WO2018047768A1

WO2018047768A1 - 界磁巻線式回転機

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Publication number: WO2018047768A1
Application number: PCT/JP2017/031791
Authority: WO
Inventors: 瀬口　正弘
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2016-09-08
Filing date: 2017-09-04
Publication date: 2018-03-15
Also published as: DE112017004514T5; JP2018042401A; CN109690925A; CN109690925B; US11050330B2; JP6604291B2; US20190207491A1

Abstract

界磁巻線式回転機２０は、ステータコア３２及びステータコアに巻装されるステータ巻線３４を有するステータ２４と、ロータコア４２及びロータコアに巻装されるロータ界磁巻線４４を有するロータ２６と、ロータ界磁巻線の両端間に接続される整流素子５２と、を備える。界磁巻線式回転機２０は、第１端子が整流素子のアノード端子に接続されると共に、第２端子がロータ界磁巻線の中途に接続されるコンデンサ５４を備える。

Description

界磁巻線式回転機

　本開示は、界磁巻線式回転機に関する。

　例えば、特許文献１に開示されるように、ステータ巻線への通電により界磁を発生させる界磁巻線式回転機が知られている。この界磁巻線式回転機は、ステータと、ロータと、を備えている。ステータは、ステータコア及びそのステータコアに巻装されるステータ巻線を有している。ロータは、ロータコア及びそのロータコアに巻装されるロータ界磁巻線を有している。ロータ界磁巻線は、整流素子であるダイオードを介して短絡されている。すなわち、ロータ界磁巻線の両端間には、ダイオードが接続されている。

　また、上記の界磁巻線式回転機は、インバータ回路と、制御回路と、を備えている。インバータ回路は、ステータ巻線に接続される。制御回路は、ロータの回転位置に対応した電流がステータ巻線に流れるようにインバータ回路を制御する。ステータ巻線に流れる電流は、基本波電流（すなわち同期電流）と、励磁電流と、の和である。基本波電流は、回転トルク発生用の電流成分である。励磁電流は、ロータ励磁用の電流成分である。励磁電流は、基本波電流に比して短い周期（すなわち高い周波数）の電流であり、パルス状の波形に整形されている。この励磁電流がステータ巻線に流れると、励磁磁束がロータコアの主磁極に鎖交する。そして、ロータ界磁巻線に電圧が発生して励磁電流が誘起される。

　上記の如く、ロータ界磁巻線の両端間には、ダイオードが接続されている。このため、励磁磁束が変動してロータ界磁巻線に交流電圧が発生しても、ロータ界磁巻線には電流が一方向にのみ流れる。これにより、ロータコアが所定方向へ励磁されて一対の界磁極（具体的にはＮ極及びＳ極）が形成される。この一対の界磁極を形成するための界磁束は、ステータ巻線へのロータ励磁用の励磁電流の通電と、ロータ界磁巻線での電流の整流と、により形成される。

　このように、上記の界磁巻線式回転機は、ステータからの励磁磁束をロータ界磁巻線で受けると共に、ダイオードによって電流を一方向に整流することで、界磁極を構成する。この回転機においては、回転トルクを発生させるために、ロータコアの主磁極に励磁磁束を鎖交させてロータコアを励磁する。このロータコアの励磁は、基本波電流にパルス状の励磁電流を重畳して、ロータ界磁巻線に励磁電流を誘起することによって行われる。

特開２００８－１７８２１１号公報

　界磁極のロータ界磁巻線は、インダクタンスを有している。各極のロータ界磁巻線は、それぞれにおいて部分インダクタンスを構成する。界磁極に流れる磁束には、漏れ磁束や高調波磁束などがある。そのため、ロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに発生する電圧の方向は、一様でなく、時間やロータ回転位置によって変化する。ロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに、相互に打ち消し合う電圧が発生すると、ロータ界磁巻線の全体の電圧が下がって励磁電流が減少する。その結果、励磁エネルギの損失が発生するおそれがある。

　本開示は、ロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合うときの励磁エネルギ損失の発生を防止できる界磁巻線式回転機を提供する。

　本開示の技術の一態様である界磁巻線式回転機は、ステータコア及び当該ステータコアに巻装されるステータ巻線を有するステータと、ロータコア及び当該ロータコアに巻装されるロータ界磁巻線を有するロータと、ロータ界磁巻線の両端間に接続される整流素子と、を備える。また、界磁巻線式回転機は、一端（第１端子）が整流素子の一端（アノード端子）に接続されると共に、他端（第２端子）がロータ界磁巻線の中途（所定位置）に接続されるコンデンサを備える。

　この構成によれば、本開示の界磁巻線式回転機は、漏れ磁束や高調波磁束などに起因して、ロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合うときに、その相互に打ち消し合う電圧分の励磁エネルギをコンデンサに蓄える。その後、本開示の界磁巻線式回転機は、電圧方向が切り替わると共に、電圧が相互に打ち消し合う方向となったときに、コンデンサに蓄えられていたエネルギをロータ界磁巻線へ放出して、ロータコアを励磁する励磁電流に変換する。これにより、本開示の界磁巻線式回転機では、ロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合うときの励磁エネルギ損失の発生を防止できる。

　本開示の技術の一態様である界磁巻線式回転機において、ステータ巻線に流す電流は、回転トルクを発生させるための基本波電流と、基本波電流に比して周期が短い高調波電流と、を重畳した電流である。

　この構成によれば、本開示の界磁巻線式回転機は、ステータ巻線に高調波電流が流れた際に、その高調波電流に応じた励磁磁束を発生させる。よって、本開示の界磁巻線式回転機では、ロータ界磁巻線に交流電圧を発生させてロータコアを励磁する励磁電流を誘起できる。

　本開示の技術の一態様である界磁巻線式回転機において、ロータ界磁巻線は、第１界磁巻線部と、第２界磁巻線部と、を有する。第１界磁巻線部は、コンデンサに並列に接続されている。第２界磁巻線部は、整流素子の他端（カソード端子）とコンデンサの他端との間に接続されている。第１界磁巻線部は、第２界磁巻線部に比してロータコアの主磁極に近い側（近い位置）に配置されている。

　この構成によれば、本開示の界磁巻線式回転機は、漏れ磁束や高調波磁束などが生じたときに、第１界磁巻線部と第２界磁巻線部とで磁束量の差が大きくなる。その結果、本開示の界磁巻線式回転機は、磁束量の差の分だけ、コンデンサに蓄えるエネルギを大きくできる。よって、本開示の界磁巻線式回転機では、効果的に界磁電流が得られる。

　本開示の技術の一態様である界磁巻線式回転機において、ロータ界磁巻線は、第１界磁巻線部と、第２界磁巻線部と、を有する。第１界磁巻線部は、コンデンサに並列に接続されている。第２界磁巻線部は、整流素子の他端とコンデンサの他端との間に接続されている。第１界磁巻線部は、第２界磁巻線部に比してステータコアから遠い側（遠い位置）に配置されている。

　本開示の技術の一態様である界磁巻線式回転機において、ロータコアは、複数の主磁極と、主磁極間に配置される補助極と、を有する。ロータコアは、磁石を備える。磁石は、補助極に設けられ、主磁極間において生じる漏れ磁束を打ち消す方向に着磁されている。

　この構成によれば、本開示の界磁巻線式回転機は、補助極に設けられた磁石により、主磁極間において、ステータ側とロータ側とを跨いで磁束が漏れるのを抑えられる。従って、本開示の界磁巻線式回転機は、界磁極に流れる磁束を主磁極に効率良く通せる。よって、本開示の界磁巻線式回転機では、効果的に界磁電流が得られる。

第１実施形態に係る界磁巻線式回転機の全体構成図である。第１実施形態の界磁巻線式回転機の回路図である。第１実施形態の界磁巻線式回転機を回転軸に対して垂直方向に広がる面で切断した際の断面図である。第１実施形態の界磁巻線式回転機におけるステータ巻線に流す相電流の時間変化の一例を表した図である。第１実施形態の界磁巻線式回転機においてステータ巻線に相電流を図４に示す波形で流した場合に発生する回転トルクの時間変化を表した図である。第１実施形態の界磁巻線式回転機が備えるロータ界磁巻線を含む回路図である。第１実施形態の界磁巻線式回転機においてロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合う方向でコンデンサが充電されることを説明するための図である。第１実施形態の界磁巻線式回転機においてロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合う方向でコンデンサが放電されることを説明するための図である。第１実施形態の界磁巻線式回転機におけるロータ界磁巻線の電圧方向とトータル電圧と発生電流と電流変換効率との関係を表す図である。第２実施形態に係る界磁巻線式回転機を回転軸に対して垂直方向に広がる面で切断した際の断面図である。第３実施形態に係る界磁巻線式回転機を回転軸に対して垂直方向に広がる面で切断した際の断面図である。第４実施形態に係る界磁巻線式回転機を回転軸に対して垂直方向に広がる面で切断した際の断面図である。第５実施形態に係る界磁巻線式回転機が備えるロータ界磁巻線を含む回路図である。第６実施形態に係る界磁巻線式回転機が備えるロータ界磁巻線を含む回路図である。第６実施形態の界磁巻線式回転機においてロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合う方向でコンデンサが充電されることを説明するための図である。第６実施形態の界磁巻線式回転機においてロータ界磁巻線の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合う方向でコンデンサが放電されることを説明するための図である。

　以下、本開示の技術の一態様である界磁巻線式回転機の具体的な実施形態について、図１～図１６を参照し詳細に説明する。

　［第１実施形態］
　本実施形態において、界磁巻線式回転機２０は、例えば車両などに搭載される同期型の発電電動機である。以下、界磁巻線式回転機２０を単に回転機２０と称す。回転機２０は、バッテリなどの電源２２から電力が供給されることで車両を駆動するための駆動力を発生する装置である。また、回転機２０は、車両のエンジンから駆動力が供給されることでバッテリを充電するための電力を発生する装置である。回転機２０は、図１に示す如く、ステータ２４と、ロータ２６と、ハウジング２８と、軸受３０と、を備えている。

　ステータ２４は、ハウジング２８により囲まれた空間に収容されており、そのハウジング２８に固定されている。ステータ２４は、ステータコア３２と、ステータ巻線３４と、を有している。ステータコア３２は、磁束が流れる磁路の一部を構成する。ステータコア３２は、軸中心に孔３６が空いた中空円筒状に形成されている。ステータコア３２は、図３に示す如く、スロット３８と、ティース４０と、を有している。スロット３８は、径方向内側に開口しており、軸方向に沿って延びている。スロット３８は、周方向において複数設けられており、所定角度ごとに並ぶように配置されている。スロット３８には、ステータ巻線３４の直線部が収容される。ステータ巻線３４は、ステータコア３２のティース４０に巻装されている。ステータ巻線３４は、三相Ｕ，Ｖ，Ｗそれぞれの相巻線を有している。

　ロータ２６は、ステータコア３２の孔３６に回転可能に収容されている。ロータ２６は、ステータ２４に対して径方向内側に所定のエアギャップを空けて対向配置されている。ロータ２６は、ハウジング２８に軸受３０を介して回転可能に支持されている。ロータ２６は、ロータコア４２と、ロータ界磁巻線４４と、を有している。ロータコア４２は、磁束が流れる磁路の一部を構成する。

　ロータコア４２は、ボス部４６と、突極部４８と、を有している。ボス部４６は、円筒状に形成されており、その中空孔にロータシャフト５０が嵌挿された部位である。突極部４８は、ボス部４６から径方向外側へ向けて突出する部位である。突極部４８は、周方向において複数設けられており、所定間隔をおいて並ぶように配置されている。突極部４８は、一対の界磁極（具体的にはＮ極及びＳ極）をなす主磁極である。ロータ界磁巻線４４は、ロータコア４２の突極部４８に巻装されている。ロータ界磁巻線４４は、ロータコア４２の回りを囲むように巻装されている。ロータ界磁巻線４４は、突極部４８ごとに集中的に巻かれている。

　回転機２０は、図２及び図６に示す如く、整流素子５２を備えている。整流素子５２は、ロータ界磁巻線４４の両端間に接続されるダイオードである。整流素子５２のアノード端子は、ロータ界磁巻線４４の一端（第１端子）に接続されている。整流素子５２のカソード端子は、ロータ界磁巻線４４の他端（第２端子）に接続されている。整流素子５２は、ロータ界磁巻線４４に誘起された交流電圧を半波整流して、ロータ界磁巻線４４に流れる電流の方向を一方に限定させる機能を有している。この整流素子５２の機能により、突極部４８は、Ｎ極及びＳ極のうち何れか一方に励磁される。各突極部４８はそれぞれ、周方向において、Ｎ極の突極部４８とＳ極の突極部４８とが交互に並ぶよう励磁される。

　回転機２０は、コンデンサ５４を備えている。コンデンサ５４は、一端（第１端子）が整流素子５２のアノード端子に接続されている。コンデンサ５４は、他端（第２端子）がロータ界磁巻線４４の中途（所定位置）に接続されている。コンデンサ５４は、電荷を蓄えることが可能な受動素子である。尚、コンデンサ５４の他端とロータ界磁巻線４４との接続位置は、ロータ界磁巻線４４を、次のような部分に分ける境界位置であることが望ましい。具体的には、ロータ界磁巻線４４を、界磁極に流れる磁束の漏れ磁束や高調波磁束などの影響を受け易い部分と受け難い部分とに分ける境界位置であることが望ましい。ロータ界磁巻線４４と整流素子５２とコンデンサ５４とは、極ごと或いは極対ごとに回路配置されてもよいし、全体で一セットとして回路配置されていてもよい。

　ロータ界磁巻線４４は、第１界磁巻線部４４－１と、第２界磁巻線部４４－２と、を有している。第１界磁巻線部４４－１は、コンデンサ５４に並列に接続されている。第２界磁巻線部４４－２は、整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端との間に接続されている。コンデンサ５４は、第１界磁巻線部４４－１の両端に発生する電圧ｅ１の方向と、第２界磁巻線部４４－２の両端に発生する電圧ｅ２の方向と、が互いに逆方向となって、両電圧ｅ１，ｅ２が相互に打ち消し合うときに、その打ち消し合う電圧分の励磁エネルギを蓄える機能を有している。

　第１界磁巻線部４４－１と第２界磁巻線部４４－２とは、ロータ界磁巻線４４を、次のような部分に分けたものである。具体的には、ロータ界磁巻線４４を、界磁極に流れる磁束の漏れ磁束や高調波磁束などの影響を受け易い部分と受け難い部分とに分けたものである。第１界磁巻線部４４－１は、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側（近い位置）に配置されている。第２界磁巻線部４４－２は、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側（遠い位置）に配置されている。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してロータコア４２の突極部４８に近い側に配置されている。

　第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２は、例えば、ロータコア４２の突極部４８に第１界磁巻線部４４－１を巻装した後に、その第１界磁巻線部４４－１の周方向外側に第２界磁巻線部４４－２を巻装することにより配置されるものであってもよい。また、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２は、一本の巻線を、コンデンサ５４の他端との接続位置を境界にして分けたものであってもよい。また、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２は、異なる巻線（例えば二本の巻線）を、コンデンサ５４の他端との接続位置で繋げたものであってもよい。

　回転機２０には、インバータ回路６０が接続されている。インバータ回路６０は、電源２２に並列に接続されている。インバータ回路６０は、ステータ巻線３４に接続されており、ステータ巻線３４の各相Ｕ，Ｖ，Ｗそれぞれの相巻線に電圧を印加する回路である。インバータ回路６０は、電源２２の両端間に直列接続される、上アーム素子６２及び下アーム素子６４を有している。上アーム素子６２及び下アーム素子６４は、各相Ｕ，Ｖ，Ｗの相巻線に対応して三つずつ設けられている。

　各上アーム素子６２及び各下アーム素子６４はそれぞれ、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（すなわちＩＧＢＴ）やＭＯＳ電界効果トランジスタなどのスイッチング素子６６と、フライホイルダイオード６８と、により構成されている。各相Ｕ，Ｖ，Ｗにおいて、上アーム素子６２のスイッチング素子６６と下アーム素子６４のスイッチング素子６６とは、互いに逆相でオン／オフされる。各相Ｕ，Ｖ，Ｗにおいて、上アーム素子６２のスイッチング素子６６は、所定位相差を伴って所定期間だけオンされる。

　インバータ回路６０の両端間には、平滑コンデンサ７０が接続されている。平滑コンデンサ７０は、電源２２の両端間に接続されており、電源２２に並列に接続されている。平滑コンデンサ７０は、インバータ回路６０の両端間に生じる電圧を平滑化する。

　インバータ回路６０には、制御回路７２が接続されている。制御回路７２は、インバータ回路６０の各上アーム素子６２及び各下アーム素子６４それぞれのスイッチング素子６６に接続されており、インバータ回路６０を制御する回路である。制御回路７２には、ロータ２６の回転位置を検出するための位置センサ７４が接続されている。制御回路７２は、位置センサ７４から得られたロータ２６の回転位置に基づいて、ステータ巻線３４に所望の電流が流れるようにインバータ回路６０を駆動する。インバータ回路６０は、制御回路７２からの駆動指令に従ってスイッチング素子６６が駆動されることにより、ステータ巻線３４から所望の回転磁界が発生するように、各相Ｕ，Ｖ，Ｗそれぞれの相巻線に電圧を印加する。

　次に、本実施形態の回転機２０の動作について説明する。

　制御回路７２は、ロータ界磁巻線４４に交流電圧を誘起するために、ロータ励磁用の電流成分である励磁電流をステータ巻線３４に通電させる。この励磁電流は、回転トルク発生用の電流成分である基本波電流（すなわち同期電流）とは異なる電流である。ステータ巻線３４に流れる電流は、図４に示す如く、上記の基本波電流と上記の励磁電流との和である。ロータ励磁用の励磁電流は、基本波電流に比して短い周期（すなわち高い周波数）の電流であると共に、基本波電流に比して小さい振幅の電流である。この励磁電流は、基本波電流に対して脈動する電流であって、基本波電流に対する高調波電流である。

　制御回路７２は、回転トルクを発生させるための基本波電流と、その基本波電流に比して周期が短い高調波電流と、を重畳した電流が、ステータ巻線３４に流れるように、インバータ回路６０を制御する。制御回路７２は、基本波電流及び高調波電流それぞれの振幅及び周期をそれぞれ独立して制御する。

　制御回路７２の駆動指令に従って、インバータ回路６０からステータ巻線３４の各相巻線に基本波電流が流れると、ロータ２６を回転させる回転磁界が発生する。また、ステータ巻線３４の各相巻線に高調波電流が流れると、その高調波電流に応じた交流磁界が発生して励磁磁束が発生する。この場合、励磁磁束がロータコア４２の突極部４８に鎖交し、ロータ界磁巻線４４に交流電圧が発生して界磁電流が誘起される。

　ロータ界磁巻線４４の両端間には整流素子５２が接続されており、ロータ界磁巻線４４は整流素子５２を介して短絡されている。このため、上記の如く、ロータ界磁巻線４４に交流電圧が発生しても、そのロータ界磁巻線４４には電流が一方向にのみ流れる。これにより、ロータコア４２が所定方向へ励磁されてロータコア４２に一対の界磁極が形成される。この一対の界磁極を形成するための界磁束は、ステータ巻線３４へのロータ励磁用の励磁電流の通電と、ロータ界磁巻線４４での電流の整流と、により形成される。

　ロータ界磁巻線４４は、インダクタンスを有している。つまり、各極のロータ界磁巻線４４は、それぞれにおいて部分インダクタンスを構成する。界磁極に流れる磁束には、漏れ磁束や高調波磁束などがある。そのため、ロータ界磁巻線４４の位置によって、貫く磁束量やその向きは、互いに異なる。そして、ロータ界磁巻線４４の各部分インダクタンスに発生する電圧の方向は、一様でなく、時間やロータ回転位置によって変化する。

　ロータ界磁巻線４４に発生する電圧の方向としては、図９に示す如く４つのパターンがある。具体的には、第１界磁巻線部４４－１に発生する電圧ｅ１の方向と第２界磁巻線部４４－２に発生する電圧ｅ２の方向とが同方向である場合（パターン１及びパターン４）と、逆方向である場合（パターン２及びパターン３）と、が含まれる。そして、パターン２及びパターン３に示す如く、ロータ界磁巻線４４の各部分インダクタンスに相互に打ち消し合う電圧が発生すると、ロータ界磁巻線４４の全体電圧が下がって励磁電流が減少する。その結果、励磁エネルギの損失が発生するおそれがある。

　これに対して、本実施形態の回転機２０においては、ロータ界磁巻線４４の両端間に整流素子５２が接続されていると共に、整流素子５２のアノード端子とロータ界磁巻線４４の中途との間にコンデンサ５４が接続されている。すなわち、回転機２０には、一端が整流素子５２のアノード端子に接続されていると共に、他端がロータ界磁巻線４４の中途に接続されているコンデンサ５４が設けられている。

　かかる回転機２０の構造においては、電圧方向がパターン２の場合、第１界磁巻線部４４－１を流れた電流と第２界磁巻線部４４－２を流れた電流とがコンデンサ５４に向けて流れる。具体的には、図７に示す如く、コンデンサ５４の他端とロータ界磁巻線４４との接続位置で分けられた第１界磁巻線部４４－１と第２界磁巻線部４４－２とで、電圧方向が互いに逆方向となり、電圧ｅ１，ｅ２が相互に打ち消し合う。そして、それらの電圧ｅ１，ｅ２が、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれにおいて、整流素子５２との接続部側からコンデンサ５４の他端との接続部側へ電流が流れるように印加される。このような場合、本実施形態の回転機２０では、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれを流れた電流がコンデンサ５４に向けて流れる。その結果、本実施形態の回転機２０では、第１界磁巻線部４４－１と第２界磁巻線部４４－２とで相互に打ち消し合う電圧分の励磁エネルギがコンデンサ５４に蓄えられて、コンデンサ５４が充電される。

　上記したコンデンサ５４の充電後、回転機２０は、電圧方向がパターン３の場合、コンデンサ５４から第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれに電流が流れる。具体的には、図８に示す如く、第１界磁巻線部４４－１の電圧方向と第２界磁巻線部４４－２の電圧方向とが切り替わる。そして、それらの電圧ｅ１，ｅ２が、相互に打ち消し合う方向で、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれにおいて、コンデンサ５４の他端との接続部側から整流素子５２との接続部側へ電流が流れるように印加される。このような場合、本実施形態の回転機２０では、コンデンサ５４側から第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれに電流が流れる。その結果、本実施形態の回転機２０では、コンデンサ５４に蓄えられていたエネルギが第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれへ放出されて、コンデンサ５４が放電される。

　このように、本実施形態の回転機２０は、漏れ磁束や高調波磁束などに起因して、第１界磁巻線部４４－１に発生する電圧ｅ１と第２界磁巻線部４４－２に発生する電圧ｅ２とが相互に打ち消し合うときに、ロータ界磁巻線４４の全体に作用する電圧が下がる。しかし、回転機２０は、その相互に打ち消し合う電圧分の励磁エネルギをコンデンサ５４に蓄えられる。そして、回転機２０は、コンデンサ５４の充電後に、上記の電圧方向が切り替わったときに、そのコンデンサ５４に蓄えられていたエネルギをロータ界磁巻線４４へ放出する。これにより、本実施形態の回転機２０では、コンデンサ５４に蓄えられていたエネルギがロータコア４２を励磁する励磁電流に変換される。

　従って、本実施形態の回転機２０によれば、ロータ界磁巻線４４の各部分インダクタンスに相互に打ち消し合う方向の電圧が発生するとき、ロータ界磁巻線４４で発生した励磁エネルギを効率良く励磁電流に変換する。これにより、回転機２０は、界磁電流を確保できる。このため、本実施形態の回転機２０は、ロータ界磁巻線４４の各部分インダクタンスに相互に打ち消し合う方向の電圧が発生するときの励磁電流の減少に伴う励磁エネルギ損失の発生を防止できる。そして、回転機２０は、それらの電圧が相互に打ち消し合う事態が生じても、ロータコア４２を効率良く励磁できる。

　また、本実施形態の回転機２０は、上記の如く界磁電流を確保できれば、ロータコア４２に界磁極を形成するうえで必要な、ステータ巻線３４に流す基本波電流に重畳させる高調波電流を小さい振幅に抑えられる。このため、回転機２０は、高調波電流の振幅が大きいときに比べてトルクリップルを低減できる（図５参照）。

　また、本実施形態の回転機２０においては、ロータ界磁巻線４４の第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２が、ロータコア４２の突極部４８に対して次のような位置に配置されている。具体的には、コンデンサ５４に並列に接続された第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側に配置されている。整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端との間に接続されている第２界磁巻線部４４－２が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側に配置されている。ロータコア４２の突極部４８を貫く磁束には漏れ磁束などがある。そのため、ロータ界磁巻線４４の位置によって、貫く磁束量やその向きは互いに異なる。この現象は特に高調波磁束で顕著である。具体的には、ロータ界磁巻線４４の突極部４８に近い側（すなわち主磁極側）と遠い側（すなわち主磁極間側）とで磁束量の差が大きい。このため、上記した回転機２０の構造によれば、その差の分だけ、コンデンサ５４に蓄えるエネルギを大きくできる。よって、本実施形態の回転機２０では、効果的に界磁電流が得られる。

　以上、説明したことから明らかなように、本実施形態の回転機２０は、ステータコア３２及びステータコア３２に巻装されるステータ巻線３４を有するステータ２４と、ロータコア４２及びロータコア４２に巻装されるロータ界磁巻線４４を有するロータ２６と、ロータ界磁巻線４４の両端間に接続される整流素子５２と、を備える界磁巻線式回転機である。また、回転機２０は、一端が整流素子５２のアノード端子に接続されると共に、他端がロータ界磁巻線４４の中途に接続されるコンデンサ５４を備えている。

　この構成によれば、本実施形態の回転機２０は、漏れ磁束や高調波磁束などに起因して、ロータ界磁巻線４４の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合うときに、その相互に打ち消し合う電圧分の励磁エネルギをコンデンサ５４に蓄える。その後、回転機２０は、電圧方向が切り替わると共に、電圧が相互に打ち消し合う方向となったときに、コンデンサ５４に蓄えられていたエネルギをロータ界磁巻線４４へ放出して、ロータコア４２を励磁する励磁電流に変換する。これにより、回転機２０では、ロータ界磁巻線４４の各部分インダクタンスに発生する電圧が相互に打ち消し合ったときのエネルギ損失の発生を防止できる。

　また、本実施形態の回転機２０において、ステータ巻線３４に流す電流は、回転トルクを発生させるための基本波電流と、その基本波電流に比して周期が短い高調波電流と、を重畳した電流である。

　この構成によれば、本実施形態の回転機２０は、ステータ巻線３４に高調波電流が流れた際に、その高調波電流に応じた励磁磁束を発生させる。よって、回転機２０では、ロータ界磁巻線４４に交流電圧を発生させてロータコア４２を励磁する励磁電流を誘起できる。

　また、本実施形態の回転機２０において、ロータ界磁巻線４４は、第１界磁巻線部４４－１と、第２界磁巻線部４４－２と、を有する。第１界磁巻線部４４－１は、コンデンサ５４に並列に接続されている。第２界磁巻線部４４－２は、整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端との間に接続されている。第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してロータコア４２の突極部４８に近い側に配置されている。

　この構成によれば、本実施形態の回転機２０は、漏れ磁束や高調波磁束などが生じたときに、第１界磁巻線部４４－１と第２界磁巻線部４４－２とで磁束量の差が大きくなる。その結果、回転機２０は、磁束量の差の分だけ、コンデンサ５４に蓄えるエネルギを大きくできる。よって、回転機２０では、効果的に界磁電流が得られる。

　尚、本実施形態の回転機２０においては、ロータ界磁巻線４４の第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２が、ロータコア４２の突極部４８に対して次のような位置に配置されている。具体的には、コンデンサ５４に並列に接続されている第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側に配置されている。整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端との間に接続されている第２界磁巻線部４４－２が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側に配置されている。しかし、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側に配置されていてもよい。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してロータコア４２の突極部４８から遠い側に配置されていてもよい。

　［第２実施形態］
　上記第１実施形態においては、第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側（近い位置）に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、周方向においてロータコア４２の突極部４８から遠い側（遠い位置）に配置される。以下、図１０において、上記実施形態で説明した構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

　これに対して、本実施形態の回転機１００においては、図１０に示す如く、ロータ界磁巻線４４の第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２が、ステータコア３２に対して次のような位置に配置されている。具体的には、コンデンサ５４に並列に接続されている第１界磁巻線部４４－１が、径方向において、ステータコア３２から遠い側に配置されている。整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端（第２端子）との間に接続されている第２界磁巻線部４４－２が、径方向において、ステータコア３２に近い側に配置されている。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してステータコア３２から遠い側（すなわち径方向内側）に配置されている。

　尚、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２は、例えば、ロータコア４２の突極部４８に第１界磁巻線部４４－１を巻装した後に、その第１界磁巻線部４４－１の径方向外側に第２界磁巻線部４４－２を巻装することにより配置されるものであってよい。

　ロータコア４２の突極部４８を貫く磁束には漏れ磁束などがある。そのため、ロータ界磁巻線４４の位置によって、貫く磁束量やその向きは互いに異なる。この現象は特に高調波磁束で顕著である。具体的には、ロータ界磁巻線４４のステータコア３２に近い側と遠い側（すなわちロータコア４２のボス部４６側）とで磁束量の差が大きい。このため、本実施形態の回転機１００の構造においても、その差の分だけ、コンデンサ５４に蓄えるエネルギを大きくできる。よって、本実施形態の回転機１００では、効果的に界磁電流が得られる。

　以上、説明したことから明らかなように、本実施形態の回転機１００において、ロータ界磁巻線４４は、第１界磁巻線部４４－１と、第２界磁巻線部４４－２と、を有する。第１界磁巻線部４４－１は、コンデンサ５４に並列に接続されている。第２界磁巻線部４４－２は、整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端との間に接続されている。第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してステータコア３２から遠い側に配置されている。

　この構成によれば、本実施形態の回転機１００は、漏れ磁束や高調波磁束などが生じたときに、第１界磁巻線部４４－１と第２界磁巻線部４４－２とで磁束量の差が大きくなる。その結果、回転機１００は、磁束量の差の分だけ、コンデンサ５４に蓄えるエネルギを大きくできる。よって、回転機１００では、効果的に界磁電流が得られる。

　尚、本実施形態の回転機１００においては、ロータ界磁巻線４４の第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２が、ステータコア３２に対して次のような位置に配置されている。具体的には、コンデンサ５４に並列に接続されている第１界磁巻線部４４－１が、径方向において、ステータコア３２から遠い側に配置されている。整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端との間に接続されている第２界磁巻線部４４－２が、径方向において、ステータコア３２に近い側に配置されている。しかし、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、第１界磁巻線部４４－１が、径方向において、ステータコア３２に近い側に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、径方向において、ステータコア３２から遠い側に配置されていてもよい。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してステータコア３２に近い側（すなわち径方向外側）に配置されていてもよい。

　［第３実施形態］
　界磁極に流れる磁束には漏れ磁束がある。この漏れ磁束には主磁極である突極部４８間において、ステータ２４側とロータ２６側とを跨いで漏れる磁束がある。そのため、効率良い磁束形成が阻害されるおそれがある。以下、図１１において、上記各実施形態で説明した構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

　これに対して、本実施形態の回転機２００においては、図１１に示す如く、ロータコア４２が、ボス部４６及び複数の突極部４８を有していると共に、更に補助極部２０２を有している。突極部４８は、一対の界磁極をなす主磁極である。補助極部２０２は、突極部４８間に配置されており、突極部４８間ごとに設けられている。補助極部２０２は、周方向において複数設けられており、突極部４８と交互に所定角度ごとに並ぶように配置されている。補助極部２０２は、周方向に隣り合う突極部４８の間に境界を設けるために設置された補助極である。補助極部２０２は、ボス部４６から径方向外側へ向けて突出する部位である。

　尚、補助極部２０２は、突極部４８に比して周方向幅が小さくてもよい。また、その補助極部２０２の先端とステータコア３２のティース４０の先端との間の隙間は、突極部４８の先端とティース４０との間のエアギャップに比して大きくてもよい。

　回転機２００は、磁石２０４を備えている。磁石２０４は、補助極部２０２に設けられている。磁石２０４は、突極部４８間において、ステータ２４側とロータ２６側とを跨いで漏れる漏れ磁束を打ち消す方向に着磁されている。磁石２０４は、漏れ磁束を打ち消す方向に着磁されるように配置されている。磁石２０４は、例えば、補助極部２０２の径方向内側にＮ極が配置され、かつ、その径方向外側にＳ極が配置されるように、補助極部２０２に埋設されている。磁石２０４は、突極部４８間において、ステータ２４側とロータ２６側とを跨いで磁束が漏れるのを抑える機能を有している。

　かかる回転機２００の構造においては、補助極部２０２に設けられた磁石２０４により、突極部４８間において、ステータ２４側とロータ２６側とを跨いで磁束が漏れるのを抑えられる。従って、本実施形態の回転機２００によれば、界磁極に流れる磁束を主磁極に効率良く通せる。よって、回転機２００では、効果的に界磁電流が得られる。

　尚、本実施形態の回転機２００においては、ロータ界磁巻線４４の第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２が、ロータコア４２の突極部４８に対して次のような位置に配置されている。具体的には、コンデンサ５４に並列に接続されている第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側（近い位置）に配置されている。整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端（第２端子）との間に接続されている第２界磁巻線部４４－２が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側（遠い位置）に配置されている。しかし、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側に配置されていてもよい。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してロータコア４２の突極部４８から遠い側に配置されていてもよい。

　［第４実施形態］
　上記第３実施形態においては、第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側（近い位置）に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側（遠い位置）に配置される。以下、図１２において、上記各実施形態で説明した構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

　これに対して、本実施形態の回転機３００においては、図１２に示す如く、ロータ界磁巻線４４の第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２が、ステータコア３２に対して次のような位置に配置されている。具体的には、コンデンサ５４に並列に接続されている第１界磁巻線部４４－１が、径方向において、ステータコア３２から遠い側に配置されている。整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端（第２端子）との間に接続されている第２界磁巻線部４４－２が、径方向において、ステータコア３２に近い側に配置されている。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してステータコア３２から遠い側（すなわち径方向内側）に配置されている。

　本実施形態の回転機３００においては、ロータコア４２が、ボス部４６及び複数の突極部４８を有していると共に、更に補助極部３０２を有している。突極部４８は、一対の界磁極をなす主磁極である。補助極部３０２は、上記第３実施形態の補助極部２０２と同様に、突極部４８間に配置されており、突極部４８間ごとに設けられている。補助極部３０２は、周方向において複数設けられており、突極部４８と交互に所定角度ごとに並ぶように配置されている。補助極部３０２は、周方向に隣り合う突極部４８の間に境界を設けるために設置された補助極である。補助極部３０２は、ボス部４６から径方向外側へ向けて突出する部位である。

　尚、補助極部３０２は、突極部４８に比して周方向幅が小さくてもよい。また、その補助極部３０２の先端とステータコア３２のティース４０の先端との間の隙間は、突極部４８の先端とティース４０との間のエアギャップに比して大きくてもよい。

　回転機３００は、磁石３０４を備えている。磁石３０４は、補助極部３０２に設けられている。磁石３０４は、突極部４８間において、ステータ２４側とロータ２６側とを跨いで漏れる漏れ磁束を打ち消す方向に着磁されている。磁石３０４は、漏れ磁束を打ち消す方向に着磁されるように配置されている。磁石３０４は、例えば、補助極部３０２の径方向内側にＮ極が配置され、かつ、その径方向外側にＳ極が配置されるように、補助極部３０２に埋設されている。磁石３０４は、突極部４８間において、ステータ２４側とロータ２６側とを跨いで磁束が漏れるのを抑える機能を有している。

　かかる回転機３００の構造においては、補助極部３０２に設けられた磁石３０４により、突極部４８間において、ステータ２４側とロータ２６側とを跨いで磁束が漏れるのを抑えられる。従って、本実施形態の回転機３００によれば、界磁極に流れる磁束を主磁極に効率良く通せる。よって、回転機３００では、効果的に界磁電流が得られる。

　以上、説明したことから明らかなように、第３及び第４実施形態の回転機２００，３００において、ロータコア４２は、複数の突極部４８と、突極部４８間に配置される補助極部２０２，３０２と、を有する。ロータコア４２は、磁石２０４，３０４を備える。磁石２０４，３０４は、補助極部２０２，３０２に設けられ、突極部４８間において生じる漏れ磁束を打ち消す方向に着磁されている。

　この構成によれば、第３及び第４実施形態の回転機２００，３００は、補助極部２０２，３０２に設けられた磁石２０４，３０４により、突極部４８間において、ステータ２４側とロータ２６側とを跨いで磁束が漏れるのを抑えられる。従って、回転機２００，３００は、界磁極に流れる磁束を突極部４８に効率良く通せる。よって、回転機２００，３００では、効果的に界磁電流が得られる。

　尚、上記第４実施形態の回転機３００においては、ロータ界磁巻線４４の第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２が、ステータコア３２に対して次のような位置に配置されている。具体的には、コンデンサ５４に並列に接続されている第１界磁巻線部４４－１が、径方向において、ステータコア３２から遠い側に配置されている。整流素子５２のカソード端子とコンデンサ５４の他端との間に接続されている第２界磁巻線部４４－２が、径方向において、ステータコア３２に近い側に配置されている。しかし、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、第１界磁巻線部４４－１が、径方向において、ステータコア３２に近い側に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、径方向において、ステータコア３２から遠い側に配置されていてもよい。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してステータコア３２に近い側（すなわち径方向外側）に配置されていてもよい。

　［第５実施形態］
　上記各実施形態においては、回転機２０が備える整流素子５２に、コンデンサが並列に接続されていない。以下、図１３において、上記各実施形態で説明した構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

　これに対して、本実施形態の回転機４００においては、図１３に示す如く、整流素子５２に、コンデンサ４０２が並列に接続されている。コンデンサ４０２は、ロータ界磁巻線４４に誘起され、かつ、整流素子５２により半波整流された交流電圧を平滑化して、脈動を低減する機能を有する。かかるコンデンサ４０２が設けられた回転機４００によれば、整流素子５２により半波整流された交流電圧を平滑化でき、その脈動を低減できる。

　［第６実施形態］
　上記各実施形態においては、一端（第１端子）が整流素子５２のアノード端子に接続されていると共に、他端（第２端子）がロータ界磁巻線４４の中途（所定位置）に接続されているコンデンサ５４が設けられている。以下、図１４～１６において、上記各実施形態で説明した構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

　これに対して、本実施形態の回転機５００は、第１実施形態におけるコンデンサ５４に代えて、コンデンサ５０２を備えている。図１４に示す如く、コンデンサ５０２は、一端（第１端子）が整流素子５２のカソード端子に接続されている。コンデンサ５０２は、他端（第２端子）がロータ界磁巻線４４の中途に接続されている。このロータ界磁巻線４４は、第１界磁巻線部４４－１と、第２界磁巻線部４４－２と、を有している。第１界磁巻線部４４－１は、コンデンサ５０２に並列に接続されている。第２界磁巻線部４４－２は、整流素子５２のアノード端子とコンデンサ５０２の他端との間に接続されている。コンデンサ５０２は、第１界磁巻線部４４－１の両端に発生する電圧ｅ１の方向と、第２界磁巻線部４４－２の両端に発生する電圧ｅ２の方向と、が互いに逆方向となって、両電圧ｅ１，ｅ２が相互に打ち消し合うときに、その打ち消し合う電圧分の励磁エネルギを蓄える機能を有している。

　かかる回転機５００においては、電圧方向がパターン２の場合、第１界磁巻線部４４－１を流れた電流と第２界磁巻線部４４－２を流れた電流とがコンデンサ５０２に向けて流れる。具体的には、図１５に示す如く、コンデンサ５０２の他端とロータ界磁巻線４４との接続位置で分けられた第１界磁巻線部４４－１と第２界磁巻線部４４－２とで、電圧方向が互いに逆方向となり、両電圧ｅ１，ｅ２が相互に打ち消し合う。そして、それらの電圧ｅ１，ｅ２が、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれにおいて、整流素子５２との接続部側からコンデンサ５０２の他端との接続部側へ電流が流れるように印加される。このような場合、本実施形態の回転機５００では、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれを流れた電流がコンデンサ５０２に向けて流れる。その結果、本実施形態の回転機５００では、第１界磁巻線部４４－１と第２界磁巻線部４４－２とで相互に打ち消し合う電圧分の励磁エネルギがコンデンサ５０２に蓄えられて、コンデンサ５０２が充電される。

　上記したコンデンサ５０２の充電後、回転機５００は、電圧方向がパターン３の場合、コンデンサ５０２から第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれに電流が流れる。具体的には、図１６に示す如く、第１界磁巻線部４４－１の電圧方向と第２界磁巻線部４４－２の電圧方向とが切り替わる。そして、それらの電圧ｅ１，ｅ２が、相互に打ち消し合う方向で、第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれにおいて、コンデンサ５０２の他端との接続部側から整流素子５２との接続部側へ電流が流れるように印加される。このような場合、本実施形態の回転機５００では、コンデンサ５０２側から第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれに電流が流れる。その結果、本実施形態の回転機５００では、コンデンサ５０２に蓄えられていたエネルギが第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２それぞれへ放出されて、コンデンサ５０２が放電される。

　従って、本実施形態の回転機５００においても、ロータ界磁巻線４４の各部分インダクタンスに相互に打ち消し合う方向の電圧が発生するとき、ロータ界磁巻線４４で発生した励磁エネルギを効率良く励磁電流に変換する。これにより、回転機５００は、界磁電流を確保できる。このため、本実施形態の回転機５００は、ロータ界磁巻線４４の各部分インダクタンスに相互に打ち消し合う方向の電圧が発生するときの励磁電流の減少に伴う励磁エネルギ損失の発生を防止できる。そして、回転機５００は、それらの電圧が相互に打ち消し合う事態が生じても、ロータコア４２を効率良く励磁できる。よって、回転機５００では、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。

　尚、上記第６実施形態においては、ロータ界磁巻線４４の第１界磁巻線部４４－１及び第２界磁巻線部４４－２が、ロータコア４２の突極部４８に対して次のような位置に配置されている。具体的には、コンデンサ５０２に並列に接続されている第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側（近い位置）に配置されている。整流素子５２のアノード端子とコンデンサ５０２の他端との間に接続されている第２界磁巻線部４４－２が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側（遠い位置）に配置されている。しかし、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、第１界磁巻線部４４－１が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８から遠い側に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、周方向において、ロータコア４２の突極部４８に近い側に配置されていてもよい。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してロータコア４２の突極部４８から遠い側に配置されていてもよい。

　また、例えば、第１界磁巻線部４４－１が、径方向において、ステータコア３２から遠い側に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、径方向において、ステータコア３２に近い側に配置されていてもよい。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してステータコア３２から遠い側（すなわち径方向内側）に配置されていてもよい。

　また逆に、第１界磁巻線部４４－１が、径方向において、ステータコア３２に近い側に配置されると共に、第２界磁巻線部４４－２が、径方向において、ステータコア３２から遠い側に配置されていてもよい。すなわち、第１界磁巻線部４４－１は、第２界磁巻線部４４－２に比してステータコア３２に近い側（すなわち径方向外側）に配置されていてもよい。

　尚、上記第６実施形態の回転機５００においては、上記第３実施形態や上記第４実施形態の構成を採用してもよい。

　更に、上記第１～第６実施形態においては、ロータ界磁巻線４４が、突極部４８ごとに集中的に巻かれている。しかし、本開示の技術はこれに限定されない。例えば、本開示の技術は、ロータ界磁巻線４４が幾つかの突極部４８に分布して巻かれた構成の回転機に適用してもよい。
　更に、上記第３～第６実施形態において補助極部の磁石は巻線を用いた電磁石で構成されてもよい。

　尚、本開示の技術は、上述した実施形態や変形例に限定されない。本開示の技術は、開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

　２０，１００，２００，３００，４００，５００・・・界磁巻線式回転機、２２・・・電源、２４・・・ステータ、２６・・・ロータ、３２・・・ステータコア、３４・・・ステータ巻線、４２・・・ロータコア、４４・・・ロータ界磁巻線、４４－１・・・第１界磁巻線部、４４－２・・・第２界磁巻線部、４８・・・突極部（主磁極）、５２・・・整流素子、５４，５０２・・・コンデンサ、６０・・・インバータ回路、７２・・・制御回路、２０２，３０２・・・補助極部（補助極）、２０４，３０４・・・磁石。

Claims

　ステータコア（３２）及び前記ステータコアに巻装されるステータ巻線（３４）を有するステータ（２４）と、
　ロータコア（４２）及び前記ロータコアに巻装されるロータ界磁巻線（４４）を有するロータ（２６）と、
　前記ロータ界磁巻線の両端間に接続される整流素子（５２）と、
　一端が前記整流素子の一端に接続されると共に、他端が前記ロータ界磁巻線の中途に接続されるコンデンサ（５４，５０２）と、を備える、界磁巻線式回転機。
　前記ステータ巻線に流す電流は、回転トルクを発生させるための基本波電流と、前記基本波電流に比して周期が短い高調波電流と、を重畳した電流である、請求項１に記載の界磁巻線式回転機。
　前記ロータ界磁巻線は、前記コンデンサに並列に接続されている第１界磁巻線部（４４－１）と、前記整流素子の他端と前記コンデンサの他端との間に接続されている第２界磁巻線部（４４－２）と、を有し、
　前記第１界磁巻線部は、前記第２界磁巻線部に比して前記ロータコアの主磁極（４８）に近い側に配置されている、請求項１又は２に記載の界磁巻線式回転機。
　前記ロータ界磁巻線は、前記コンデンサに並列に接続されている第１界磁巻線部（４４－１）と、前記整流素子の他端と前記コンデンサの他端との間に接続されている第２界磁巻線部（４４－２）と、を有し、
　前記第１界磁巻線部は、前記第２界磁巻線部に比して前記ステータコアから遠い側に配置されている、請求項１又は２に記載の界磁巻線式回転機。
　前記ロータコアは、複数の主磁極（４８）と、前記主磁極間に配置される補助極（２０２，３０２）と、を有し、
　前記補助極に設けられ、前記主磁極間において生じる漏れ磁束を打ち消す方向に着磁された磁石（２０４，３０４）を備える、請求項１乃至４の何れか一項に記載の界磁巻線式回転機。
　前記コンデンサの他端と前記ロータ界磁巻線との接続位置は、前記ロータ界磁巻線を、界磁極に流れる磁束の漏れ磁束や高調波磁束の影響を受け易い部分と受け難い部分とに分ける境界位置である、請求項１乃至５の何れか一項に記載の界磁巻線式回転機。