JP2011004545A

JP2011004545A - 回転電機

Info

Publication number: JP2011004545A
Application number: JP2009146410A
Authority: JP
Inventors: Shinji Nishimura; 慎二西村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2011-01-06
Anticipated expiration: 2029-06-19
Also published as: US20100320863A1; US8519591B2; DE102009055877A1; FR2947115A1; JP5043068B2; FR2947115B1

Abstract

【課題】第１及び第２の３相交流巻線の間の電気角位相差を適切な値に設定して、ロータが低速に回転しているときでも発電効率を低下させることなく整流器の出力を増大させることのできる回転電機を得ることを目的とする。
【解決手段】２ｎ個（但し、ｎは正の整数）の界磁極を有するロータと、隣り合うティースにより区画されたスロットが周方向に所定のピッチで２ｎ×６個形成されたステータコア、及びそれぞれ、互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにステータコアに巻装された３つの相巻線をΔ結線して構成された第１及び第２の３相交流巻線を備えるステータと、を備え、相巻線のそれぞれが、互いの間の電気角位相が異なるようにステータコアに巻装された２つのコイル巻線部を直列に接続して構成された回転電機において、第１及び第２の３相交流巻線の間の電気角位相差が３０度となっている。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば、自動車等に搭載される交流発電機や始動電動機などの回転電機に関する。

第１の従来の発電機は、界磁極を有するロータと、界磁極の数の６倍の数のスロットが周方向に所定ピッチで形成されたステータコア、及びそれぞれ、互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにステータコアに巻装された３つの相巻線をΔ結線して構成された第１及び第２の３相交流巻線を備えるステータと、相巻線をエンジンの回転に同期して回転するロータの回転に応じて第１及び第２の３相交流巻線に誘起される交流出力を整流する整流器と、整流器からの整流出力により充電される蓄電池と、を備え、相巻線のそれぞれが、互いの間の電気角位相が異なるようにステータコアに巻回されたコイル巻線部を直列に接続して構成されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００７／０７７２３６号パンフレット

以下、相巻線のそれぞれが、互いの間の電気角位相が異なる２つのコイル巻線部を直列に接続して構成され、かつ、互いの間の電気角位相差が１２０度となるように３つの相巻線をΔ結線して構成した３相交流巻線を千鳥Δ巻線とする。また、千鳥Δ巻線において、各相巻線を構成する２つのコイル巻線部を、電気角位相をそろえて直列に接続されるように巻きなおして構成した３相交流巻線を通常Δ巻線とする。なお、第１及び第２の３相交流巻線に通常Δ巻線を用いた発電機は従来から普及しており、第１及び第２の３相交流巻線に通常Δ巻線を用いた発電機を第２の従来の発電機とする。

そして、千鳥Δ巻線を用いた第１の従来の発電機では、各相巻線のそれぞれを構成する２つのコイル巻線部の起電力位相がずれるので、各相巻線の合成起電力は、通常Δ巻線を用いた第２の従来の発電機の各相巻線の起電力に比べて小さくなるというのが一般認識である。また、第１の従来の発電機では、電機子反作用が、第２の従来の発電機より小さくなることが知られている。

そして、第１の従来の発電機の各相巻線の起電力位相のずれ、及び第１及び第２の従来の発電機の電機子反作用の大小の関係を考慮すれば、第１の従来の発電機は第２の従来の発電機に比べ、ロータが低速で回転する領域では、整流器の出力（電流）が低下し、ロータが高速で回転する領域では、整流器の出力が増加するというのが従来の知見である。

そして、第１及び第２の従来の発電機を車輛用に用いた場合、エンジンの回転に同期するロータの回転速度（角速度）が所定の大きさになるまでは、回転速度が増大するにつれて整流器の出力も増大するが、整流器の出力はロータの回転速度が所定の速さより速くなると略飽和する。
例えば車輛が所定以上の速さで走行している場合、ロータは高速に回転するので、整流器の整流出力により充電される蓄電池は、車輛に用いられている電気機器を駆動するのに十分な電力を供給可能である。一方、エンジンがアイドリング状態にある場合など、エンジンが低速に回転しているときはロータの回転も低速であるので整流器の出力は小さなものとなる。特に、第１の従来の発電機では、ロータが低速で回転する場合に整流器の出力が第２の従来の発電機の出力より低くなるので、ロータの回転速度が低いままであると、蓄電池があがってしまう恐れがあった。

各相巻線の巻数を増やして各相巻線の起電力を増大させることで、ロータが低速に回転しているときでも整流器の出力を増大させることは可能となるが、この場合、各相巻線の抵抗が増大して発電効率が低下してしまう。

本出願人は、この不具合を解消するための鋭意努力を重ねた結果、千鳥Δ巻線を用いた発電機において、各相巻線の巻数を増やさなくても第１及び第２の３相交流巻線の間の電気角位相差を適切に設定することにより、ロータが低速に回転しているときに、整流器の出力が増大することを見出し、本願を発明した。

この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、第１及び第２の３相交流巻線の間の電気角位相差を適切な値に設定して、ロータが低速に回転しているときでも発電効率を低下させることなく整流器の出力を増大させることのできる回転電機を得ることを目的とする。

この発明は、２ｎ個（但し、ｎは正の整数）の界磁極を有するロータと、隣り合うティースにより区画されたスロットが周方向に所定のピッチで２ｎ×６個形成されたステータコア、及びそれぞれ、互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにステータコアに巻装された３つの相巻線をΔ結線して構成された第１及び第２の３相交流巻線を備えるステータと、ロータの回転に応じて第１及び第２の３相交流巻線に誘起される交流出力を整流する整流器と、を備え、相巻線のそれぞれが、互いの間の電気角位相が異なるようにステータコアに巻装された２つのコイル巻線部を直列に接続して構成された回転電機において、第１及び第２の３相交流巻線の間の電気角位相差が３０度となっている。

この発明による回転電機によれば、第１及び第２の３相交流巻線のそれぞれが、互いの間の電気角位相が異なるようにステータコアに巻装されて直列に接続されたコイル巻線部からなる３つの相巻線を互いの間の電気角位相が１２０度異なるようにΔ結線して構成され、さらに、第１及び第２の３相交流巻線の間の電気角位相差が３０度となっている。
これにより、この発明の回転電機は、第１の従来の発電機に比べ、各相巻線の巻線数を増やすことなく、言い換えれば、各相巻線の抵抗の増大による発電効率の低下を招くことなくロータが低速回転しているときの整流器の出力を増大させることができる。

この発明の実施の形態１に係る車輛用交流発電機の構成を示す縦断面図である。この発明の実施の形態１に係る車輛用交流発電機の回路図である。この発明の実施の形態１に係る車輛用交流発電機における電機子巻線の構成を説明する展開図である。第１比較用交流発電機の回路図である。第２比較用交流発電機の電機子巻線の構成を説明する展開図である。第２比較用交流発電機の回路図である。車輛用交流発電機、第１比較用交流発電機、及び第２比較用交流発電機のそれぞれの整流器の出力電流特性を示す図である。この発明の実施の形態２に係る車輛用交流発電機における電機子巻線の構成を説明する展開図である。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車輛用交流発電機の構成を示す縦断面図、図２はこの発明の実施の形態１に係る車輛用交流発電機の回路図、図３はこの発明の実施の形態１に係る車輛用交流発電機における電機子巻線の構成を説明する展開図である。

図１および図２において、回転電機としての車輛用交流発電機１００Ａは、アルミニウム製のフロントブラケット１およびリヤブラケット２から構成されたケース３内にシャフト６を介して回転自在に装着されたランデル型のロータ７と、ロータ７の外周側を覆うようにケース３の内壁面に固着されたステータ８と、ステータ８で生じた交流出力を直流出力に整流する整流器１２と、を備えている。

シャフト６は、フロントブラケット１およびリヤブラケット２に軸まわりに回転可能に支持されている。このシャフト６の一端にはプーリ４が固着され、車輛のエンジンの回転トルクをベルト(図示せず)を介してシャフト６に伝達できるようになっている。そして、シャフト６は、エンジンの回転に同期して回転する。すなわち、ロータ７がエンジンの回転に同期して回転する。また、ロータ７に電流を供給するスリップリング９がシャフト６の他端部に固着され、一対のブラシ１０が、このスリップリング９に摺接するようにケース３内に配設されたブラシホルダ１１に収納されている。ステータ８で生じた交流電圧の大きさを調整する電圧調整器１８がブラシホルダ１１に嵌着されたヒートシク１７に接着されている。

整流器１２は、２つの３相全波整流器１２Ａ，１２Ｂにより構成されている。
そして、３相全波整流器１２Ａ，１２Ｂのそれぞれは、図２に示されるように、プラス側ダイオードｄ_１とマイナス側ダイオードｄ_２とを直列に接続してなるダイオード対を並列に３対接続して構成され、ケース３内に装着されている。

ロータ７は、電流を流して磁束を発生する界磁巻線１３と、この界磁巻線１３を覆うように設けられ、界磁巻線１３で発生された磁束によって磁極が形成される一対のポールコア２０，２１とから構成される。一対のポールコア２０，２１は、鉄製で、それぞれ２つの爪状磁極２２，２３が外周縁に周方向に等角ピッチで突設され、爪状磁極２２，２３をかみ合わせるように対向してシャフト６に固着されている。なお、爪状磁極２２，２３が界磁極に相当している。界磁極がエンジンの回転に同期するシャフト６にとりつけられているので、回転磁界がエンジンの回転に同期して発生する

ステータ８は、ステータコア１５と、ステータコア１５に巻装された電機子巻線１６Ａと、を備えている。この電機子巻線１６Ａは、それぞれ、前述の千鳥Δ巻線により構成した第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂを備え、第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂの間の電気角位相が３０度異なるように構成されている。

第１の３相交流巻線３１Ａは、互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにステータコア１５に巻装された３つの相巻線（ａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃ）をΔ結線して構成されている。そして、ａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃのそれぞれは、互いの間の電気角位相が３０度異なるようにステータコア１５に巻装された２つのコイル巻線部３２ａ，３２ｂ、３２ｃ，３２ｄ、及び３２ｅ，３２ｆを直列に接続して構成されている。
また、第２の３相交流巻線３１Ｂは、互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにステータコア１５に巻装された３つの相巻線（ａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆ）をΔ結線して構成されている。そして、ａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆのそれぞれは、互いの間の電気角位相が３０度異なるようにステータコア１５に巻装された２つのコイル巻線部３２ｇ，３２ｈ、３２ｉ，３２ｊ、及び３２ｋ，３２ｌを直列に接続して構成されている。

そして、第１の３相交流巻線３１Ａの２つの相巻線の各結線部Ｘａ，Ｙａ，Ｚａが、それぞれ３相全波整流器１２Ａのプラス側ダイオードｄ_１とマイナス側ダイオードｄ_２との接続部に結線されている。また、第２の３相交流巻線３１Ｂの２つの相巻線の各結線部Ｕａ，Ｖａ，Ｗａが、それぞれ３相全波整流器１２Ｂのプラス側ダイオードｄ_１とマイナス側ダイオードｄ_２との接続部に結線されている。

また、ファン５（内扇ファン）がロータ７の軸方向の両端に固着されている。そして、吸気孔１ａ、２ａがフロントブラケット１およびリヤブラケット２の軸方向の端面に設けられ、排気孔１ｂ、２ｂが電機子巻線１６Ａのフロント側およびリヤ側のコイルエンド群１６ａ、１６ｂ近傍のフロントブラケット１およびリヤブラケット２の部位に設けられている。また、整流器１２の出力が蓄電池２８および電気負荷２９に供給されるようになっている。

次いで、電機子巻線１６Ａの巻線構造について図２及び図３を参照しつつ説明する。
説明の便宜上、図３中、爪状磁極２２，２３の位置はステータコア１５の軸方向にずらして図示している。

ステータコア１５は、周方向に等角ピッチで径方向に延びるように形成された複数個のティース１５ａと、隣接するティース１５ａの間に区画されたスロット１５ｂと、を有する円筒状の積層鉄心に作製されている。ティース１５ａ及びスロット１５ｂの数は、界磁極の数×６個の条件を満たす数に設定される。ここでは説明の便宜上、界磁極の数は４として説明するが、実際には界磁極の数は１６としている。

また、図３中、１〜２４はスロット番号を示している。また、電機子巻線１６Ａの巻線構造をわかりやすくするため、１番〜６番のスロット１５ｂを２４番のスロット１５ｂの右側に新たに１'〜６'番の符号を付して図示しているが、実際には２４番のスロット１５ｂは１番のスロット１５ｂに隣接している。ここで、４つの界磁極（２対のＮ極及びＳ極）に対してスロット１５ｂが２４個形成されているので１つの界磁極当たりのスロット数が６となり、スロット１５ｂは電気角で３０度のピッチで配列されていることになる。

まず、ａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃからなる第１の３相交流巻線３１Ａの巻線構造について説明する。
ａ相巻線３２Ａは、コイル巻線部３２ａ及びコイル巻線部３２ｂから構成されている。また、ｂ相巻線３２Ｂは、コイル巻線部３２ｃ及びコイル巻線部３２ｄから構成されている。また、ｃ相巻線３２Ｃは、コイル巻線部３２ｅ及びコイル巻線部３２ｆから構成されている。
そして、コイル巻線部３２ａ〜３２ｆは、絶縁被覆された円形断面の銅線で作製された導線３０を、以下に説明するようにステータコア１５に巻装して構成されている。

まず、ａ相巻線３２Ａの巻線構造について説明する。
コイル巻線部３２ａの導線３０は、まず、ステータコア１５のリヤ側（以下、単にリヤ側とする）から１番のスロット１５ｂ内を通ってステータコア１５のフロント側（以下、単にフロント側とする）に延出して折り返されている。さらに、導線３０は、７番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出して折り返され、次いで１３番のスロット１５ｂ内を通ってフロント側に延出され、さらに１９番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出されて１番のスロット１５ｂに戻っている。導線３０は、このように１，７，１３，１９番のスロット１５ｂからなるスロット群に挿通されて、３周するようにステータコア１５に巻装されている。

また、コイル巻線部３２ｂの導線３０は、まず、リヤ側から２４番のスロット１５ｂ内を通ってステータコア１５のフロント側に延出して折り返されている。さらに、導線３０は、６番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出して折り返され、次いで１２番のスロット１５ｂ内を通ってフロント側に延出され、さらに１８番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出されて２４番のスロット１５ｂに戻っている。導線３０は、このように６，１２，１８，２４番のスロット１５ｂからなるスロット群に挿通されて、３周するようにステータコア１５に巻装されている。

そして、ａ相巻線３２Ａは、１９番のスロット１５ｂから延出しているコイル巻線部３２ａの端部と２４番のスロット１５ｂから延出されているコイル巻線部３２ｂの端部とを接続して構成されている。つまり、ａ相巻線３２Ａは、互いの間の電気角位相差が３０度異なる２つのコイル巻線部３２ａ，３２ｂが直列に接続されて構成されている。

次いで、ｂ相巻線３２Ｂの巻線構造について説明する。
コイル巻線部３２ｃの導線３０は、まず、リヤ側から２１番のスロット１５ｂ内を通ってステータコア１５のフロント側に延出して折り返されている。さらに、導線３０は、３番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出して折り返され、次いで９番のスロット１５ｂ内を通ってフロント側に延出され、さらに１５番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出されて２１番のスロット１５ｂに戻っている。導線３０は、このように３，９，１５，２１番のスロット１５ｂからなるスロット群に挿通されて、３周するようにステータコア１５に巻装されている。

また、コイル巻線部３２ｄの導線３０は、まず、リヤ側から２０番のスロット１５ｂ内を通ってステータコア１５のフロント側に延出して折り返されている。さらに、導線３０は、２番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出して折り返され、次いで８番のスロット１５ｂ内を通ってフロント側に延出され、さらに１４番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出されて２０番のスロット１５ｂに戻っている。導線３０は、このように２，８，１４，２０番のスロット１５ｂからなるスロット群に挿通されて、３周するようにステータコア１５に巻装されている。

そして、ｂ相巻線３２Ｂは、１５番のスロット１５ｂから延出しているコイル巻線部３２ｃの端部と２０番のスロット１５ｂから延出されているコイル巻線部３２ｄの端部とを接続して構成されている。つまり、ｂ相巻線３２Ｂは、互いの間の電気角位相差が３０度異なる２つのコイル巻線部３２ｃ，３２ｄが直列に接続されて構成されている。

次いで、ｃ相巻線３２Ｃの巻線構造について説明する。
コイル巻線部３２ｅの導線３０は、まず、リヤ側から１７番のスロット１５ｂ内を通ってステータコア１５のフロント側に延出して折り返されている。さらに、導線３０は、２３番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出して折り返され、次いで５番のスロット１５ｂ内を通ってフロント側に延出され、さらに１１番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出されて１７番のスロット１５ｂに戻っている。導線３０は、このように５，１１，１７，２３番のスロット１５ｂからなるスロット群に挿通されて、３周するようにステータコア１５に巻装されている。

また、コイル巻線部３２ｆの導線３０は、まず、リヤ側から１６番のスロット１５ｂ内を通ってステータコア１５のフロント側に延出して折り返されている。さらに、導線３０は、２２番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出して折り返され、次いで４番のスロット１５ｂ内を通ってフロント側に延出され、さらに１０番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出されて１６番のスロット１５ｂに戻っている。導線３０は、このように４，１０，１６，２２番のスロット１５ｂからなるスロット群に挿通されて、３周するようにステータコア１５に巻装されている。

そして、ｃ相巻線３２Ｃは、１１番のスロット１５ｂから延出しているコイル巻線部３２ｅの端部と１６番のスロット１５ｂから延出されているコイル巻線部３２ｆの端部とを接続して構成されている。つまり、ｃ相巻線３２Ｃは、互いの間の電気角位相差が３０度異なる２つのコイル巻線部３２ｅ，３２ｆが直列に接続されて構成されている。

以上に記載したａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃについてまとめると、ａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃを構成するコイル巻線部３２ａ〜３２ｆのそれぞれは、導線３０を界磁極のピッチに等しいピッチの波巻（全節巻の波巻）にステータコア１５に巻装して構成されている。また、直列に接続された２つのコイル巻線部３２ａ，３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ，及び３２ｅ，３２ｆの間の電気角位相差は３０度となっており、コイル巻線部３２ａ〜３２ｆのそれぞれの巻数は等しくなっている。

そして、ａ相巻線３２Ａのコイル巻線部３２ａ側の端部とｃ相巻線３２Ｃのコイル巻線部３２ｅ側の端部、ａ相巻線３２Ａのコイル巻線部３２ｂ側の端部とｂ相巻線３２Ｂのコイル巻線部３２ｃ側の端部、及びｂ相巻線３２Ｂのコイル巻線部３２ｄ側の端部とｃ相巻線３２Ｃのコイル巻線部３２ｆ側の端部のそれぞれを接続されている。これにより、第１の３相交流巻線３１Ａが、千鳥Δ巻線により構成される。なお、ａ相巻線３２Ａとｂ相巻線３２Ｂとの結線部、ｂ相巻線３２Ｂとｃ相巻線３２Ｃとの結線部、及びａ相巻線３２Ａとｃ相巻線３２Ｃとの結線部のそれぞれが結線部Ｘａ、結線部Ｙａ、及び結線部Ｚａとなっている。

次いで、ａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆからなる第２の３相交流巻線３１Ｂの巻線構造について説明する。
そして、ａ相巻線３２Ｄは、コイル巻線部３２ｇ及びコイル巻線部３２ｈを直列に接続して構成されている。また、ｂ相巻線３２Ｅは、コイル巻線部３２ｉ及びコイル巻線部３２ｊを直列に接続して構成されている。また、ｃ相巻線３２Ｆは、コイル巻線部３２ｋ及びコイル巻線部３２ｌを直列に接続して構成されている。
コイル巻線部３２ｇ〜３２ｌは、絶縁被覆された円形断面の銅線で作製された導線３０が、以下に説明するようにステータコア１５に全節巻の波巻で巻装されて構成されている。

そして、コイル巻線部３２ｇ〜コイル巻線部３２ｌは、ａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃを構成するコイル巻線部３２ａ〜コイル巻線部３２ｆをスロット１５ｂの番号が進む方向に１１スロット分ずらしてステータコア１５に巻装したもので構成されている。但し、２４番の次の番号は１番とする。

そして、ａ相巻線３２Ｄのコイル巻線部３２ｇ側の端部とｃ相巻線３２Ｆのコイル巻線部３２ｋ側の端部、ａ相巻線３２Ｄのコイル巻線部３２ｈ側の端部とｂ相巻線３２Ｅのコイル巻線部３２ｉ側の端部、及びｂ相巻線３２Ｅのコイル巻線部３２ｊ側の端部とｃ相巻線３２Ｃのコイル巻線部３２ｌ側の端部のそれぞれが接続されている。これにより、第２の３相交流巻線３１Ｂが、千鳥Δ巻線により構成される。なお、ａ相巻線３２Ｄとｃ相巻線３２Ｆとの結線部、ｂ相巻線３２Ｅとｃ相巻線３２Ｆとの結線部、及びａ相巻線３２Ｄとｂ相巻線３２Ｅとの結線部のそれぞれが、結線部Ｕａ、結線部Ｖａ、及び結線部Ｗａとなっている。
なお、第１の３相交流巻線３１Ａのａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃと同様、第２の３相交流巻線３１Ｂのａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆの間の電気角位相差は１２０度となるのはいうまでもない。

また、スロット１５ｂは電気角で３０度のピッチで配列されているので、ａ相巻線３２Ａ，３２Ｄ、ｂ相巻線３２Ｂ，３２Ｅ、及びｃ相巻線３２Ｃ，３２Ｆのそれぞれの互いの間の電気角位相差は３０度となる。言い換えれば、第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂの間の電気角位相差が３０度となる。

上記のように構成された電機子巻線１６Ａのコイル巻線部３２ａ〜３２ｌは、以下のようにスロット群に巻装されている。
まず、第１の３相交流巻線３１Ａを構成する６つのコイル巻線部３２ａ〜３２ｆは、それぞれ異なる６つのスロット群に巻装されている。また、第２の３相交流巻線３１Ｂを構成する６つのコイル巻線部３２ｇ〜３２ｌが、それぞれ異なるスロット群に巻装されている。そして、第１の３相交流巻線３１Ａを構成するａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃのそれぞれを構成する２つのコイル巻線部が、それぞれ、第２の３相交流巻線３１Ｂを構成する１つの相巻線を構成する１つのコイル巻線部ともう一つの相巻線を構成する１つのコイル巻線部とが巻装されるスロット群に巻装されている。

このように構成された車輛用交流発電機１００Ａでは、電流が蓄電池２８からブラシ１０およびスリップリング９を介して界磁巻線１３に供給され、磁束が発生される。この磁束により、ポールコア２０の爪状磁極２２がＮ極に着磁され、ポールコア２１の爪状磁極２３がＳ極に着磁される。一方、エンジンの回転トルクがベルト（図示せず）およびプーリ４を介してシャフト６に伝達され、ロータ７が回転される。そこで、電機子巻線１６Ａに回転磁界が与えられ、電機子巻線１６Ａに交流の起電力が発生する。この起電力による交流電流（交流出力）が３相全波整流器１２Ａ，１２Ｂを通って直流に整流されるとともに、その大きさが電圧調整器１８により調整され、蓄電池２８に充電され、電気負荷２９に供給される。

次いで、第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂの電気角を３０度ずらしたことを特徴に有する車輛用交流発電機１００Ａの効果を確認したので以下にその内容を具体的に説明する。
試験では、以下に説明する第１比較用交流発電機、及び第２比較用交流発電機を用意し、車輛用交流発電機１００Ａ、第１比較用交流発電機、及び第２比較用交流発電機のそれぞれにおいて、ロータ７の回転速度を変化させたときの整流器１２の出力電流を測定した。なお、整流器１２の出力電流は、３相全波整流器１２Ａ，１２Ｂの出力電流を足し合わせたものとする。
また、車輛交流要発電機１００Ａと同様、第１比較用交流発電機、及び第２比較用交流発電機の界磁極の数は説明の便宜上４として説明しているが、実際には界磁極の数を１６としたものを用いている。

次いで、第１比較用交流発電機について図４を参照しつつ説明する。
図４は第１比較用交流発電機の回路図である。
図４において、第１比較用交流発電機１１０Ａの電機子巻線６０は、それぞれ、千鳥Δ巻線からなる第１及び第２の３相交流巻線６１Ａ，６１Ｂを有している。そして、第１及び第２の３相交流巻線６１Ａ，６１Ｂの間の電気角位相差は０度に設定されている。

そして、第１の３相交流巻線６１Ａを構成するａ相巻線６２Ａ〜ｃ相巻線６２Ｃは、車輛用交流発電機１００Ａの第１の３相交流巻線３１Ａのａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃと同様に構成されている。なお、ａ相巻線６２Ａ〜ｃ相巻線６２Ｃを構成するコイル巻線部６２ａ，６２ｂ、６２ｃ，６２ｄ、及び６２ｅ，６２ｆが、コイル巻線部３２ａ，３２ｂ、３２ｃ，３２ｄ、及び３２ｅ，３２ｆに相当する。

また、第２の３相交流巻線６１Ｂを構成するａ相巻線６２Ｄ〜ｃ相巻線６２Ｆは、ａ相巻線６２Ａ〜ｃ相巻線６２Ｃと同様に構成されているが、ａ相巻線６２Ｄ〜ｃ相巻線６２Ｆを構成するコイル巻線部６２ｇ，６２ｈ、６２ｉ，６２ｊ、及び６２ｋ，６２ｌは、コイル巻線部６２ａ，６２ｂ、６２ｃ，６２ｄ、及び６２ｅ，６２ｆが通過するスロット（図示せず）の番号と同じ番号のスロットを通るように、ステータコア（図示せず）に巻装されている。
第１比較用交流発電機１１０Ａの他の構成は車輛用交流発電機１００Ａと同様である。

次いで、第２比較用交流発電機について図５及び図６を参照しつつ説明する。
図５は第２比較用交流発電機の電機子巻線の構成を説明する展開図、図６は第２比較用交流発電機の回路図である。
なお、図５及び図６において、車輛用交流発電機１００Ａの構成と同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

図５及び図６において、第２比較用交流発電機１１０Ｂの電機子巻線７０は、互いに電気角位相が１２０度ずれたａ相巻線７２Ａ〜ｃ相巻線７２ＣをΔ結線した２つの３相交流巻線７１Ａ，７１Ｂを有し、２つの３相交流巻線７１Ａ，７１Ｂの間の位相が３０度ずれたもので構成されている。
３相交流巻線７１Ａは、全節巻の波巻でステータコア１５に巻装された導線３０によりそれぞれ構成され３つの相巻線７２Ａ〜７２ＣをΔ結線したもので構成されている。
また、３相交流巻線７１Ｂは、全節巻の波巻でステータコア１５に巻装された導線３０によりそれぞれ構成された３つの相巻線７２Ｄ〜７２ＦをΔ結線したもので構成されている。

以下、電機子巻線７０の巻線構造について図５を参照しつつ説明する。
まず、３相交流巻線７１Ａの巻線構造について説明する。
ａ相巻線７２Ａは、車輛用交流発電機１００Ａのａ相巻線３２Ａのコイル巻線部３２ａが通るスロット１５ｂの番号と同じ番号のスロット１５ｂ内を通るようにステータコア１５に巻装されている。このとき、ａ相巻線７２Ａは、コイル巻線部３２ａの長さの倍となるように、言い換えれば、ａ相巻線７２Ａは、合計６周するようにステータコア１５に巻装されている。

また、ｂ相巻線７２Ｂは、車輛用交流発電機１００Ａのｂ相巻線３２Ｂのコイル巻線部３２ｃが通るスロット１５ｂの番号と同じ番号のスロット１５ｂ内を通るようにステータコア１５に巻装されている。このとき、ｂ相巻線７２Ｂは、合計６周するようにステータコア１５に巻装されている。

また、ｃ相巻線７２Ｃは、車輛用交流発電機１００Ａのｃ相巻線３２Ｃのコイル巻線部３２ｅが通るスロット１５ｂの番号と同じ番号のスロット１５ｂ内を通るようにステータコア１５に巻装されている。このとき、ｃ相巻線７２Ｃは、合計６周するようにステータコア１５に巻装されている。そして、３相交流巻線７１Ａは、ａ相巻線７２Ａ〜ｃ相巻線７２Ｃの互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにａ相巻線７２Ａ〜ｃ相巻線７２ＣをΔ結線したもので構成されている。

次いで、３相交流巻線７１Ｂの巻線構造について説明する。
ａ相巻線７２Ｄ〜ｃ相巻線７２Ｆは、ａ相巻線７２Ａ〜ｃ相巻線７２Ｃをスロット１５ｂの番号が進む方向に１１スロット分ずらしてステータコア１５に巻装したもので構成されている。そして、３相交流巻線７１Ａは、ａ相巻線７２Ａ〜ｃ相巻線７２Ｃの互いの間の位相差が１２０度となるようにａ相巻線７２Ａ〜ｃ相巻線７２ＣをΔ結線したもので構成されている。以上のように構成された３相交流巻線７１Ａ，７１Ｂの間の電気角位相差は３０度となる。
第２比較用交流発電機１１０Ｂの他の構成は、車輛用交流発電機１００Ａと同様である。

そして、ロータ７の回転速度を１２００（ｒ／ｍｉｎ）から６０００（ｒ／ｍｉｎ）まで変化させて各発電機の出力電流を測定した結果を図７に示す。
図７は車輛用交流発電機、第１比較用交流発電機、及び第２比較用交流発電機のそれぞれの整流器の出力電流特性を示す図である。
図７では、ロータ７の回転速度を横軸にとり、出力電流を縦軸にとっている。
以下、車輛用交流発電機の整流器１２の出力電流、第１比較用交流発電機１１０Ａの整流器１２の出力電流、及び第２比較用交流発電機１１０Ｂの整流器１２の出力電流のそれぞれを、単に車輛用交流発電機１００Ａの出力電流、第１比較用交流発電機１１０Ａの出力電流、及び第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流のそれぞれとする。

各発電機の出力特性は、いずれもロータ７の回転速度が１２００〜２０００（ｒ／ｍｉｎ）以下の領域では、ロータ７の回転速度の増大に伴って、発電機毎に所定の傾きで増大し、ロータ７の回転速度が２０００（ｒ／ｍｉｎ）を超えると、ロータ７の回転速度の増大量に対する出力電流の増加量の割合が徐々に減少し、さらに、ロータ７の回転速度が４０００（ｒ／ｍｉｎ）以上で略飽和した。

ロータ７の回転速度が１２００（ｒ／ｍｉｎ）のとき、車両用交流発電機１００Ａと第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流の大きさは略同じとなり、第１比較用交流発電機１１０Ａの出力電流の大きさは、車両用交流発電機１００Ａ及び第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流より５アンペア（Ａ）程度小さくなった。また、ロータ７の回転速度が１２００〜２０００（ｒ／ｍｉｎ）の領域において、車両用交流発電機１００Ａ及び第１比較用交流発電機の出力電流増大の傾きは略同じであり、第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流増大の傾きは、車両用交流発電機１００Ａ及び第１比較用交流発電機１１０Ａの出力電流増大の傾きより小さくなった。

そして、ロータ７の回転速度を１２００（ｒ／ｍｉｎ）から２０００（ｒ／ｍｉｎ）に増大させたとき、車輛用交流発電機１００Ａの出力電流と第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流との差は徐々に広がり、ロータ７の回転速度が２０００（ｒ／ｍｉｎ）のときに、車両用交流発電機１００Ａの出力電流は、第２比較用交流発電機の出力電流より８Ａ程度大きくなった。

また、ロータ７の回転速度を１２００（ｒ／ｍｉｎ）から増大させたとき、第１比較用交流発電機１１０Ａの出力電流と第２比較用交流発電機の出力電流の差は徐々に小さくなり、第１比較用交流発電機１１０Ａの出力電流は、ロータ７の回転速度が１７００（ｒ／ｍｉｎ）付近で第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流より大きくなった。

また、ロータ７の回転速度を２０００（ｒ／ｍｉｎ）から４０００（ｒ／ｍ）まで増大させたとき、車輌用交流発電機１００Ａの出力電流の増大量が最も小さくなった。車輛用交流発電機１００Ａの出力電流は、ロータ７の回転速度が２５００（ｒ／ｍｉｎ）付近で第１比較用交流発電機の出力電流より小さくなり、ロータ７の回転速度が３５００（ｒ／ｍｉｎ）付近で第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流より小さくなった。
また、ロータ７の回転速度が１７００（ｒ／ｍ）以上の領域では、第１比較用交流発電機１１０Ａの出力電流は、第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流より常に大きな値で推移した。

ここで、前述したように、車輛交流用発電機１００Ａや第１比較用交流発電機１１０Ａのように、第１及び第２の３相交流巻線を千鳥Δ巻線とした発電機では、第１及び第２の３相交流巻線を、各相巻線が位相ずれのない巻線で構成された通常Δ巻線とする第２比較用交流発電機１１０Ｂに比べ、ロータ７が低速で回転する場合に起電力が低下し、ロータ７が高速に回転する場合に出力電流が増加するというのが従来の知見である。

今回の試験結果では、第１比較用交流発電機１１０Ａは、従来の知見の通り、ロータ７が低速で回転している場合の出力電流が第２比較用交流発電機１１０Ｂのものより低下し、ロータ７が高速で回転している場合の出力電流は第２比較用交流発電機１１０Ｂのものより増大するという結果となった。具体的には、ロータ７の回転速度が１６００（ｒ／ｍｉｎ）程度より遅い領域では、第１比較用交流発電機１１０Ａの出力電流は第２比較用交流発電機の出力電流より小さくなった。

一方、本出願人は鋭意努力の結果、それぞれ千鳥Δ巻線からなる第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂを電気角位相が３０度異なるようにステータコア１５に巻装することで、従来の知見とは逆の現象が発生することを発見した。つまり、車輛用交流発電機１００Ａでは、ロータ７が低速で回転している場合の出力電流が第２比較用交流発電機１１０Ｂより増大し、ロータ７が高速で回転している場合の出力電流は第２比較用交流発電機１１０Ｂより低下するという結果を得た。具体的には、ロータ７の回転速度が３５００（ｒ／ｍｉｎ）程度より遅い領域では、車輛用交流発電機１００Ａの出力電流は、第２比較用交流発電機１１０Ｂの出力電流より同等以上となった。

このように、１５００〜２０００（ｒ／ｍｉｎ）を含む広範囲のロータ７の回転速度の領域に対して、車輛用交流発電機１００Ａの出力電流は、第１比較用交流発電機１１０Ａ及び第２比較用交流発電機１００Ｂの出力電流より大きくなっている。ロータ７の回転速度が１５００〜２０００（ｒ／ｍｉｎ）の範囲にあるとき、エンジンがアイドリング状態となる車輛は広く普及している。上記の結果は、エンジンがアイドリング状態にあるときの車輌用交流発電機１００Ａの電流出力が、第１比較用交流発電機１１０Ａや第２比較用交流発電機１１０Ｂに対して増大することを意味している。

次いで、上記測定結果について検討する。
車輛用交流発電機１００Ａでは、各スロット１５ｂに、第１の３相交流巻線３１Ａのａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃを構成する導線３０の一つ、及び第２の３相交流巻線３１Ｂのａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆを構成する導線３０の一つが通過するように構成されている。このとき、各スロット１５ｂに通された２本の導線３０により構成される２つの相巻線は、互いの間に電気角位相差を有しているので、当該２つの相巻線を流れる電流間の位相がずれる。これにより、相巻線の間の相互インダクタンスに起因する高調波電流が大きくなるので出力電流が増加するものと考えられる。

この実施の形態１によれば、車輛用交流発電機１００Ａが、界磁極を有するロータ７と、界磁極の数の６倍の数のスロットが周方向に所定ピッチで形成されたステータコア１５、及びそれぞれ、互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにステータコア１５に巻装された３つの相巻線３２Ａ〜３２Ｃ（３２Ｄ〜３２Ｆ）をΔ結線して構成された第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂを備えるステータ８と、エンジンの回転に同期して回転するロータ７の界磁極による回転磁界に応じて第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂに誘起される出力電流を整流する整流器１２と、を備えている。そして、相巻線３２Ａ〜３２Ｆのそれぞれが、互いの間の電気角位相が異なるようにステータコア１５に巻装された２つのコイル巻線部を直列に接続して構成され、第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂの間の電気角位相差が３０度となっている。

これにより、各相巻線３２Ａ〜３２Ｃ，３２Ｄ〜３２Ｆの巻数を増やすことなしに、ロータ７が低速で回転する領域での整流器１２の出力電流を増大させることができる。つまり、各相巻線３２Ａ〜３２Ｃ，３２Ｄ〜３２Ｆの抵抗が増大して発電効率が低下することを回避しつつ蓄電池２８があがるのを防止できる。

なお、上記実施の形態１では、ａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃ、及びａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆのそれぞれを構成する２つのコイル巻線部は、電気角位相差が３０度となるように直列に接続するものとして説明したが、２つのコイル巻線部は電気角位相差を３０度として直列に接続するものに限定されず、必要に応じて３０度以外の電気角位相差で直列に接続しても本願の効果は得られる。

但し、各相巻線を構成する２つのコイル巻線部を、互いの間の電気角位相差が３０度であり、界磁極のピッチに等しいピッチでステータコア１５に巻回（全節巻）するものに設定すれば、仮に現在の車輛に第２比較用交流発電機１１０Ｂが搭載されている場合、３相交流巻線７１Ｂ，及び７１Ｂの結線を変更するだけで第２比較用交流発電機１１０Ｂを車輌用交流発電機１００Ａの構成にすることができる。

また、第１の３相交流巻線３１Ａを構成する６つのコイル巻線部３２ａ〜３２ｆは、それぞれ異なる６つのスロット群に巻装されている。また、第２の３相交流巻線３１Ｂを構成する６つのコイル巻線部３２ｇ〜３２ｌが、それぞれ異なるスロット群に巻装されている。そして、第１の３相交流巻線３１Ａを構成するａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃのそれぞれを構成する２つのコイル巻線部が、それぞれ、第２の３相交流巻線３１Ｂを構成する１つの相巻線を構成する１つのコイル巻線部ともう一つの相巻線を構成する１つのコイル巻線部とが巻装されるスロット群に巻装されている。これにより、第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂを構成する相巻線の間の高調波電流が増大することが予想され、整流器１２の出力電流の一層の増加を期待できる。

また、第１の３相交流巻線３１Ａのａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃを構成する導線３０の一つ、及び第２の３相交流巻線３１Ｂのａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆを構成する導線３０の一つが各スロット１５ｂを通過し、各スロット１５ｂを通過する導線３０により構成される２つの相巻線を流れる電流の位相がずれている。これにより、車輛用交流発電機１００Ａの出力電流は、相巻線の間の相互インダクタンスに起因する高調波電流が大きくなるので、ロータ７が低速で回転しているときでも増加するものと考えられると考察した。

以下、第１の３相交流巻線３１Ａのａ相巻線３２Ａ〜ｃ相巻線３２Ｃを構成する導線３０の一つ、及び第２の３相交流巻線３１Ｂのａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆを構成する導線３０の一つをまとめて異なる３相交流巻線の相巻線を構成する２つの導線３０とする。
しかし、異なる３相交流巻線の相巻線を構成する２つの導線３０が各スロットを通過しなくても、第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂの間の電気角位相が異なっていれば、相巻線の間の相互インダクタンスはある程度発生する。従って、第１及び第２の３相交流巻線３１Ａ，３１Ｂが千鳥Δ巻線に構成され、かつ、互いの間の電気角位相が異なってさえいれば、異なる３相交流巻線の相巻線を構成する２つの導線３０が各スロット１５ｂを通過していなくても、出力電流がロータ７の低速回転領域において増大する効果が得られる。
但し、各スロット１５ｂに、異なる３相交流巻線の相巻線を構成する２つの導線３０が挿通されていれば、出力電流が増大する効果がより大きく得られる。

また、直列に接続するコイル巻線部３２ａ，３２ｂ、３２ｃ，３２ｄ、・・・、３２ｋ，３２ｌのそれぞれの巻数は等しくなっているので、コイルエンドにコイル巻線部３２ａ〜３２ｌが集中されず、コイル巻線部３２ａ〜３２ｌの巻線性が良くなる。

また、全節巻の波巻で導線３０をステータコア１５にステータコア１５を３周するように巻装して構成されるものとして説明したが、各コイル巻線部３２ａ〜３２ｆのそれぞれは、１周や２周、または４周以上周回するようにステータコア１５に巻装されているものでもよい。
また、コイル巻線部３２ａ〜３２ｆは、導線３０を全節巻の波巻でステータコア１５に巻装して構成されるものとして説明したが、コイル巻線部３２ａ〜３２ｆは、導線３０を全節巻の重ね巻でステータコア１５に巻装して構成されているものでもよい。

実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２に係る回転電機における電機子巻線の構成を説明する展開図である。

図８において、車輛用交流発電機１００Ｂの電機子巻線１６Ｂは、互いの間の電気角位相が３０度異なるようにステータコア１５に巻装された第１及び第２の３相交流巻線３１Ｃ，３１Ｄにより構成されている。

第１の３相交流巻線３１Ｃは、それぞれ導線３０を５／６界磁極ピッチの短節巻の重ね巻でステータコア１５に巻装して構成した３つの相巻線（ａ相巻線３２Ｇ〜ｃ相巻線３２Ｉ）を有し、相巻線３２Ｇ〜３２Ｉを互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにΔ結線して構成されている。
また、第２の３相交流巻線３１Ｄは、それぞれ導線３０を５／６界磁極ピッチの短節巻の重ね巻でステータコア１５に巻装して構成した３つの相巻線（ａ相巻線３２Ｊ〜ｃ相巻線３２Ｌ）を有し、相巻線３２Ｊ〜相巻線３２Ｆを互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにΔ結線して構成されている。
なお、ａ相巻線３２Ｇ〜３２Ｉ、３２Ｊ〜３２Ｌは、導線３０が、以下に説明するようにステータコア１５に短節巻で巻装されたもので構成されている。

以下、電機子巻線１６Ｂの巻線構造について説明する。
まず、第１の３相交流巻線３１Ｃの巻線構造について説明する。
ａ相巻線３２Ｇの導線３０は、ステータコア１５のリヤ側から１番のスロット１５ｂ内を通ってフロント側に延出し、さらに１番のスロット１５ｂから５スロット分離れた６番のスロット１５ｂまで渡され、６番のスロット１５ｂ内を通ってリヤ側に延出している。以下、同様に、導線３０は、１番と６番のスロット１５ｂを通るように所定ターン巻回されている。

さらに、導線３０の６番のスロット１５ｂからの延出側が、６番のスロット１５ｂから６スロット分離れた２４番のスロット１５ｂまで渡されている。そして、導線３０は、２４番のスロット１５ｂ内にリヤ側から通されてフロント側に延出し、次いで、１９番のスロット１５ｂから５スロット分離れた１９番のスロット１５ｂまで渡され、１９番のスロット１５ｂ内にフロント側から通されてリヤ側に延出している。以下、同様に、導線３０は、２４番と１９番のスロット１５ｂを通るように所定ターン巻回されている。

さらに、導線３０の１９番のスロット１５ｂからの延出側が、１９番のスロット１５ｂから６スロット分離れた１３番のスロット１５ｂまで渡されている。そして、導線３０は、１３番のスロット１５ｂ内にリヤ側から通されてフロント側に延出し、次いで、１３番のスロット１５ｂから５スロット分離れた１８番のスロット１５ｂまで渡され、１８番のスロット１５ｂ内にフロント側から通されてリヤ側に延出している。以下、同様に、導線３０は、１３番と１８番のスロット１５ｂを通るように所定ターン巻回されている。

さらに、導線３０の１８番のスロット１５ｂからの延出側が、１８番のスロット１５ｂから６スロット分離れた１２番のスロット１５ｂまで渡されている。そして、導線３０は、１２番のスロット１５ｂ内にリヤ側から通されてフロント側に延出し、次いで、１２番のスロット１５ｂから５スロット分離れた７番のスロット１５ｂまで渡され、７番のスロット１５ｂ内にフロント側から通されてリヤ側に延出している。以下、同様に、導線３０は、１２番と７番のスロット１５ｂを通るように所定ターン巻回され、巻回された導線３０の端部が７番のスロット１５ｂのリヤ側から延出されている。

ｂ相巻線３２Ｈは、導線３０を、９番と１４番のスロット１５ｂ内を通すように環状に所定ターン巻回し、ついで８番と３番のスロット１５ｂ内を通すように環状に所定ターン巻回し、ついで２１番と２番のスロット１５ｂ内を通すように環状に所定ターン巻回し、さらに２０番と１５番のスロット１５ｂ内を通すように環状に所定ターン巻回して構成されている。このとき、ｂ相巻線３２Ｈの導線３０は、ａ相巻線３２Ｇの導線３０をスロット１５ｂの番号が進む方向に４スロット分ずらしてステータコア１５に巻装されたものと同一となっている。

ｃ相巻線３２Ｉは、導線３０を、５番と１０番のスロット１５ｂ内を通すように環状に所定ターン巻回し、ついで４番と２３番のスロット１５ｂ内を通すように環状に所定ターン巻回し、ついで１７番と２２番のスロット１５ｂを通すように環状に所定ターン巻回し、さらに１６番と１１番のスロット１５ｂ内を通すように環状に所定ターン巻回して構成されている。このとき、ｃ相巻線３２Ｉの導線３０は、ａ相巻線３２Ｇの導線３０をスロット１５ｂの番号が進む方向に８スロット分ずらしてステータコア１５に巻装したものと同一となっている。

そして、第１の３相交流巻線３１Ｃは、ａ相巻線３２Ｇの１番のスロット１５ｂ側の端部とｂ相巻線３２Ｈの１５番のスロット１５ｂ側の端部、ａ相巻線３２Ｇの７番のスロット１５ｂ側の端部とｃ相巻線３２Ｈの５番のスロット１５ｂ側の端部、及びｂ相巻線３２Ｈの９番のスロット１５ｂ側の端部とｃ相巻線３２Ｈの１１番のスロット１５ｂ側の端部を結線したデルタ結線により構成されている。
なお、第１の３相交流巻線３１Ｃの異なる相巻線の結線部Ｘｂ〜Ｚｂが、図示しない３相全波整流器１２Ａのプラス側ダイオードｄ_１とマイナス側ダイオードｄ_２との接続部のそれぞれに結線されている。

次いで、第２の３相交流巻線３１Ｄの巻線構造について説明する。
第２の３相交流巻線３１Ｄのａ相巻線３２Ｊ〜ｃ相巻線３２Ｌの導線３０は、ａ相巻線３２Ｇ〜ｃ相巻線３２Ｉをスロット１５ｂの番号が進む方向に１１スロット分ずらしてステータコア１５に巻装したもので構成されている。
これにより、第１及び第２の３相交流巻線３１Ｃ，３１Ｄの間の電気角位相差は３０度となる。
また、詳細には図示しないが、第２の３相交流巻線３１Ｄの異なる相巻線の結線部Ｕｂ〜Ｗｂのそれぞれが、前述の３相全波整流器１２Ｂのプラス側ダイオードｄ_１とマイナス側ダイオードｄ_２との接続部のそれぞれに結線されている。

ここで、第１の３相交流巻線３１Ｃのａ相巻線３２Ｇについて考えると、１、６、７、１２、１３、１８、１９及び２４番のスロット１５ｂを利用して５／６極ピッチの短節巻でステータコア１５に巻装されている。

また、車輛用交流発電機１００Ａの第１の３相交流巻線３１Ａのａ相巻線３２Ａについて考えると、コイル巻線部３２ａ，３２ｂが１，７，１２，１３、１８、１９及び２４番のスロット１５ｂを利用して巻装されている。

車輌用交流発電機１００Ａ，１００Ｂを比較したとき、同じ番号のスロット１５ｂを利用して巻装されたａ相巻線３２Ｇ及びａ相巻線３２Ａは電磁気的に等価なものである。つまり、車輛用交流発電機１００Ａ，１００Ｂのそれぞれのロータ７が回転したとき、界磁極による回転磁界によって誘起される交流の出力電流、及びａ相巻線３２Ｇ，３２Ａのそれぞれに流れる電流によって発生する磁界は同じものとなる。

同様に、第１の３相交流巻線３１Ｃのｂ相巻線３２Ｈ及びｃ相巻線３２Ｉは、車輛用交流発電機１００Ａの第１の３相交流巻線３１Ａのｂ相巻線３２Ｂ及びｃ相巻線３２Ｃが通るスロット１５ｂの番号と同じ番号のスロット１５ｂを利用してステータコア１５に巻装されており、ａ相巻線３２Ｈ，３２Ｉとａ相巻線３２Ｂ，３２Ｃとは電磁気的に等価なものである。
また、第２の３相交流巻線３１Ｄのａ相巻線３２Ｊ〜ｃ相巻線３２Ｌは、車輛用交流発電機１００Ａの第２の３相交流巻線３１Ｂのａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆと同じ番号のスロット１５ｂを利用してステータコア１５に巻装されており、ａ相巻線３２Ｊ〜ｃ相巻線３２Ｌとａ相巻線３２Ｄ〜ｃ相巻線３２Ｆは、電磁気的に等価なものである。つまり、電機子巻線１６Ｂは電機子巻線１６Ａと電磁気的に等価なものとなる。

従って、車輛用交流発電機１００Ｂによれば、車輛用交流発電機１００Ａと同様、ロータ７が低速に回転している場合に、整流器１２の出力を従来の発電機の出力電流に比べて増大させることができる。
さらに、車輛用交流発電機１００Ｂは、各相巻線３２Ｇ〜３２Ｌを短節巻としたことによって、コイルエンド寸法を短くでき、これにより、各相巻線３２Ｇ〜３２Ｌの巻線抵抗を小さくすることができる。

なお、上記実施の形態２では、各相巻線３２Ｇ〜３２Ｌは、導線３０を短節巻の重ね巻でステータコア１５に巻装して構成されるものとして説明したが、各相巻線３２Ｇ〜３２Ｌは、導線を短節巻の波巻でステータコア１５に巻装して構成されているものでもよい。

また、上記各実施の形態では、説明の便宜上、界磁極の数が４で、スロット１５ｂの数が２４個の車輛用交流発電機１００Ａ，１００Ｂについて説明した。しかし、界磁極の数が２ｎ（但し、ｎは正の整数）であり、スロット１５ｂ数が２ｎ×６個を満たすものであれば、界磁極の数、及びスロット１５ｂの数は特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すればよい。

また、上記各実施の形態では、回転電機として、車輛用交流発電機１００Ａ，１００Ｂを例にあげて説明したが、ロータ７、ステータ８、及び整流器１２と同様の構成のロータ、ステータ、及び整流器を有する交流電動機を回転電機として適用することができる。

また、上記各実施の形態では、導線３０は、絶縁被覆された円形断面の銅線で作製されるものとして説明したが、導線はこのものに限定されず、例えば、矩形断面などの他の断面形状でもよく、また、銅以外の金属を材料として作製されていてもよい。

７ロータ、８ステータ、１２整流器、１５ステータコア、１５ｂスロット、２２，２３爪状磁極（界磁極）、２９畜電池、３０導線、３１Ａ，３１Ｃ第１の３相交流巻線、３１Ｂ，３１Ｄ第２の３相交流巻線、３２Ａ〜３２Ｉ相巻線、３２ａ〜３２ｌコイル巻線部、１００Ａ，１００Ｂ車輌用交流発電機（回転電機）。

Claims

回転電機回転電
２ｎ個（但し、ｎは正の整数）の界磁極を有するロータと、
隣り合うティースにより区画されたスロットが周方向に所定のピッチで２ｎ×６個形成されたステータコア、及びそれぞれ、互いの間の電気角位相差が１２０度となるように上記ステータコアに巻装された３つの相巻線をΔ結線して構成された第１及び第２の３相交流巻線を備えるステータと、
上記ロータの回転に応じて第１及び第２の３相交流巻線に誘起される交流出力を整流する整流器と、
を備え、上記相巻線のそれぞれが、互いの間の電気角位相が異なるようにステータコアに巻装された２つのコイル巻線部を直列に接続して構成された回転電機において、
上記第１及び第２の３相交流巻線の間の電気角位相差が３０度であることを特徴とする回転電機。
上記第１の３相交流巻線を構成する６つの上記コイル巻線部が、それぞれ異なるスロット群に巻装され、
上記第１の３相交流巻線を構成する６つの上記コイル巻線部が、それぞれ異なるスロット群に巻装され、
上記第１の３相交流巻線を構成する上記相巻線のそれぞれを構成する２つの上記コイル巻線部が、それぞれ、上記第２の３相交流巻線を構成する１つの上記相巻線を構成する１つの上記コイル巻線部ともう一つの上記相巻線を構成する１つの上記コイル巻線部とが巻装される上記スロット群に巻装されていることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
上記コイル巻線部のそれぞれは、上記界磁極のピッチに等しいピッチに上記ステータコアに巻装され、かつ、直列に接続された２つの上記コイル巻線部は、互いの間の電気角位相差が３０度であることを特徴とする請求項１または２記載の回転電機。
直列に接続された上記コイル巻線部のそれぞれの巻数が等しいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の回転電機。
２ｎ個（但し、ｎは正の整数）の界磁極を有するロータと、
隣り合うティースにより区画されたスロットが周方向に所定のピッチで２ｎ×６個形成されたステータコア、及びそれぞれ、３つの相巻線を有し、上記３つの相巻線を互いの間の電気角位相差が１２０度となるようにΔ結線して構成された第１及び第２の３相交流巻線を備えるステータと、
上記ロータの回転に応じて上記第１及び第２の３相交流巻線に誘起される交流出力を整流する整流器と、
を備える回転電機において、
上記３つの相巻線のそれぞれは、５／６界磁極ピッチの短節巻で上記ステータコアに巻装され、
上記第１及び第２の３相交流巻線の間の電気角位相差が３０度であることを特徴とする回転電機。
上記第１の３相交流巻線の上記３つの相巻線を構成する導線の一つ、及び上記第２の３相交流巻線の上記３つの相巻線を構成する導線の一つが各上記スロットに挿通されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の回転電機。