相带组的示例)通过使用导线(图中的粗实线表示的连接线)彼此串联地电连接。在图28的示例中，第一层和第二层中的双层单元12的缠绕顺序为1至5的相带组13B(第一相带组的示例)与第三层和第四层中的双层单元12的缠绕顺序为6至10的相带组13B(第二相带组的示例)通过使用导线(图中的粗实线表示的连接线)彼此串联地电连接。并且第三层和第四层中的双层单元12的缠绕顺序为1至5的相带组13B(第一相带组的示例)与第一层和第二层中的双层单元12的缠绕顺序为6至10的相带组13B(第二相带组的示例)通过使用导线(图中的粗实线表示的连接线)彼此串联地电连接。
也就是说，第一层和第二层中的双层单元12与第三层和第四层中的双层单元12彼此串联连接的模式总共包括下述四种方式。在图25和图26中示出了两种方式：第一层和第二层中的相带组13B的两个绕组结束端与第三层和第四层中的相带组13B的两个绕组开始端分别串联连接。在图27和图28中示出了另外两种方式：第一层和第二层中的相带组13B的绕组开始端和绕组结束端与第三层和第四层中的相带组13B的绕组结束端和绕组开始端分别串联地电连接。
在图25的示例中，缠绕顺序为1至5并且处于第一层和第二层中的相带组13B(或者缠绕顺序为6至10并且处于第一层和第二层中的相带组13B)的绕组结束端与在与进展方向相反的方向上从上述绕组结束端移位或偏移达4槽的缠绕顺序为1至5并且处于第三层和第四层中的相带组13B(或者缠绕顺序为6至10并且处于第三层和第四层中的相带组13B)的绕组开始端彼此电连接。另一方面，在图26的示例中，缠绕顺序为1至5并且位于第一层和第二层中的相带组13B(或者缠绕顺序为6至10并且处于第一层和第二层中的相带组13B)的绕组结束端与在进展方向上从上述绕组结束端移位或偏移达7槽的缠绕顺序为6至10并且处于第三层和第四层中的相带组13B(或者缠绕顺序为1至5并且处于第三层和第四层中的相带组13B)的绕组开始端彼此电连接。
在图25和图26的示例中，缠绕顺序为1至5并且处于第一层和第二层中的相绕带组13B的绕组开始端与缠绕顺序为6至10并且处于第一层和第二层中的相绕带组13B的绕组开始端通过使用导线(在图中用粗虚线表示的相端子连接线)彼此电连接，从而形成相端子。另外，缠绕顺序为1至5并且处于第三层和第四层中的相带组13B的绕组结束端与缠绕顺序为6至10并且处于第三层和第四层中的相带组13B的绕组结束端通过使用导线(在图中用另一粗虚线表示的相端子连接线)彼此电连接，从而形成中性点(N端子)。即，通过将多个第一相带组彼此电连接来构造一个相端子，并且通过将多个第二相带组彼此电连接来构造另一个端子。因此，不会发生第一相带组与第二相带组彼此电连接以形成一个相端子或另一个相端子。因此，将第一相带组和第二相带组彼此连接的相端子连接线与其他连接线相交的点或部分较少(图25的示例中为四个点或部分)，并且还可以防止相交。
另一方面，在图27和图28的示例中，缠绕顺序为1至5并且处于第一层和第二层中的相带组13B的绕组开始端与处于第三层和第四层中并且缠绕顺序为6至10的相带组13B(或者处于第三层和第四层中并且缠绕顺序为1至5的相带组13B)的绕组开始端通过使用导线(在图中用粗虚线表示的相端子连接线)彼此电连接，从而形成相端子。另外，缠绕顺序为6至10并且处于第一层和第二层中的相带组13B的绕组结束端与缠绕顺序为1至5并且处于第三层和第四层中的相带组13B(或者处于第三层和第四层中并且缠绕顺序为6至10的相带组13B)的绕组结束端通过使用导线(在图中用另一粗虚线表示的相端子连接线)彼此电连接，从而形成中性点(N端子)。结果，与图25和图26的示例相比，相端子连接线与其他连接线相交的点或部分增大(图27的示例中为八个点或部分)。此外，将第一层和第二层中的相带组13B与第三层和第四层中的相带组13B彼此直接电连接的两条连接线彼此相交。因此，根据图27和图28的示例，与图25和图26的示例相比，更难以防止相交并且组装性能更低。此外，根据图27和图28的示例，连接线需要被堆叠在线圈端部11b上，这导致电动机M的尺寸增大。因此，在包括并联连接的电动机M中，理想的是将多个第一相带组电连接以形成一个相端子，并且将多个第二相带组电连接以形成另一个相端子。
前述实施方式中描述的电动机M不限于三相交流同步电动机，并且可以是例如包括两相或更多相的交流电动机、感应电动机和/或同步电动机。
本公开内容适用于包括其中定子的每极每相槽数是分数的分数槽构造的旋转电机。

Claims (9)

1.一种旋转电机(M)，包括：
定子(3)，所述定子(3)包括其上缠绕导线的多个槽(32)；以及
转子(2)，所述转子(2)面向所述定子(3)并且包括多个磁极(22)，其中，
所述旋转电机(M)由通过将所述定子(3)的槽(32)的数目除以相数和所述转子(2)的磁极(22)的数目而获得的不可约分数的分母等于或大于4的分数槽构造成，并且
在所述转子(2)的磁极(22)的各极中，每相的磁动势的大小的比率是均匀的。
2.根据权利要求1所述的旋转电机(M)，其中，
所述旋转电机(M)由所述不可约分数大于1并且包括预定线圈节距的分布式绕组构造成，
双层单元(12)包括在所述转子(2)的径向方向(Y)上容纳在所述槽(32)中的两层线圈边(11a)，
在所述双层单元(12)中，在每个极中包括相同的相和相同的电流方向并且被容纳在所述槽(32)之一中或者被容纳在彼此相邻的多个槽(32)中的一组线圈边(11a)对应于相带(13)，
多个相带(13)形成混合线圈(1)，所述混合线圈(1)以所述相带(13)沿所述径向方向(Y)堆叠同时所述多个相带(13)中的每一个在所述转子(2)的圆周方向(X)上移位达预定数目个槽(32)的方式形成，
在所述混合线圈(1)中，容纳于在所述圆周方向(X)上彼此连续相邻的多个槽(32)中并且包括相同的相和相同的电流方向的一组线圈边(11a)对应于混合相带(13A)，并且
多个混合相带(13A)包括彼此相同数目的线圈边(11a)。
3.根据权利要求2所述的旋转电机(M)，其中，
所述不可约分数的分母对应于偶数，并且
沿所述径向方向(Y)堆叠的所述多个相带(13)的层数对应于通过将所述分母除以2而获得的值。
4.根据权利要求3所述的旋转电机(M)，其中，槽(32)的所述预定数目对应于通过将最接近每极的槽(32)的数目的最接近的整数加倍而获得的整数值，每极的槽(32)的数目是通过将所述不可约分数乘以相数来获得的。
5.根据权利要求3所述的旋转电机(M)，其中，
每极的槽(32)的数目是通过将所述不可约分数乘以相数来获得的，
通过从每极的槽(32)的数目中减去最接近每极的槽(32)的数目的最接近的整数来获得相减值，
在所述相减值为正的情况下，槽(32)的所述预定数目对应于通过将经由使所述最接近的整数加倍而获得的整数值加1而获得的值，并且
在所述相减值为负的情况下，槽(32)的所述预定数目对应于通过从所述整数值中减去1而获得的值。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的旋转电机(M)，其中，
在被包括在所述相带(13)中并且其中多个槽(32)被布置成在同一层中彼此相邻的层相带(13a)中，所述导线的绕组开始端被设置在下述槽(32)处：该槽(32)位于所述层相带(13a)的、在与从所述导线的绕组开始端到所述导线的绕组结束端的单元线圈(11)的进展方向相反的方向上的一端。
7.根据权利要求6所述的旋转电机(M)，其中，
所述不可约分数的分母为4，并且所述相带(13)由沿径向方向(Y)堆叠的第一相带(13)和第二相带(13)形成，
第一串联相带(13B1)包括全都彼此串联地电连接的多个所述第一相带(13)，
第二串联相带(13B2)包括全都彼此串联地电连接的多个所述第二相带(13)，并且
所述第一串联相带(13B1)的绕组结束端和所述第二串联相带(13B2)的绕组开始端彼此电连接，所述第二串联相带(13B2)的绕组开始端在与所述进展方向相反的方向上从所述第一串联相带(13B1)的绕组结束端移位达线圈节距。
8.根据权利要求2至6中任一项所述的旋转电机(M)，其中，
所述相带(13)包括布置在所述径向方向(Y)的最外侧的最外相带(13、13B)以及布置在所述径向方向(Y)的最内侧的最内相带(13、13B)，
多个最外相带(13、13B)处于这样的范围内：将所述转子(2)的、与通过将所述不可约分数的分母乘以预定数目而获得的数目一样多数目的磁极(22)布置为彼此相邻，该范围内的多个最外相带(13、13B)彼此串联连接以形成第一相带组(13B)，多个第一相带组(13B)彼此并联地电连接，
多个最内相带(13、13B)处于这样的范围内：将所述转子(2)的、与为通过将所述不可约分数的分母乘以预定数目而获得的数目一样多数目的磁极(22)布置为彼此相邻，该范围内的多个最内相带(13、13B)彼此串联连接以形成第二相带组(13B)，多个第二相带组(13B)彼此并联地电连接，
所述多个第一相带组(13B)之一与所述多个第二相带组(13B)之一彼此串联地电连接，并且
所述多个第一相带组(13B)彼此电连接以构造相端子，并且所述多个第二相带组(13B)彼此电连接以构造另一个相端子。
9.根据权利要求1所述的旋转电机(M)，其中，
每相的每个极线圈的磁动势的大小的比率在所述转子(2)的圆周方向(X)上是均匀的。
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