JP5346442B2

JP5346442B2 - 回転電気機械のステーターの巻線配置

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Publication number: JP5346442B2
Application number: JP2007070373A
Authority: JP
Inventors: リアンフェン; ダブリュ．デグナーマイケル
Original assignee: フォードグローバルテクノロジーズ、リミテッドライアビリティカンパニー
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2027-03-19
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Description

本発明は、概して電気機械の巻線配置に関連し、具体的には、回転電気機械のステーターの巻線配置に関連する。

電気機械、具体的には電気モーター及びジェネレーターの少なくとも一方のような回転電気機械の巻線配置は、対応するステーターのコイルを所定の方法で接続することによって形成されるのが一般的である。図７を参照すると、概して隣接磁極巻線機械（adjacent pole wound machine）と呼ばれる従来の回転電気機械１０の概略図が示される。従来の機械１０は、概して、ローター１２、ステーター１４及び、複数のコイル１６（例えば、１６a−１６h）を有する。具体的には、図７の従来の機械１０は、８磁極電気機械１０であり、８磁極電気機械１０の位相（相電圧Vp）に対応する八個のコイル１６（即ち、C１-C８）を持つ。図示されているように、隣接するコイルの第一のグループ（例えば、C１-C４）が第一回路１８を形成すべく電気的に直列に連結され、残りのコイル１６（即ち、隣接するコイルの第二のグループC８-C５）が第二回路２０を形成すべく電気的に直列に連結される。隣接磁極巻線機械１０の巻線（即ち、相巻線）は概して、第一回路１８と第二回路２０とを並列に連結することによって完成される。したがって、第一回路１８及び第二回路２０のコイル１６は、概して、ローター１２を駆動するための磁場を生成すべく協働する。

理想的な電気機械においては、ローター１２とステーター１４との間の空隙２２が一定である。しかしながら、そのように空隙２２を一定にすることは実際には難しいであろう。図８に示されているように、不均一の空隙２２の一般的な原因は、ローター１２内の偏心の存在である。そのような偏心は、コイル１６の第一のグループ（即ち、第一回路１８を形成するコイル１６）が、コイル１６の第二のグループ（即ち、第二回路２０を形成するコイル）が面する空隙２２より小さな空隙２２に面する原因となり得る（或いはその逆に、第一のグループが面する空隙２２の方が大きくなる場合もある）。結果として、例えば、第一グループに面する空隙２２内の磁束が、第二グループに面する空隙２２内の磁束より概して高くなる。そのような磁束の不均衡は、概してステーター１２及びローター１４において不均衡な力をもたらす。その不均衡な力は概して、機械１０の動作に関連する振動及びノイズを増大させる。

図９を参照すると、その不均一な空隙２２に関連する問題に取り組むための従来の試みの概略図が示される。図９に示されているように、概してスキップ磁極巻線機械（skip-pole wound machine）と呼ばれる電気機械４０が、ローター１２、ステーター１４及び、複数のコイル１６（例えば１６a-１６h）を有する。図示されているように、隣接していないコイル１６の第一のグループの４つ（例えば、C１、C３、C５及びC７）が、第一の回路１８を形成すべく電気的に直列に連結され、そして、残りのコイル１６（即ち、隣接しないコイルの第二グループの４つ C８、C６、C４及びC２）が、第二の回路２０を形成すべく電気的に直列に連結される。スキップ磁極巻線機械４０の巻線（即ち、相巻線）は概して、第一回路１８と第二回路２０とを並列に連結することにより完成される。図９に更に示されているように、従来のスキップ磁極巻線機械４０は、相電圧に対応するコイル１６（例えば、C１及びC８の少なくとも一方）が、対応する回路（例えば、C２及びC７の少なくとも一方）の最低磁位（potential）の点を持つコイルに隣接していることによって更に特徴付けられる。

従来のスキップ磁極巻線機械４０が概して、間隙２２の大きな部分に面するコイルの数と小さな部分に面するコイルの数が同じである二つの回路（即ち、回路１８と回路２０）を備えるので、ステーター１２及びローター１４における力の不均衡は概して低減される。したがって、非均一な間隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方は、概して低減される。

従来のスキップ磁極巻線機械４０は、非均一な空隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方を低減し得るけれども、そのようなスキップ磁極巻線機械４０は概して、巻線が交差するところ（即ち、第一コイル区分と第二コイル区分とが接触する点）において二つのコイル１６の間の最大可能電圧を増加させる。例えば、相電圧（大きさをVpとする）が第一回路１８及び第二回路２０のそれぞれのコイル１６にわたって均等に分配されると仮定した場合、図７の従来の隣接磁極巻線機械１０は概して、０.５Vpの最大巻線交差電圧を持つ。例えば、もし図７のC１に対応する端子A或いはその近傍における巻線が、C２に対応する端子B或いはその近傍における巻線と接触するならば、巻線が交差するところにおいて巻線を横切る電圧は、０.５Vp（即ち、Vp−０.５Vp=０.５Vp）に実質的に等しいであろう。同様の分析が、隣接磁極巻線機械１０のどの二つの隣接するコイル１６の間の巻線交差電圧も、０.５Vpを越えることができないことを示す。

一方、同様に、相電圧（大きさをVpとする）が第一回路１８及び第二回路２０のそれぞれのコイル１６にわたって均等に分配されると仮定した場合、図９の従来のスキップ磁極巻線機械４０は概して、Vpの最大可能巻線交差電圧を持つ。例えば、もし図９のC１に対応する端子A或いはその近傍における巻線が、C２に対応する端子B或いはその近傍における巻線と接触するならば、巻線交差点における巻線を横切る電圧は、Vp（即ち、Vp-０=Vp）に実質的に等しいであろう。したがって、スキップ磁極巻線機械４０の二つの隣接するコイル１６の間の巻線交差電圧は、Vpに等しくなり得る。そのような最大可能巻線交差電圧の増加は、機械４０の初期故障を生成し得るので、概して望ましくない。

したがって、機械の隣接する二つのコイルの間の最大可能巻線交差電圧を低減しながら、不均一な間隙の作用を低減するコイル配列を持つ電気機械が望まれている。

本発明によれば、下記のような回転電気機械のステーターが提供される。そのステーターは、複数のコイルを有する。コイルのそれぞれは、第一端部と第二端部とを持つ。その複数のコイルは、第二コイルが第一コイルに隣接し、第三コイルが第二コイルに隣接し、第四コイルが第三コイルに隣接し、第五コイルが第四コイルに隣接し、第六コイルが第五コイルに隣接し、第七コイルが第六コイルに隣接し、そして、第八コイルが第七コイル及び第一コイルに隣接するように配列される。第一コイル及び第二コイルのそれぞれの第一端部が相電圧を受けるように構成される。第一コイル、第三コイル、第五コイル及び第七コイルが第一回路を形成すべく電気的に直列に連結されるよう、第三コイルの第一端部が第一コイルの第二端部に連結され、第五コイルの第一端部が第三コイルの第二端部に連結され、そして、第七コイルの第一端部が第五コイルの第二端部に連結される。第二コイル、第八コイル、第六コイル及び第四コイルが第二回路を形成すべく電気的に直列に連結されるよう、第八コイルの第一端部が第二コイルの第二端部に連結され、第六コイルの第一端部が第八コイルの第二端部に連結され、そして第四コイルの第一端部が第六コイルの第二端部に連結される。第一回路及び第二回路が電気的に並列に連結されるよう、第四コイルの第二端部が、第七コイルの第二端部と電気的に連結される。

同じ参照符号が同じ構成要素を示している複数の図を参照して、本発明の実施形態及び参考例１〜５を示す。

図１を参照すると、本発明の一つの実施形態に従った回転電気機械２００の概略図が示される。機械２００は概して、ローター１０２及びステーター１０４を有する。ステーター１０４は、八個のコイル１０６a-１０６hにような、複数のコイルを含み得る。コイル１０６のそれぞれは、第一端部及び第二端部を持ち得る。図１に示すように、八個のコイル１０６a-１０６hは、第二コイル１０６bが第一コイル１０６aに隣接し、第三コイル１０６cが第二コイル１０６bに隣接し、第四コイル１０６dが第三コイル１０６cに隣接し、第五コイル１０６eが第四コイル１０６dに隣接し、第六コイル１０６fが第五コイル１０６eに隣接し、第七コイル１０６gが第六コイル１０６fに隣接し、そして、第八コイル１０６hが第七コイル１０６g及び第一コイル１０６aの両方に隣接するように配設され得る。

第一コイル１０６aと第二コイル１０６bのそれぞれの第一端部が、相電圧（即ち、Vp）を受けるように構成され得る。さらに、第一回路１０８を形成すべく第一コイル１０６a、第三コイル１０６c、第五コイル１０６e及び第七コイル１０６gが電気的に直列に連結されるよう、第三コイル１０６cの第一端部が第一コイル１０６aの第二端部に連結され、第五コイル１０６eの第一端部が第三コイル１０６cの第二端部に連結され、そして、第七コイル１０６gの第一端部が第五コイル１０６eの第二端部に連結され得る。同様に、第二回路１１０を形成すべく第二コイル１０６b、第八コイル１０６h、第六コイル１０６f及び第四コイル１０６dが電気的に直列に連結されるよう、第八コイル１０６hの第一端部が第二コイル１０６bの第二端部に連結され、第六コイル１０６fの第一端部が第八コイル１０６hの第二端部に連結され、そして、第四コイル１０６dの第一端部が第六コイル１０６fの第二端部に連結され得る。第一回路１０８と第二回路１１０とが電気的に並列に連結されるよう、第四コイル１０６dの第二端部が第七コイル１０６gの第二端部に連結され得る。各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、かつ、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。もしくは、各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、又は、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。

図９に示される従来のスキップ磁極巻線機械４０と同様に、本発明の回転電気機械２００は、ステーター１０４周りの各回路（即ち、１０８及び１１０）のコイル１０６の進んだ配置によって、図７に示される従来の機械１０に比べて、不均一な間隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方を低減し得る。その一方で、下表１に示すように、回転電気機械２００は、巻線交差点（即ち、そこにおいて第一コイル区分が第二コイル区分に接触する点）における二つのコイル１０６間の最大可能電圧としてVpの値を持つ前述の図９の従来のスキップ磁極巻線機械４０と比べたときに、同最大可能電圧を概して０.７５Vp（即ち、Vpの７５%）まで低減する。

例えば、相電圧（Vp）が第一回路１０８及び第二回路１１０のそれぞれのコイル１０６にわたって均等に分配されると仮定すると、もしC３に対応する端子A又はその近傍における巻線が、C４に対応する端子B又はその近傍における巻線と接触するならば、巻線交差点において巻線を横切る電圧は０.７５Vpに実質的に等しい（即ち、０.７５Vp-０Vp=０.７５Vp）。同様の分析が、回転電気機械２００の、どの二つの隣接するコイル１０６間の巻線交差電圧も概して０.７５Vpを上回らないことを示す。

したがって、本発明の電気機械２００は概して、従来の電気機械１０及び４０に対する改善を示す。

図２を参照すると、参考例１に従った回転電気機械３００の概略図が示される。機械３００は概して、ローター１０２及びステーター１０４を有する。ステーター１０４は、八個のコイル１０６a-１０６hにような、複数のコイルを含み得る。コイル１０６のそれぞれは、第一端部及び第二端部を持ち得る。図２に示すように、八個のコイル１０６a-１０６hは、第二コイル１０６bが第一コイル１０６aに隣接し、第三コイル１０６cが第二コイル１０６bに隣接し、第四コイル１０６dが第三コイル１０６cに隣接し、第五コイル１０６eが第四コイル１０６dに隣接し、第六コイル１０６fが第五コイル１０６eに隣接し、第七コイル１０６gが第六コイル１０６fに隣接し、そして、第八コイル１０６hが第七コイル１０６g及び第一コイル１０６aの両方に隣接するように配設され得る。

第一コイル１０６aと第八コイル１０６hのそれぞれの第一端部が、相電圧（即ち、Vp）を受けるように構成され得る。さらに、第一回路１０８を形成すべく第一コイル１０６a、第二コイル１０６b、第三コイル１０６c及び第五コイル１０６eが電気的に直列に連結されるよう、第二コイル１０６bの第一端部が第一コイル１０６aの第二端部に連結され、第三コイル１０６cの第一端部が第二コイル１０６bの第二端部に連結され、そして、第五コイル１０６eの第一端部が第三コイル１０６cの第二端部に連結され得る。同様に、第二回路１１０を形成すべく第八コイル１０６h、第七コイル１０６g、第六コイル１０６f及び第四コイル１０６dが電気的に直列に連結されるよう、第七コイル１０６gの第一端部が第八コイル１０６hの第二端部に連結され、第六コイル１０６fの第一端部が第七コイル１０６gの第二端部に連結され、そして、第四コイル１０６dの第一端部が第六コイル１０６fの第二端部に連結され得る。第一回路１０８と第二回路１１０とが電気的に並列に連結されるよう、第四コイル１０６dの第二端部が第五コイル１０６eの第二端部に連結され得る。各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、かつ、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。もしくは、各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、又は、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。

図９に示される従来のスキップ磁極巻線機械４０と同様に、本発明の回転電気機械３００は、ステーター１０４周りの各回路（即ち、１０８及び１１０）のコイル１０６の進んだ配置によって、図７に示される従来の機械１０に比べて、不均一な間隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方を低減し得る。その一方で、下表２に示すように、回転電気機械３００は、巻線交差点（即ち、そこにおいて第一コイル区分が第二コイル区分に接触する点）における二つのコイル１０６間の最大可能電圧としてVpの値を持つ前述の図９の従来のスキップ磁極巻線機械４０と比べたときに、同最大可能電圧を概して０.５０Vpまで低減する。

例えば、相電圧（Vp）が第一回路１０８及び第二回路１１０のそれぞれのコイル１０６にわたって均等に分配されると仮定すると、もしC２に対応する端子A又はその近傍における巻線が、C３に対応する端子B又はその近傍における巻線と接触するならば、巻線交差点において巻線を横切る電圧は０.５０Vpに実質的に等しい（即ち、０.７５Vp-０.２５Vp=０.５０Vp）。同様の分析が、回転電気機械３００の、どの二つの隣接するコイル１０６間の巻線交差電圧も概して０.５０Vpを上回らないことを示す。

したがって、参考例１の電気機械３００は概して、従来の電気機械１０及び４０に対する改善を示す。

図３を参照すると、参考例２に従った回転電気機械４００の概略図が示される。機械４００は概して、ローター１０２及びステーター１０４を有する。ステーター１０４は、八個のコイル１０６a-１０６hにような、複数のコイルを含み得る。コイル１０６のそれぞれは、第一端部及び第二端部を持ち得る。図３に示すように、八個のコイル１０６a-１０６hは、第二コイル１０６bが第一コイル１０６aに隣接し、第三コイル１０６cが第二コイル１０６bに隣接し、第四コイル１０６dが第三コイル１０６cに隣接し、第五コイル１０６eが第四コイル１０６dに隣接し、第六コイル１０６fが第五コイル１０６eに隣接し、第七コイル１０６gが第六コイル１０６fに隣接し、そして、第八コイル１０６hが第七コイル１０６g及び第一コイル１０６aの両方に隣接するように配設され得る。

第一コイル１０６aと第八コイル１０６hのそれぞれの第一端部が、相電圧（即ち、Vp）を受けるように構成され得る。さらに、第一回路１０８を形成すべく第一コイル１０６a、第二コイル１０６b、第三コイル１０６c及び第六コイル１０６fが電気的に直列に連結されるよう、第二コイル１０６bの第一端部が第一コイル１０６aの第二端部に連結され、第三コイル１０６cの第一端部が第二コイル１０６bの第二端部に連結され、そして、第六コイル１０６fの第一端部が第三コイル１０６cの第二端部に連結され得る。同様に、第二回路１１０を形成すべく第八コイル１０６h、第七コイル１０６g、第五コイル１０６e及び第四コイル１０６dが電気的に直列に連結されるよう、第七コイル１０６gの第一端部が第八コイル１０６hの第二端部に連結され、第五コイル１０６eの第一端部が第七コイル１０６gの第二端部に連結され、そして、第四コイル１０６dの第一端部が第五コイル１０６eの第二端部に連結され得る。第一回路１０８と第二回路１１０とが電気的に並列に連結されるよう、第四コイル１０６dの第二端部が第六コイル１０６fの第二端部に連結され得る。各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、かつ、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。もしくは、各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、又は、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。

図９に示される従来のスキップ磁極巻線機械４０と同様に、本発明の回転電気機械４００は、ステーター１０４周りの各回路（即ち、１０８及び１１０）のコイル１０６の進んだ配置によって、図７に示される従来の機械１０に比べて、不均一な間隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方を低減し得る。その一方で、下表３に示すように、回転電気機械４００は、巻線交差点（即ち、そこにおいて第一コイル区分が第二コイル区分に接触する点）における二つのコイル１０６間の最大可能電圧としてVpの値を持つ前述の図９の従来のスキップ磁極巻線機械４０と比べたときに、同最大可能電圧を概して０.７５Vpまで低減する。

例えば、相電圧（Vp）が第一回路１０８及び第二回路１１０のそれぞれのコイル１０６にわたって均等に分配されると仮定すると、もしC７に対応する端子A又はその近傍における巻線が、C６に対応する端子B又はその近傍における巻線と接触するならば、巻線交差点において巻線を横切る電圧は０.７５Vpに実質的に等しい（即ち、０.７５Vp-０Vp=０.７５Vp）。同様の分析が、回転電気機械４００の、どの二つの隣接するコイル１０６間の巻線交差電圧も概して０.７５Vpを上回らないことを示す。

したがって、参考例２の電気機械４００は概して、従来の電気機械１０及び４０に対する改善を示す。

図４を参照すると、参考例３に従った回転電気機械５００の概略図が示される。機械５００は概して、ローター１０２及びステーター１０４を有する。ステーター１０４は、八個のコイル１０６a-１０６hにような、複数のコイルを含み得る。コイル１０６のそれぞれは、第一端部及び第二端部を持ち得る。図４に示すように、八個のコイル１０６a-１０６hは、第二コイル１０６bが第一コイル１０６aに隣接し、第三コイル１０６cが第二コイル１０６bに隣接し、第四コイル１０６dが第三コイル１０６cに隣接し、第五コイル１０６eが第四コイル１０６dに隣接し、第六コイル１０６fが第五コイル１０６eに隣接し、第七コイル１０６gが第六コイル１０６fに隣接し、そして、第八コイル１０６hが第七コイル１０６g及び第一コイル１０６aの両方に隣接するように配設され得る。

第一コイル１０６aと第八コイル１０６hのそれぞれの第一端部が、相電圧（即ち、Vp）を受けるように構成され得る。さらに、第一回路１０８を形成すべく第一コイル１０６a、第二コイル１０６b、第四コイル１０６d及び第六コイル１０６fが電気的に直列に連結されるよう、第二コイル１０６bの第一端部が第一コイル１０６aの第二端部に連結され、第四コイル１０６dの第一端部が第二コイル１０６bの第二端部に連結され、そして、第六コイル１０６fの第一端部が第四コイル１０６dの第二端部に連結され得る。同様に、第二回路１１０を形成すべく第八コイル１０６h、第七コイル１０６g、第五コイル１０６e及び第三コイル１０６cが電気的に直列に連結されるよう、第七コイル１０６gの第一端部が第八コイル１０６hの第二端部に連結され、第五コイル１０６eの第一端部が第七コイル１０６gの第二端部に連結され、そして、第三コイル１０６cの第一端部が第五コイル１０６eの第二端部に連結され得る。第一回路１０８と第二回路１１０とが電気的に並列に連結されるよう、第三コイル１０６cの第二端部が第六コイル１０６fの第二端部に連結され得る。各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、かつ、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。もしくは、各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、又は、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。

図９に示される従来のスキップ磁極巻線機械４０と同様に、本発明の回転電気機械５００は、ステーター１０４周りの各回路（即ち、１０８及び１１０）のコイル１０６の進んだ配置によって、図７に示される従来の機械１０に比べて、不均一な間隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方を低減し得る。その一方で、下表４に示すように、回転電気機械５００は、巻線交差点（即ち、そこにおいて第一コイル区分が第二コイル区分に接触する点）における二つのコイル１０６間の最大可能電圧としてVpの値を持つ前述の図９の従来のスキップ磁極巻線機械４０と比べたときに、同最大可能電圧を概して０.７５Vpまで低減する。

例えば、相電圧（Vp）が第一回路１０８及び第二回路１１０のそれぞれのコイル１０６にわたって均等に分配されると仮定すると、もしC２に対応する端子A又はその近傍における巻線が、C３に対応する端子B又はその近傍における巻線と接触するならば、巻線交差点において巻線を横切る電圧は０.７５Vpに実質的に等しい（即ち、０.７５Vp-０Vp=０.７５Vp）。同様の分析が、回転電気機械２００の、どの二つの隣接するコイル１０６間の巻線交差電圧も概して０.７５Vpを上回らないことを示す。

したがって、参考例３の電気機械５００は概して、従来の電気機械１０及び４０に対する改善を示す。

図５を参照すると、参考例４に従った回転電気機械６００の概略図が示される。機械６００は概して、ローター１０２及びステーター１０４を有する。ステーター１０４は、八個のコイル１０６a-１０６hにような、複数のコイルを含み得る。コイル１０６のそれぞれは、第一端部及び第二端部を持ち得る。図５に示すように、八個のコイル１０６a-１０６hは、第二コイル１０６bが第一コイル１０６aに隣接し、第三コイル１０６cが第二コイル１０６bに隣接し、第四コイル１０６dが第三コイル１０６cに隣接し、第五コイル１０６eが第四コイル１０６dに隣接し、第六コイル１０６fが第五コイル１０６eに隣接し、第七コイル１０６gが第六コイル１０６fに隣接し、そして、第八コイル１０６hが第七コイル１０６g及び第一コイル１０６aの両方に隣接するように配設され得る。

第一コイル１０６aと第五コイル１０６eのそれぞれの第一端部が、相電圧（即ち、Vp）を受けるように構成され得る。さらに、第一回路１０８を形成すべく第一コイル１０６a、第二コイル１０６b、第四コイル１０６d及び第七コイル１０６gが電気的に直列に連結されるよう、第二コイル１０６bの第一端部が第一コイル１０６aの第二端部に連結され、第四コイル１０６dの第一端部が第二コイル１０６bの第二端部に連結され、そして、第七コイル１０６gの第一端部が第四コイル１０６dの第二端部に連結され得る。同様に、第二回路１１０を形成すべく第五コイル１０６e、第六コイル１０６f、第八コイル１０６h及び第三コイル１０６cが電気的に直列に連結されるよう、第六コイル１０６fの第一端部が第五コイル１０６eの第二端部に連結され、第八コイル１０６hの第一端部が第六コイル１０６fの第二端部に連結され、そして、第三コイル１０６cの第一端部が第八コイル１０６hの第二端部に連結され得る。第一回路１０８と第二回路１１０とが電気的に並列に連結するよう、第三コイル１０６cの第二端部が第七コイル１０６gの第二端部に連結され得る。各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、かつ、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。もしくは、各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、又は、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。

図９に示される従来のスキップ磁極巻線機械４０と同様に、本発明の回転電気機械５００は、ステーター１０４周りの各回路（即ち、１０８及び１１０）のコイル１０６の進んだ配置によって、図７に示される従来の機械１０に比べて、不均一な間隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方を低減し得る。その一方で、下表５に示すように、回転電気機械５００は、巻線交差点（即ち、そこにおいて第一コイル区分が第二コイル区分に接触する点）における二つのコイル１０６間の最大可能電圧としてVpの値を持つ前述の図９の従来のスキップ磁極巻線機械４０と比べたときに、同最大可能電圧を概して０.７５Vpまで低減する。

例えば、相電圧（Vp）が第一回路１０８及び第二回路１１０のそれぞれのコイル１０６にわたって均等に分配されると仮定すると、もしC６に対応する端子A又はその近傍における巻線が、C７に対応する端子B又はその近傍における巻線と接触するならば、巻線交差点において巻線を横切る電圧は０.７５Vpに実質的に等しい（即ち、０.７５Vp-０Vp=０.７５Vp）。同様の分析が、回転電気機械２００の、どの二つの隣接するコイル１０６間の巻線交差電圧も概して０.７５Vpを上回らないことを示す。

したがって、参考例４の電気機械６００は概して、従来の電気機械１０及び４０に対する改善を示す。

図６を参照すると、参考例５に従った回転電気機械７００の概略図が示される。機械７００は概して、ローター１０２及びステーター１０４を有する。ステーター１０４は、八個のコイル１０６a-１０６hにような、複数のコイルを含み得る。コイル１０６のそれぞれは、第一端部及び第二端部を持ち得る。図６に示すように、八個のコイル１０６a-１０６hは、第二コイル１０６bが第一コイル１０６aに隣接し、第三コイル１０６cが第二コイル１０６bに隣接し、第四コイル１０６dが第三コイル１０６cに隣接し、第五コイル１０６eが第四コイル１０６dに隣接し、第六コイル１０６fが第五コイル１０６eに隣接し、第七コイル１０６gが第六コイル１０６fに隣接し、そして、第八コイル１０６hが第七コイル１０６g及び第一コイル１０６aの両方に隣接するように配設され得る。

第一コイル１０６aと第四コイル１０６dのそれぞれの第一端部が、相電圧（即ち、Vp）を受けるように構成され得る。さらに、第一回路１０８を形成すべく第一コイル１０６a、第三コイル１０６c、第五コイル１０６e及び第七コイル１０６gが電気的に直列に連結されるよう、第三コイル１０６cの第一端部が第一コイル１０６aの第二端部に連結され、第五コイル１０６eの第一端部が第三コイル１０６cの第二端部に連結され、そして、第七コイル１０６gの第一端部が第五コイル１０６eの第二端部に連結され得る。同様に、第二回路１１０を形成すべく第四コイル１０６d、第二コイル１０６b、第八コイル１０６h及び第六コイル１０６fが電気的に直列に連結されるよう、第二コイル１０６bの第一端部が第四コイル１０６dの第二端部に連結され、第八コイル１０６hの第一端部が第二コイル１０６bの第二端部に連結され、そして、第六コイル１０６fの第一端部が第八コイル１０６hの第二端部に連結され得る。第一回路１０８と第二回路１１０とが電気的に並列に連結されるよう、第六コイル１０６fの第二端部が第七コイル１０６gの第二端部に連結され得る。各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、かつ、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。もしくは、各コイル１０６の第一端部は正の基準端子に対応し、又は、各コイル１０６の第二端部は負の基準端子に対応する。

図９に示される従来のスキップ磁極巻線機械４０と同様に、本発明の回転電気機械２００は、ステーター１０４周りの各回路（即ち、１０８及び１１０）のコイル１０６の進んだ配置によって、図７に示される従来の機械１０に比べて、不均一な間隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方を低減し得る。その一方で、下表６に示すように、回転電気機械２００は、巻線交差点（即ち、そこにおいて第一コイル区分が第二コイル区分に接触する点）における二つのコイル１０６間の最大可能電圧としてVpの値を持つ前述の図９の従来のスキップ磁極巻線機械４０と比べたときに、同最大可能電圧を概して０.７５Vp（即ち、Vpの７５%）まで低減する。

例えば、相電圧（Vp）が第一回路１０８及び第二回路１１０のそれぞれのコイル１０６にわたって均等に分配されると仮定すると、もしC４に対応する端子A又はその近傍における巻線が、C５に対応する端子B又はその近傍における巻線と接触するならば、巻線交差点において巻線を横切る電圧は０.７５Vpに実質的に等しい（即ち、０.７５Vp-０Vp=０.７５Vp）。同様の分析が、回転電気機械２００の、どの二つの隣接するコイル１０６間の巻線交差電圧も概して０.７５Vpを上回らないことを示す。

したがって、参考例５の電気機械６００は概して、従来の電気機械１０及び４０に対する改善を示す。

概して、本発明の一つ以上の実施形態は、とりわけ、各回路（例えば、回路１０８、１１０）のコイル１０６の少なくとも一つが、対応する回路の他のコイル１０６と連続していないこと、及び、コイル１０６が、対応する回路の最低磁位において接点を持つ、隣接しないコイル１０６の相電圧（即ち、Vp）を受けるように構成されていることにより、特徴づけられ得る。

本発明が、相巻線のそれぞれが本発明の実施形態に従って形成される多相電気機械にも同じように適用可能であることを記すべきである。さらに、適切ないかなる数のコイル１０６も、具体的な適用例の設計要求を満たすために実施可能である。

したがって、本発明の一つ以上の実施形態は、巻線交差点における二つのコイル１０６間の最大可能電圧を低減しながら、不均一な間隙２２に関連する振動及びノイズの少なくとも一方を低減し得る。

本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明してきたが、本発明が関連する技術分野の当業者であれば、特許請求の範囲に規定されるような本発明を実行するための代替設計及び代替実施形態を認識するであろう。

本発明の実施形態に従った回転電気機械の概略図である。参考例１に従った回転電気機械の概略図である。参考例２に従った回転電気機械の概略図である。参考例３に従った回転電気機械の概略図である。参考例４に従った回転電気機械の概略図である。参考例５に従った回転電気機械の概略図である。従来の回転電気機械の概略図である。従来の回転電気機械の概略図である。従来の回転電気機械の概略図である。

１０２ローター
１０４ステーター
１０６コイル
１０８第一回路
１１０第二回路

Claims

第一端部及び第二端部を持つ第一コイルと、
該第一コイルに隣接し、第一端部及び第二端部を持つ第二コイルと、
該第二コイルに隣接し、第一端部及び第二端部を持つ第三コイルと、
該第三コイルに隣接し、第一端部及び第二端部を持つ第四コイルと、
該第四コイルに隣接し、第一端部及び第二端部を持つ第五コイルと、
該第五コイルに隣接し、第一端部及び第二端部を持つ第六コイルと、
該第六コイルに隣接し、第一端部及び第二端部を持つ第七コイルと、
該第七コイル及び上記第一コイルに隣接し、第一端部及び第二端部を持つ第八コイルとを備え、
上記第一コイル及び上記第二コイルのそれぞれの第一端部が、相電圧を受けるように構成され、
第一の回路を形成すべく、上記第一コイル、上記第三コイル、上記第五コイル及び上記第七コイルが電気的に直列に連結するように、上記第三コイルの上記第一端部が上記第一コイルの上記第二端部に連結され、上記第五コイルの上記第一端部が上記第三コイルの上記第二端部に連結され、そして、上記第七コイルの上記第一端部が上記第五コイルの上記第二端部に連結され、
第二の回路を形成すべく、上記第二コイル、上記第八コイル、上記第六コイル及び上記第四コイルが電気的に直列に連結するように、上記第八コイルの上記第一端部が上記第二コイルの上記第二端部に連結され、上記第六コイルの上記第一端部が上記第八コイルの上記第二端部に連結され、そして、上記第四コイルの上記第一端部が上記第六コイルの上記第二端部に連結され、そして、
上記第一回路と上記第二回路とを電気的に並列に連結されるよう、上記第四コイルの上記第二端部が上記第七コイルの上記第二端部に電気的に連結される
ことを特徴とする回転電気機械のステーターの巻線配置。