WO2022014031A1 - 固定子、電動機、圧縮機、及び空気調和機 - Google Patents

固定子、電動機、圧縮機、及び空気調和機 Download PDF

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WO2022014031A1
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coils
phase
coil
stator core
phase coils
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PCT/JP2020/027798
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淳史 石川
篤 松岡
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三菱電機株式会社
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02K15/06—Embedding prefabricated windings in machines
    • H02K15/062—Windings in slots; salient pole windings
    • H02K15/065—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves
    • H02K15/067—Windings consisting of complete sections, e.g. coils, waves inserted in parallel to the axis of the slots or inter-polar channels
    • H02K15/068—Strippers

Definitions

  • This disclosure relates to a stator for motors.
  • a stator having a three-phase coil is known (for example, Patent Document 1).
  • the stator core disclosed in Patent Document 1 has 24 slots, the three-phase coil forms eight poles, and the number of slots for one pole is three.
  • the coils of each phase are arranged in every three slots, and are attached to the stator core by lap winding, and two coils of the same phase are arranged in each slot.
  • this stator has the advantage that 100% of the magnetic flux from the rotor can be used.
  • the object of the present disclosure is to reduce the winding coefficient of harmonics without significantly impairing the winding coefficient of the fundamental wave in the stator.
  • the stator is A stator core with 9 x n slots (n is an integer of 1 or more) and It is attached to the stator core by distributed winding, and is equipped with a three-phase coil that forms 4 ⁇ n magnetic poles.
  • the three-phase coil has 2 ⁇ n U-phase coils, 2 ⁇ n V-phase coils, and 2 ⁇ n W-phase coils at the coil ends of the three-phase coil.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n V-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n W-phase coils are connected in series and Each of the 2 ⁇ n U-phase coils, the 2 ⁇ n V-phase coils, and the 2 ⁇ n W-phase coils has nths arranged in the stator core at a 2-slot pitch. It includes one coil and n second coils arranged in the stator core at a 3-slot pitch. The n first coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end.
  • the n second coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end. Assuming that the number of turns of each of the n first coils is N1 and the number of turns of each of the n second coils is N2, 0.928 ⁇ N1 / N2 ⁇ 2 or 2 ⁇ N1 / N2 ⁇ 3. 294 is satisfied.
  • Stator according to other aspects of the present disclosure A stator core with 9 x n slots (n is an integer of 1 or more) and It is attached to the stator core by distributed winding, and is equipped with a three-phase coil that forms 4 ⁇ n magnetic poles.
  • the three-phase coil has 2 ⁇ n U-phase coils, 2 ⁇ n V-phase coils, and 2 ⁇ n W-phase coils at the coil ends of the three-phase coil.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n V-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n W-phase coils are connected in series and
  • Each of the 2 ⁇ n U-phase coils, the 2 ⁇ n V-phase coils, and the 2 ⁇ n W-phase coils has nths arranged in the stator core at a 2-slot pitch. It includes one coil and n second coils arranged in the stator core at a 3-slot pitch.
  • the n first coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end.
  • the n second coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end. Assuming that the number of turns of each of the n first coils is N1 and the number of turns of each of the n second coils is N2, 1.117 ⁇ N1 / N2 ⁇ 1.634 or 2.244 ⁇ Satisfy N1 / N2 ⁇ 2.876.
  • a stator core with 9 x n slots (n is an integer of 1 or more) and It is attached to the stator core by distributed winding, and is equipped with a three-phase coil that forms 4 ⁇ n magnetic poles.
  • the three-phase coil has 2 ⁇ n U-phase coils, 2 ⁇ n V-phase coils, and 2 ⁇ n W-phase coils at the coil ends of the three-phase coil.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n V-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n W-phase coils are connected in series and Each of the 2 ⁇ n U-phase coils, the 2 ⁇ n V-phase coils, and the 2 ⁇ n W-phase coils has nths arranged in the stator core at a 2-slot pitch. It includes one coil and n second coils arranged in the stator core at a 3-slot pitch. The n first coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end.
  • the n second coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end. Assuming that the number of turns of each of the n first coils is N1 and the number of turns of each of the n second coils is N2, 1.347 ⁇ N1 / N2 ⁇ 2.532 is satisfied.
  • Stator according to other aspects of the present disclosure A stator core with 9 x n slots (n is an integer of 1 or more) and It is attached to the stator core by distributed winding, and is equipped with a three-phase coil that forms 4 ⁇ n magnetic poles.
  • the three-phase coil has 2 ⁇ n U-phase coils, 2 ⁇ n V-phase coils, and 2 ⁇ n W-phase coils at the coil ends of the three-phase coil.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n V-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n W-phase coils are connected in series and
  • Each of the 2 ⁇ n U-phase coils, the 2 ⁇ n V-phase coils, and the 2 ⁇ n W-phase coils has nths arranged in the stator core at a 2-slot pitch. It includes one coil and n second coils arranged in the stator core at a 3-slot pitch.
  • the n first coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end.
  • the n second coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end. Assuming that the number of turns of each of the n first coils is N1 and the number of turns of each of the n second coils is N2, 0.928 ⁇ N1 / N2 ⁇ 2 is satisfied.
  • Stator according to other aspects of the present disclosure
  • the three-phase coil has 2 ⁇ n U-phase coils, 2 ⁇ n V-phase coils, and 2 ⁇ n W-phase coils at the coil ends of the three-phase coil.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n V-phase coils are connected in series and The 2 ⁇ n W-phase coils are connected in series and
  • Each of the 2 ⁇ n U-phase coils, the 2 ⁇ n V-phase coils, and the 2 ⁇ n W-phase coils has nths arranged in the stator core at a 2-slot pitch. It includes one coil and n second coils arranged in the stator core at a 3-slot pitch.
  • the n first coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end.
  • the n second coils are arranged at equal intervals at 360 / n degrees in the circumferential direction at the coil end. Assuming that the number of turns of each of the n first coils is N1 and the number of turns of each of the n second coils is N2, 2 ⁇ N1 / N2 ⁇ 3.294 is satisfied.
  • the motor according to another aspect of the present disclosure is With the stator It is provided with a rotor arranged inside the stator.
  • the compressor according to another aspect of the present disclosure is With a closed container With the compression device arranged in the closed container, The electric motor for driving the compression device is provided.
  • the air conditioner according to another aspect of the present disclosure is With the compressor Equipped with a heat exchanger.
  • FIG. It is a top view which shows schematic structure of the electric motor which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a top view which shows the structure of a stator schematically. It is a figure which shows schematically a three-phase coil. It is a figure which shows the example of the insertion instrument for inserting a three-phase coil into a stator core. It is a figure which shows the example of the process of inserting a three-phase coil into a stator core. It is a figure which shows the example of the process of inserting a three-phase coil into a stator core. It is a top view which shows the electric motor which concerns on a comparative example. It is a figure which shows the arrangement of the three-phase coil in the slot of the stator shown in FIG. 7.
  • FIG. 1 It is a top view which shows schematic structure of the stator of the electric motor which concerns on a modification. It is a figure which shows the arrangement of the three-phase coil in the slot of the electric motor which concerns on a modification. It is a figure which shows schematic the 3 phase coil of the electric motor which concerns on a modification. It is sectional drawing which shows schematic structure of the compressor which concerns on Embodiment 2. FIG. It is a figure which shows schematic the structure of the refrigerating and air-conditioning apparatus which concerns on Embodiment 3. FIG.
  • Embodiment 1 In the xyz Cartesian coordinate system shown in each figure, the z-axis direction (z-axis) indicates a direction parallel to the axis Ax of the electric motor 1, and the x-axis direction (x-axis) is orthogonal to the z-axis direction (z-axis).
  • the y-axis direction (y-axis) indicates a direction orthogonal to both the z-axis direction and the x-axis direction.
  • the axis Ax is the center of the stator 3 and the center of rotation of the rotor 2.
  • the direction parallel to the axis Ax is also referred to as "axial direction of rotor 2" or simply "axial direction”.
  • the radial direction is the radial direction of the rotor 2 or the stator 3 and is a direction orthogonal to the axis Ax.
  • the xy plane is a plane orthogonal to the axial direction.
  • the arrow D1 indicates the circumferential direction about the axis Ax.
  • the circumferential direction of the rotor 2 or the stator 3 is also simply referred to as "circumferential direction”.
  • FIG. 1 is a top view schematically showing the structure of the motor 1 according to the first embodiment.
  • the motor 1 has a rotor 2 having a plurality of magnetic poles, a stator 3, and a shaft 4 fixed to the rotor 2.
  • the electric motor 1 is, for example, a permanent magnet synchronous motor.
  • the rotor 2 is rotatably arranged inside the stator 3. There is an air gap between the rotor 2 and the stator 3. The rotor 2 rotates about the axis Ax.
  • the rotor 2 has a rotor core 21 and a plurality of permanent magnets 22.
  • the rotor core 21 has a plurality of magnet insertion holes 211 and a shaft hole 212 in which the shaft 4 is arranged.
  • the rotor core 21 may further have at least one flux barrier portion that is a space communicating with each magnet insertion hole 211.
  • the rotor 2 has a plurality of permanent magnets 22.
  • Each permanent magnet 22 is arranged in each magnet insertion hole 211.
  • One permanent magnet 22 forms one magnetic pole of the rotor 2, that is, an N pole or an S pole. However, two or more permanent magnets 22 may form one magnetic pole of the rotor 2.
  • one permanent magnet 22 forming one magnetic pole of the rotor 2 is arranged straight in the xy plane.
  • a set of permanent magnets 22 forming one magnetic pole of the rotor 2 may be arranged so as to have a V shape.
  • each magnetic pole of the rotor 2 is located at the center of the north pole or the south pole of the rotor 2.
  • Each magnetic pole of the rotor 2 (also simply referred to as “each magnetic pole” or “magnetic pole”) means a region serving as an N pole or an S pole of the rotor 2.
  • FIG. 2 is a top view schematically showing the structure of the stator 3.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a three-phase coil 32. As shown in FIGS. 1 and 2, the stator 3 has a stator core 31 and a three-phase coil 32 attached to the stator core 31 in a distributed winding manner.
  • the three-phase coil 32 (that is, the coil of each phase) has a coil side arranged in the slot 311 and a coil end 32a not arranged in the slot 311. Each coil end 32a is an end portion of the three-phase coil 32 in the axial direction.
  • the three-phase coil 32 has 2 ⁇ n U-phase coils 32U, 2 ⁇ n V-phase coils 32V, and 2 ⁇ n W-phase coils 32W at each coil end 32a (FIG. 1). That is, the three-phase coil 32 has three phases, a first phase, a second phase, and a third phase.
  • the first phase is the U phase
  • the second phase is the V phase
  • the third phase is the W phase.
  • each of the three phases is referred to as a U phase, a V phase, and a W phase.
  • the 2 ⁇ n coils 32U are also referred to as “U-phase coil group”, the 2 ⁇ n V-phase coils 32V are also referred to as “V-phase coil group”, and the 2 ⁇ n W-phase coils 32W are referred to as “W-phase coils”. Also called a group.
  • Each of the U-phase coil group, the V-phase coil group, and the W-phase coil group is also referred to as "a coil group of each phase”.
  • the coil group of each phase includes n first coils and n second coils.
  • Each first coil is arranged on the stator core 31 at a 2-slot pitch.
  • Each second coil is arranged on the stator core 31 at a 3-slot pitch.
  • Each first coil and each second coil is also simply referred to as a "coil".
  • 2 slot pitch means "every 2 slots”. That is, the two-slot pitch means that one coil is arranged in the slot 311 every two slots. In other words, the two-slot pitch means that one coil is arranged in the slot 311 every other slot.
  • 3 slot pitch means "every 3 slots". That is, the 3-slot pitch means that one coil is arranged in the slot 311 every 3 slots. In other words, the 3-slot pitch means that one coil is arranged in slot 311 every two slots.
  • n 1. Therefore, in the example shown in FIG. 1, at the coil end 32a, the three-phase coil 32 has two U-phase coils 32U, two V-phase coils 32V, and two W-phase coils 32W.
  • the number of coils in each phase is not limited to two.
  • the stator 3 has the structure shown in FIG. 1 at the two coil ends 32a. However, the stator 3 may have the structure shown in FIG. 1 at one of the two coil ends 32a.
  • 2 ⁇ n U-phase coils 32U ie, first coil U1 and second coil U2
  • 2 ⁇ n V-phase coils 32V ie, first coil V1
  • the second coil V2 and 2 ⁇ n W-phase coils 32W (that is, the first coil W1 and the second coil W2) are connected by, for example, a Y connection.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils 32U, the 2 ⁇ n V-phase coils 32V, and the 2 ⁇ n W-phase coils 32W are connected by a connection other than the Y connection, for example, a delta connection. good.
  • Each first coil and each second coil is also simply referred to as a coil.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils 32U include n first coils U1 and n second coils U2.
  • the two U-phase coils 32U are composed of one first coil U1 and one second coil U2.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils 32U are connected in series. Therefore, in the present embodiment, one first coil U1 and one second coil U2 are connected in series.
  • the first coil U1 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 2 slots.
  • the second coil U2 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 3 slots.
  • the first coil U1 of the U phase is arranged in two slots 311 every other slot on one end side of the stator core 31.
  • the first coil U1 of the U phase is arranged in two slots 311 with one slot 311 interposed therebetween on one end side of the stator core 31.
  • the second coil U2 of the U phase is arranged in two slots 311 every two slots on one end side of the stator core 31.
  • the second coil U2 of the U phase is arranged in two slots 311 with the two slots 311 interposed therebetween on one end side of the stator core 31.
  • the stator 3 has, for example, 0.928 ⁇ . Satisfy N1 / N2 ⁇ 2 or 2 ⁇ N1 / N2 ⁇ 3.294.
  • the 2 ⁇ n V-phase coils 32V include n first coils V1 and n second coils V2.
  • the two V-phase coils 32V are composed of one first coil V1 and one second coil V2.
  • the 2 ⁇ n V-phase coils 32V are connected in series. Therefore, in the present embodiment, one first coil V1 and one second coil V2 are connected in series.
  • the first coil V1 is arranged on the stator core 31 at a 2-slot pitch.
  • the second coil V2 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 3 slots.
  • the first coil V1 of the V phase is arranged in two slots 311 every other slot on one end side of the stator core 31.
  • the first coil V1 of the V phase is arranged in two slots 311 with one slot 311 interposed therebetween on one end side of the stator core 31.
  • the second coil V2 of the V phase is arranged in two slots 311 every two slots on one end side of the stator core 31.
  • the second coil V2 of the V phase is arranged in two slots 311 with the two slots 311 interposed therebetween on one end side of the stator core 31.
  • the stator 3 has, for example, 0.928 ⁇ . Satisfy N1 / N2 ⁇ 2 or 2 ⁇ N1 / N2 ⁇ 3.294.
  • the 2 ⁇ n W-phase coils 32W include n first coils W1 and n second coils W2.
  • the two W-phase coils 32W are composed of one first coil W1 and one second coil W2.
  • the 2 ⁇ n W-phase coils 32W are connected in series. Therefore, in the present embodiment, one first coil W1 and one second coil W2 are connected in series.
  • the first coil W1 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 2 slots.
  • the second coil W2 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 3 slots.
  • the first coil W1 of the W phase is arranged in two slots 311 every other slot on one end side of the stator core 31.
  • the first coil W1 of the W phase is arranged in two slots 311 with one slot 311 interposed therebetween on one end side of the stator core 31.
  • the second coil W2 of the W phase is arranged in two slots 311 every two slots on one end side of the stator core 31.
  • the second coil W2 of the W phase is arranged in two slots 311 with the two slots 311 interposed therebetween on one end side of the stator core 31.
  • the stator 3 has, for example, 0.928 ⁇ . Satisfy N1 / N2 ⁇ 2 or 2 ⁇ N1 / N2 ⁇ 3.294.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an insertion device 9 for inserting the three-phase coil 32 into the stator core 31.
  • 5 and 6 are diagrams showing an example of a process of inserting a three-phase coil into the stator core 31.
  • the three-phase coil 32 is attached to, for example, a stator core 31 prepared in advance by an insertion tool 9. In the present embodiment, the three-phase coil 32 is attached to the stator core 31 by distributed winding.
  • the three-phase coil 32 is arranged between the blades 91 of the insertion device 9 as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the blade 91 is inserted inside the stator core 31 together with the three-phase coil 32.
  • the three-phase coil 32 is slid in the axial direction and placed in the slot 311.
  • FIG. 7 is a top view showing the electric motor 1a according to the comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of the three-phase coil 32 in the slot of the stator 3a shown in FIG.
  • FIG. 8 is a developed view of the stator 3a shown in FIG. 7.
  • the three-phase coil 32 is lap-wound and attached to the stator core 31.
  • one side of each coil is arranged in the outer layer of slot 311 and the other side of the coil is arranged in the inner layer of the other slot 311.
  • the three-phase coil 32 when the three-phase coil 32 is attached to the stator core 31 by lap winding, it is difficult to attach the three-phase coil 32 to the stator core 31 using an insertion tool (for example, the insertion tool 9 shown in FIG. 4). .. Therefore, usually, when the three-phase coil 32 is attached to the stator core 31 by lap winding as in the comparative example, the three-phase coil 32 is attached to the stator core 31 by hand. In this case, the productivity of the stator 3 decreases.
  • an insertion tool for example, the insertion tool 9 shown in FIG. 4
  • Winding coefficient of the first coil of each phase and the winding coefficient of the second coil of each phase are different from each other. Therefore, in order to calculate the winding coefficient of the stator 3 of the motor 1, the winding coefficient of the first coil of each phase and the winding coefficient of the second coil of each phase are calculated.
  • the distributed winding coefficient of the stator 3 of the motor 1 is 1 regardless of the fundamental wave and the harmonics.
  • the winding coefficient is obtained by the product of the distributed winding coefficient and the short-knot winding coefficient. Since the distributed winding coefficient of the stator 3 of the motor 1 is 1, in the present embodiment, the winding coefficient and the short-knot winding coefficient are equal.
  • Kp_m cos ⁇ (m ⁇ ⁇ ) /2 ⁇ ⁇ (1- ⁇ ) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (1)
  • ⁇ is a shortness and is defined by “coil pitch / number of slots per pole”.
  • the number of turns of the first coil of each phase is N1
  • the number of turns of the second coil of each phase is N2
  • the coefficient of short-knot winding of the first coil of each phase is Kp1
  • the number of short-knot winding of the second coil of each phase is Kp1.
  • the short-knot winding coefficient Kp of the stator 3 of the motor 1 can be obtained by the following equation (4).
  • the winding coefficient Kp1_1 of the fundamental wave of the first coil of each phase, the winding coefficient Kp2_1 of the fundamental wave of the second coil of each phase, and the winding coefficient Kp_1 of the fundamental wave of the stator 3 of the motor 1 are expressed by the equations. Using (1) and (4), it is obtained by the following equations (5), (6), and (7).
  • Kp_1 [1 / ⁇ (N1 / N2) + 1 ⁇ ] x ⁇ (N1 / N2) x
  • Kp1_1 + Kp2_1 ⁇ [1 / ⁇ (N1 / N2) +1 ⁇ ] ⁇ ⁇ (N1 / N2) ⁇ cos10 ° + cos30 ° ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (7)
  • FIG. 9 is a graph showing the winding coefficient of the fundamental wave.
  • FIG. 10 is a graph showing a third-order winding coefficient.
  • FIG. 11 is a graph showing the absolute value of the fifth-order winding coefficient.
  • FIG. 12 is a graph showing the absolute value of the 7th-order winding coefficient.
  • the harmonic components that should be considered in order to reduce the torque ripple, which is the main cause of vibration in the motor 1, will be described.
  • the torque of the motor 1 is proportional to the product of the induced voltage generated in the three-phase coil 32 and the motor current. For example, if both the induced voltage and the motor current are represented by an ideal sine wave, no torque ripple due to harmonics will occur in motor 1. However, when harmonics are superimposed on the induced voltage and motor current, the torque of the motor 1 pulsates and torque ripple occurs.
  • the sixth component is dominant in the electrical order. Assuming that the pole logarithm is P, the sixth-order component in the electrical order appears as a 6 ⁇ Pth-order component in the mechanical order.
  • the torque of the motor 1 is proportional to the product of the induced voltage generated in the three-phase coil 32 and the motor current. Therefore, the harmonic component of the interlinkage magnetic flux or the harmonic component of the motor current can be mentioned as the main cause of the torque ripple of the sixth order in the electric order.
  • D 7th order magnetic flux x 1st order current
  • N1 / N2 for reducing high-order harmonics (specifically, 5th and 7th orders), which are the main factors of torque ripple, are calculated.
  • the fifth-order winding coefficient Kp1_5 of the first coil of each phase, the fifth-order winding coefficient Kp2_5 of the second coil of each phase, and the fifth-order winding coefficient Kp_5 of the stator 3 of the motor 1 are expressed by the formulas. Using (1) and (4), it is obtained by the following equations (9), (10), and (11).
  • Kp_5 [1 / ⁇ (N1 / N2) + 1 ⁇ ] x ⁇ (N1 / N2) x
  • Kp1_5 + Kp2_5 ⁇ [1 / ⁇ (N1 / N2) +1 ⁇ ] ⁇ ⁇ (N1 / N2) ⁇ cos50 ° + cos150 ° ⁇ ⁇ ⁇ (11)
  • the 7th-order winding coefficient Kp1_7 of the 1st coil of each phase, the 7th-order winding coefficient Kp2_7 of the 2nd coil of each phase, and the 7th-order winding coefficient Kp_7 of the stator 3 of the motor 1 are expressed by the formulas. Using (1) and (4), it can be obtained by the following equations (13), (14), and (15).
  • Kp_7 [1 / ⁇ (N1 / N2) + 1 ⁇ ] x ⁇ (N1 / N2) x
  • Kp1_7 + Kp2_7 ⁇ [1 / ⁇ (N1 / N2) +1 ⁇ ] ⁇ ⁇ (N1 / N2) ⁇ cos70 ° + cos210 ° ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ (15)
  • Kp_7 is ⁇ 0.061 according to the equation (16).
  • the ratio N1 / N2 for reducing the 5th-order winding coefficient and the 7th-order winding coefficient is calculated.
  • the winding coefficient Kp is regarded as a function of N1 / N2 and expressed as Kp (N1 / N2).
  • N1 / N2 2
  • the lower limit of the ratio N1 / N2 at which the fifth-order winding coefficient smaller than the fifth-order winding coefficient Kp_5 (2) can be obtained is ⁇ 5.
  • N1 / N2 2
  • the upper limit of the ratio N1 / N2 at which the 7th-order winding coefficient smaller than the 7th-order winding coefficient Kp_7 (2) can be obtained is ⁇ 7.
  • the third harmonic is a factor that generates a circulating current in the three-phase coil connected by the delta connection. Therefore, it is desirable that the third harmonic is as low as possible. As shown in FIG. 10, when N1 / N2 ⁇ 2, the third-order winding coefficient can be sufficiently reduced. Therefore, when the ratio N1 / N2 satisfies 0.928 ⁇ N1 / N2 ⁇ 2, the circulating current in the three-phase coil connected by the delta connection can be reduced.
  • the ratio N1 / N2 for further reducing the fifth-order winding coefficient is calculated.
  • the winding coefficient Kp is regarded as a function of N1 / N2 and expressed as Kp (N1 / N2).
  • ⁇ 5b be N1 / N2 for which Kp_5 (N1 / N2) ⁇ (1/2) ⁇ Kp_5 (2) is satisfied.
  • Kp_5 ( ⁇ 5b) ⁇ (1/2) ⁇ Kp_5 (2) ⁇ ⁇ ⁇ (26) ⁇ 1 / ( ⁇ 5b + 1) ⁇ ⁇ ( ⁇ 5b ⁇ cos50 ° + cos150 °) (1/2) ⁇ ⁇ 1 / (2 + 1) ⁇ ⁇ (2 ⁇ cos50 ° + cos150 °) ⁇ ⁇ ⁇ (27)
  • the ratio N1 / N2 for further reducing the 7th-order winding coefficient is calculated.
  • the winding coefficient Kp is regarded as a function of N1 / N2 and expressed as Kp (N1 / N2).
  • stator 3 of the motor 1 satisfies 1.117 ⁇ N1 / N2 ⁇ 1.634 or 2.244 ⁇ N1 / N2 ⁇ 2.876, it has at least a fifth-order winding coefficient or a seventh-order winding.
  • FIG. 13 is a graph showing the content of winding coefficients of harmonics (specifically, 5th and 7th orders) with respect to the fundamental wave.
  • FIG. 14 is a graph showing a third-order winding coefficient, a fifth-order winding coefficient, and a seventh-order winding coefficient.
  • the stator 3 of the motor 1 satisfies 1.347 ⁇ N1 / N2 ⁇ 2.532, both the fifth-order winding coefficient and the seventh-order winding coefficient are reduced. This makes it possible to reduce the content of winding coefficients of harmonics (specifically, 5th and 7th orders) with respect to the fundamental wave.
  • FIG. 15 is a top view schematically showing the structure of the electric motor 1 according to the modified example.
  • the value of "n" is different from the value of "n” described in the first embodiment.
  • n 2.
  • a configuration different from that of the first embodiment will be described. The details not explained in the modified example can be the same details as those in the first embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the rotor 2 of the electric motor 1 according to the modified example.
  • the rotor 2 has a rotor core 21 and at least one permanent magnet 22.
  • the rotor 2 has 4 ⁇ n (n is an integer of 1 or more) magnetic poles. In the modified example, the rotor 2 has eight magnetic poles.
  • FIG. 17 is a top view schematically showing the structure of the stator 3 of the electric motor 1 according to the modified example.
  • FIG. 18 is a diagram showing the arrangement of the three-phase coil 32 in the slot 311 of the electric motor 1 according to the modified example.
  • FIG. 19 is a diagram schematically showing a three-phase coil 32 of the electric motor 1 according to the modified example.
  • n 2. Therefore, in the example shown in FIG. 15, at the coil end 32a, the three-phase coil 32 has four U-phase coils 32U, four V-phase coils 32V, and four W-phase coils 32W.
  • the coil group of each phase includes two first coils and two second coils.
  • Each first coil is arranged on the stator core 31 at a 2-slot pitch.
  • Each second coil is arranged on the stator core 31 at a 3-slot pitch.
  • 2 ⁇ n U-phase coils 32U ie, two first coils U1 and two second coils U2
  • 2 ⁇ n V-phase coils 32V ie, 2 ⁇ n V-phase coils 32V
  • 2 ⁇ n W-phase coils 32W ie, two first coils W1 and two second coils W2).
  • the 2 ⁇ n U-phase coils 32U include n first coils U1 and n second coils U2.
  • the four U-phase coils 32U are composed of two first coils U1 and two second coils U2.
  • the 2 ⁇ n U-phase coils 32U are connected in series. Therefore, in the modified example, the two first coils U1 and the two second coils U2 are connected in series.
  • Each first coil U1 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 2 slots.
  • Each second coil U2 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 3 slots.
  • n first coils U1 are arranged at equal intervals of 360 / n degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the two first coils U1 of the U phase are arranged at equal intervals of 180 degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the n first coils U1 are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 360 / n degrees from each other.
  • the two first coils U1 of the U phase are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 180 degrees from each other.
  • n second coils U2 are arranged at equal intervals of 360 / n degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the two second coils U2 of the U phase are arranged at equal intervals of 180 degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the n second coils U2 are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 360 / n degrees from each other.
  • the two second coils U2 of the U phase are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 180 degrees from each other.
  • the 2 ⁇ n V-phase coils 32V include n first coils V1 and n second coils V2.
  • the four V-phase coils 32V are composed of two first coils V1 and two second coils V2.
  • the 2 ⁇ n V-phase coils 32V are connected in series. Therefore, in the modified example, the two first coils V1 and the two second coils V2 are connected in series.
  • Each first coil V1 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 2 slots.
  • Each second coil V2 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 3 slots.
  • n first coils V1 are arranged at equal intervals of 360 / n degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the two first coils V1 of the V phase are arranged at equal intervals of 180 degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the n first coils V1 are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 360 / n degrees from each other.
  • the two first coils V1 of the V phase are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 180 degrees from each other.
  • n second coils V2 are arranged at equal intervals of 360 / n degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the two second coils V2 of the V phase are arranged at equal intervals of 180 degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the n second coils V2 are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 360 / n degrees from each other.
  • the two second coils V2 of the V phase are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 180 degrees from each other.
  • the 2 ⁇ n W-phase coils 32W include n first coils W1 and n second coils W2.
  • the four W-phase coils 32W are composed of two first coils W1 and two second coils W2.
  • the 2 ⁇ n W-phase coils 32W are connected in series. Therefore, in the modified example, the two first coils W1 and the two second coils W2 are connected in series.
  • Each first coil W1 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 2 slots.
  • Each second coil W2 is arranged on the stator core 31 at a pitch of 3 slots.
  • n first coils W1 are arranged at equal intervals of 360 / n degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the two first coils W1 of the W phase are arranged at equal intervals of 180 degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the n first coils W1 are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 360 / n degrees from each other.
  • the two first coils W1 of the W phase are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 180 degrees from each other.
  • n second coils W2 are arranged at equal intervals of 360 / n degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the two second coils W2 of the W phase are arranged at equal intervals of 180 degrees in the circumferential direction at each coil end 32a.
  • the n second coils W2 are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 360 / n degrees from each other.
  • the two second coils W2 of the W phase are arranged at equal intervals at each coil end 32a with a deviation of 180 degrees from each other.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the compressor 300.
  • the compressor 300 has a motor 1 as an electric element, a closed container 307 as a housing, and a compression mechanism 305 as a compression element (also referred to as a compression device).
  • the compressor 300 is a scroll compressor.
  • the compressor 300 is not limited to the scroll compressor.
  • the compressor 300 may be a compressor other than the scroll compressor, for example, a rotary compressor.
  • the electric motor 1 in the compressor 300 is the electric motor 1 described in the first embodiment (including a modification).
  • the electric motor 1 drives the compression mechanism 305.
  • the compressor 300 further includes a subframe 308 that supports the lower end of the shaft 4 (that is, the end opposite to the compression mechanism 305 side).
  • the compression mechanism 305 is arranged in the closed container 307.
  • the compression mechanism 305 has a fixed scroll 301 having a spiral portion, a swing scroll 302 having a spiral portion forming a compression chamber between the spiral portion of the fixed scroll 301, and a compliance frame 303 holding the upper end portion of the shaft 4. And a guide frame 304 fixed to the closed container 307 and holding the compliance frame 303.
  • a suction pipe 310 penetrating the closed container 307 is press-fitted into the fixed scroll 301. Further, the closed container 307 is provided with a discharge pipe 306 for discharging the high-pressure refrigerant gas discharged from the fixed scroll 301 to the outside.
  • the discharge pipe 306 communicates with an opening provided between the compression mechanism 305 of the closed container 307 and the electric motor 1.
  • the motor 1 is fixed to the closed container 307 by fitting the stator 3 into the closed container 307.
  • the configuration of the electric motor 1 is as described above.
  • a glass terminal 309 for supplying electric power to the electric motor 1 is fixed to the closed container 307 by welding.
  • the compressor 300 Since the compressor 300 has the electric motor 1 described in the first embodiment, it has the advantages described in the first embodiment.
  • the compressor 300 has the electric motor 1 described in the first embodiment, the performance of the compressor 300 can be improved.
  • FIG. 21 is a diagram schematically showing the configuration of the refrigerating and air-conditioning apparatus 7 according to the third embodiment.
  • the refrigerating and air-conditioning device 7 can be operated for heating and cooling, for example.
  • the refrigerant circuit diagram shown in FIG. 21 is an example of a refrigerant circuit diagram of an air conditioner capable of cooling operation.
  • the refrigerating and air-conditioning device 7 has an outdoor unit 71, an indoor unit 72, and a refrigerant pipe 73 connecting the outdoor unit 71 and the indoor unit 72.
  • the outdoor unit 71 has a compressor 300, a condenser 74 as a heat exchanger, a throttle device 75, and an outdoor blower 76 (first blower).
  • the condenser 74 condenses the refrigerant compressed by the compressor 300.
  • the throttle device 75 decompresses the refrigerant condensed by the condenser 74 and adjusts the flow rate of the refrigerant.
  • the diaphragm device 75 is also referred to as a decompression device.
  • the indoor unit 72 has an evaporator 77 as a heat exchanger and an indoor blower 78 (second blower).
  • the evaporator 77 evaporates the refrigerant decompressed by the throttle device 75 to cool the indoor air.
  • the refrigerant is compressed by the compressor 300 and flows into the condenser 74.
  • the refrigerant is condensed by the condenser 74, and the condensed refrigerant flows into the throttle device 75.
  • the refrigerant is decompressed by the throttle device 75, and the decompressed refrigerant flows into the evaporator 77.
  • the refrigerant evaporates in the evaporator 77, and the refrigerant (specifically, the refrigerant gas) flows into the compressor 300 of the outdoor unit 71 again.
  • the configuration and operation of the refrigerating and air-conditioning apparatus 7 described above is an example, and is not limited to the above-mentioned example.
  • the refrigerating and air-conditioning apparatus 7 according to the third embodiment, it has the advantages described in the first embodiment.
  • the refrigerating and air-conditioning apparatus 7 according to the third embodiment has the compressor 300 according to the second embodiment, the performance of the refrigerating and air-conditioning apparatus 7 can be improved.

Landscapes

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Abstract

固定子（３）は、９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロット（３１１）を有する固定子鉄心（３１）と、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイル（３２）とを有する。３相コイル（３２）は、コイルエンド（３２ａ）において、２×ｎ個のＵ相コイル（３２Ｕ）、２×ｎ個のＶ相コイル（３２Ｖ）、及び２×ｎ個のＷ相コイル（３２Ｗ）を有する。２×ｎ個のＵ相コイル（３２Ｕ）、２×ｎ個のＶ相コイル（３２Ｖ）、及び２×ｎ個のＷ相コイル（３２Ｗ）の各々は、２スロットピッチで固定子鉄心（３１）に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで固定子鉄心（３１）に配置されたｎ個の第２のコイルとを含む。ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２、又は２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たす。

Description

固定子、電動機、圧縮機、及び空気調和機
　本開示は、電動機用の固定子に関する。
　一般に、３相コイルを有する固定子が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示された固定子鉄心は、２４個のスロットを持ち、３相コイルは８磁極を形成し、１磁極に対するスロット数は、３である。この固定子では、各相のコイルが３スロット毎に配置されており、重ね巻きで固定子鉄心に取り付けられており、各スロットに同じ相の２つのコイルが配置されている。この場合、この固定子は、回転子からの磁束を１００％利用できるという利点がある。
実開昭５３－１１４０１２号公報
　一般に、基本波の巻線係数及び高調波の巻線係数が大きくなるにつれて、電動機における振動が増加する。従来の技術では、高調波の巻線係数を減らすことができても、同時に基本波の巻線係数も減り、その結果、固定子における有効磁束量が十分に得られず、電動機の効率（電動機効率とも称する）が低下する。
　本開示の目的は、固定子における基本波の巻線係数を大きく損ねることなく、高調波の巻線係数を低減することである。
　本開示の一態様に係る固定子は、
　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
　を備え、
　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２、又は２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たす。
　本開示の他の態様に係る固定子は、
　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
　を備え、
　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、１．１１７≦Ｎ１／Ｎ２≦１．６３４、又は２．２４４≦Ｎ１／Ｎ２≦２．８７６を満たす。
　本開示の他の態様に係る固定子は、
　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
　を備え、
　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、１．３４７≦Ｎ１／Ｎ２≦２．５３２を満たす。
　本開示の他の態様に係る固定子は、
　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
　を備え、
　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２を満たす。
　本開示の他の態様に係る固定子は、
　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
　を備え、
　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たす。
　本開示の他の態様に係る電動機は、
　前記固定子と、
　前記固定子の内側に配置された回転子と
　を備える。
　本開示の他の態様に係る圧縮機は、
　密閉容器と、
　前記密閉容器内に配置された圧縮装置と、
　前記圧縮装置を駆動する前記電動機と
　を備える。
　本開示の他の態様に係る空気調和機は、
　前記圧縮機と、
　熱交換器と
　を備える。
　本開示によれば、固定子における基本波の巻線係数を大きく損ねることなく、高調波の巻線係数を低減することができる。
実施の形態１に係る電動機の構造を概略的に示す上面図である。 固定子の構造を概略的に示す上面図である。 ３相コイルを概略的に示す図である。 ３相コイルを固定子鉄心内に挿入するための挿入器具の例を示す図である。 ３相コイルを固定子鉄心内に挿入する工程の例を示す図である。 ３相コイルを固定子鉄心内に挿入する工程の例を示す図である。 比較例に係る電動機を示す上面図である。 図７に示される固定子のスロット内の３相コイルの配置を示す図である。 基本波の巻線係数を示すグラフである。 ３次の巻線係数を示すグラフである。 ５次の巻線係数の絶対値を示すグラフである。 ７次の巻線係数の絶対値を示すグラフである。 基本波に対する高調波（具体的には、５次、７次）の巻線係数の含有率を示すグラフである。 ３次の巻線係数、５次の巻線係数、及び７次の巻線係数を示すグラフである。 変形例に係る電動機の構造を概略的に示す上面図である。 変形例に係る電動機の回転子の構造を概略的に示す断面図である。 変形例に係る電動機の固定子の構造を概略的に示す上面図である。 変形例に係る電動機のスロット内の３相コイルの配置を示す図である。 変形例に係る電動機の３相コイルを概略的に示す図である。 実施の形態２に係る圧縮機の構造を概略的に示す断面図である。 実施の形態３に係る冷凍空調装置の構成を概略的に示す図である。
実施の形態１．
　各図に示されるｘｙｚ直交座標系において、ｚ軸方向（ｚ軸）は、電動機１の軸線Ａｘと平行な方向を示し、ｘ軸方向（ｘ軸）は、ｚ軸方向（ｚ軸）に直交する方向を示し、ｙ軸方向（ｙ軸）は、ｚ軸方向及びｘ軸方向の両方に直交する方向を示す。軸線Ａｘは、固定子３の中心であり、回転子２の回転中心でもある。軸線Ａｘと平行な方向は、「回転子２の軸方向」又は単に「軸方向」ともいう。径方向は、回転子２又は固定子３の半径方向であり、軸線Ａｘと直交する方向である。ｘｙ平面は、軸方向と直交する平面である。矢印Ｄ１は、軸線Ａｘを中心とする周方向を示す。回転子２又は固定子３の周方向を、単に「周方向」ともいう。
〈電動機１〉
　図１は、実施の形態１に係る電動機１の構造を概略的に示す上面図である。
　電動機１は、複数の磁極を持つ回転子２と、固定子３と、回転子２に固定されたシャフト４とを有する。電動機１は、例えば、永久磁石同期電動機である。
　回転子２は、固定子３の内側に回転可能に配置されている。回転子２と固定子３との間には、エアギャップが存在する。回転子２は、軸線Ａｘを中心として回転する。
　回転子２は、回転子鉄心２１と、複数の永久磁石２２とを有する。
　回転子鉄心２１は、複数の磁石挿入孔２１１と、シャフト４が配置されるシャフト孔２１２とを有する。回転子鉄心２１は、各磁石挿入孔２１１に連通する空間である少なくとも１つのフラックスバリア部をさらに有してもよい。
　本実施の形態では、回転子２は、複数の永久磁石２２を有する。各永久磁石２２は、各磁石挿入孔２１１内に配置されている。
　１つの永久磁石２２が、回転子２の１磁極、すなわち、Ｎ極又はＳ極を形成する。ただし、２以上の永久磁石２２が回転子２の１磁極を形成してもよい。
　本実施の形態では、ｘｙ平面において、回転子２の１磁極を形成する１つの永久磁石２２は、真っ直ぐに配置されている。ただし、ｘｙ平面において、回転子２の１磁極を形成する１組の永久磁石２２が、Ｖ字形状を持つように配置されていてもよい。
　回転子２の各磁極の中心は、回転子２のＮ極又はＳ極の中心に位置する。回転子２の各磁極（単に「各磁極」又は「磁極」とも称する）とは、回転子２のＮ極又はＳ極の役目をする領域を意味する。
〈固定子３〉
　図２は、固定子３の構造を概略的に示す上面図である。
　図３は、３相コイル３２を概略的に示す図である。
　図１及び図２に示されるように、固定子３は、固定子鉄心３１と、固定子鉄心３１に分布巻きで取り付けられた３相コイル３２とを有する。
　固定子鉄心３１は、３相コイル３２が配置される９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロット３１１を有する。本実施の形態では、ｎ＝１である。したがって、図１及び図２に示される例では、固定子鉄心３１は、９個のスロット３１１を有する。
　３相コイル３２（すなわち、各相のコイル）は、スロット３１１内に配置されたコイルサイドと、スロット３１１内に配置されていないコイルエンド３２ａとを持つ。各コイルエンド３２ａは、軸方向における３相コイル３２の端部である。
　３相コイル３２は、各コイルエンド３２ａにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕ、２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖ、及び２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗを有する（図１）。すなわち、３相コイル３２は、第１相、第２相、及び第３相の３相を持つ。例えば、第１相はＵ相であり、第２相はＶ相であり、第３相はＷ相である。本実施の形態では、３相の各々を、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相と称する。２×ｎ個のコイル３２Ｕを「Ｕ相コイル群」とも称し、２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖを「Ｖ相コイル群」とも称し、２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗを「Ｗ相コイル群」とも称する。Ｕ相コイル群、Ｖ相コイル群、及びＷ相コイル群の各々を、「各相のコイル群」とも称する。
　各相のコイル群は、ｎ個の第１のコイルと、ｎ個の第２のコイルとを含む。各第１のコイルは、２スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。各第２のコイルは、３スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。各第１のコイル及び各第２のコイルを単に「コイル」とも称する。
　２スロットピッチとは、「２スロット毎」を意味する。すなわち、２スロットピッチとは、１つのコイルが２スロット毎にスロット３１１に配置されることを意味する。言い換えると、２スロットピッチとは、１つのコイルが１スロットおきにスロット３１１に配置されることを意味する。
　３スロットピッチとは、「３スロット毎」を意味する。すなわち、３スロットピッチとは、１つのコイルが３スロット毎にスロット３１１に配置されることを意味する。言い換えると、３スロットピッチとは、１つのコイルが２スロットおきにスロット３１１に配置されることを意味する。
　本実施の形態では、ｎ＝１である。したがって、図１に示される例では、コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２は、２個のＵ相コイル３２Ｕ、２個のＶ相コイル３２Ｖ、及び２個のＷ相コイル３２Ｗを持っている。ただし、各相のコイルの数は、２個に限定されない。本実施の形態では、固定子３は、２つのコイルエンド３２ａにおいて、図１に示される構造を持っている。ただし、固定子３は、２つのコイルエンド３２ａの一方において、図１に示される構造を持っていればよい。
　３相コイル３２に電流が流れたとき、３相コイル３２は、４×ｎ個の磁極を形成する。本実施の形態では、ｎ＝１である。したがって、本実施の形態では、３相コイル３２に電流が流れたとき、３相コイル３２は、４磁極を形成する。
　図３に示されるように、２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕ（すなわち、第１のコイルＵ１及び第２のコイルＵ２）、２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖ（すなわち、第１のコイルＶ１及び第２のコイルＶ２）、及び２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗ（すなわち、第１のコイルＷ１及び第２のコイルＷ２）は、例えば、Ｙ結線で接続されている。ただし、２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕ、２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖ、及び２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗは、Ｙ結線以外の結線、例えば、デルタ結線で接続されていてもよい。
　各相のｎ個の第１のコイルは、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。例えば、ｎ＝１の場合、各相の第１のコイルは、各コイルエンド３２ａにおいて任意の位置に配置されている。各相のｎ個の第２のコイルは、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。例えば、ｎ＝１の場合、各相の第２のコイルは、各コイルエンド３２ａにおいて任意の位置に配置されている。各第１のコイル及び各第２のコイルを、単にコイルとも称する。
〈Ｕ相コイル３２Ｕ〉
　図２に示されるように、２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕは、ｎ個の第１のコイルＵ１と、ｎ個の第２のコイルＵ２とを含む。本実施の形態では、２個のＵ相コイル３２Ｕは、１個の第１のコイルＵ１と、１個の第２のコイルＵ２とで構成されている。２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕは、直列に接続されている。したがって、本実施の形態では、１個の第１のコイルＵ１及び１個の第２のコイルＵ２は、直列に接続されている。第１のコイルＵ１は、２スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。第２のコイルＵ２は、３スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。
　図２に示されるように、Ｕ相の第１のコイルＵ１は、固定子鉄心３１の一端側において、１スロットおきに２つのスロット３１１に配置されている。言い換えると、Ｕ相の第１のコイルＵ１は、固定子鉄心３１の一端側において、１つのスロット３１１をはさんで２つのスロット３１１に配置されている。
　図２に示されるように、Ｕ相の第２のコイルＵ２は、固定子鉄心３１の一端側において、２スロットおきに２つのスロット３１１に配置されている。言い換えると、Ｕ相の第２のコイルＵ２は、固定子鉄心３１の一端側において、２つのスロット３１１をはさんで２つのスロット３１１に配置されている。
　Ｕ相のｎ個の第１のコイルＵ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。ただし、ｎ＝１の場合、第１のコイルＵ１は、各コイルエンド３２ａにおいて任意の位置に配置されている。Ｕ相のｎ個の第２のコイルＵ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。ただし、ｎ＝１の場合、第２のコイルＵ２は、各コイルエンド３２ａにおいて任意の位置に配置されている。
　Ｕ相のｎ個の第１のコイルＵ１の各々の巻数をＮ１とし、Ｕ相のｎ個の第２のコイルＵ２の各々の巻数をＮ２とすると、固定子３は、例えば、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２、又は２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たす。
〈Ｖ相コイル３２Ｖ〉
　図２に示されるように、２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖは、ｎ個の第１のコイルＶ１と、ｎ個の第２のコイルＶ２とを含む。本実施の形態では、２個のＶ相コイル３２Ｖは、１個の第１のコイルＶ１と、１個の第２のコイルＶ２とで構成されている。２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖは、直列に接続されている。したがって、本実施の形態では、１個の第１のコイルＶ１及び１個の第２のコイルＶ２は、直列に接続されている。第１のコイルＶ１は、２スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。第２のコイルＶ２は、３スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。
　図２に示されるように、Ｖ相の第１のコイルＶ１は、固定子鉄心３１の一端側において、１スロットおきに２つのスロット３１１に配置されている。言い換えると、Ｖ相の第１のコイルＶ１は、固定子鉄心３１の一端側において、１つのスロット３１１をはさんで２つのスロット３１１に配置されている。
　図２に示されるように、Ｖ相の第２のコイルＶ２は、固定子鉄心３１の一端側において、２スロットおきに２つのスロット３１１に配置されている。言い換えると、Ｖ相の第２のコイルＶ２は、固定子鉄心３１の一端側において、２つのスロット３１１をはさんで２つのスロット３１１に配置されている。
　Ｖ相のｎ個の第１のコイルＶ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。ただし、ｎ＝１の場合、第１のコイルＶ１は、各コイルエンド３２ａにおいて任意の位置に配置されている。Ｖ相のｎ個の第２のコイルＶ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。ただし、ｎ＝１の場合、第２のコイルＶ２は、各コイルエンド３２ａにおいて任意の位置に配置されている。
　Ｖ相のｎ個の第１のコイルＶ１の各々の巻数をＮ１とし、Ｖ相のｎ個の第２のコイルＶ２の各々の巻数をＮ２とすると、固定子３は、例えば、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２、又は２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たす。
〈Ｗ相コイル３２Ｗ〉
　図２に示されるように、２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗは、ｎ個の第１のコイルＷ１と、ｎ個の第２のコイルＷ２とを含む。本実施の形態では、２個のＷ相コイル３２Ｗは、１個の第１のコイルＷ１と、１個の第２のコイルＷ２とで構成されている。２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗは、直列に接続されている。したがって、本実施の形態では、１個の第１のコイルＷ１及び１個の第２のコイルＷ２は、直列に接続されている。第１のコイルＷ１は、２スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。第２のコイルＷ２は、３スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。
　図２に示されるように、Ｗ相の第１のコイルＷ１は、固定子鉄心３１の一端側において、１スロットおきに２つのスロット３１１に配置されている。言い換えると、Ｗ相の第１のコイルＷ１は、固定子鉄心３１の一端側において、１つのスロット３１１をはさんで２つのスロット３１１に配置されている。
　図２に示されるように、Ｗ相の第２のコイルＷ２は、固定子鉄心３１の一端側において、２スロットおきに２つのスロット３１１に配置されている。言い換えると、Ｗ相の第２のコイルＷ２は、固定子鉄心３１の一端側において、２つのスロット３１１をはさんで２つのスロット３１１に配置されている。
　Ｗ相のｎ個の第１のコイルＷ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。ただし、ｎ＝１の場合、第１のコイルＷ１は、各コイルエンド３２ａにおいて任意の位置に配置されている。Ｗ相のｎ個の第２のコイルＷ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。ただし、ｎ＝１の場合、第２のコイルＷ２は、各コイルエンド３２ａにおいて任意の位置に配置されている。
　Ｗ相のｎ個の第１のコイルＷ１の各々の巻数をＮ１とし、Ｗ相のｎ個の第２のコイルＷ２の各々の巻数をＮ２とすると、固定子３は、例えば、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２、又は２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たす。
〈挿入器具〉
　図４は、３相コイル３２を固定子鉄心３１内に挿入するための挿入器具９の例を示す図である。
　図５及び図６は、３相コイルを固定子鉄心３１内に挿入する工程の例を示す図である。
　３相コイル３２は、例えば、予め作製された固定子鉄心３１に挿入器具９で取り付けられる。本実施の形態では、３相コイル３２を、分布巻きで固定子鉄心３１に取り付ける。図４に示される挿入器具９で３相コイル３２を固定子鉄心３１に挿入する場合、図５及び図６に示されるように、挿入器具９のブレード９１間に３相コイル３２を配置し、３相コイル３２と共にブレード９１を固定子鉄心３１の内側に挿入する。次に、３相コイル３２を軸方向にスライドさせ、スロット３１１内に配置する。
〈比較例〉
　図７は、比較例に係る電動機１ａを示す上面図である。
　図８は、図７に示される固定子３ａのスロット内の３相コイル３２の配置を示す図である。図８は、図７に示される固定子３ａの展開図である。
　比較例では、３相コイル３２が重ね巻きで固定子鉄心３１に取り付けられている。この場合、各コイルエンド３２ａにおいて、各コイルの片側がスロット３１１の外層に配置され、そのコイルの他方側が他のスロット３１１の内層に配置されている。
　したがって、３相コイル３２を重ね巻きで固定子鉄心３１に取り付ける場合、挿入器具（例えば、図４に示される挿入器具９）を用いて、３相コイル３２を固定子鉄心３１に取り付けることが難しい。そのため、通常、比較例のような重ね巻きで３相コイル３２を固定子鉄心３１に取り付ける場合、手で３相コイル３２を固定子鉄心に取り付ける。この場合、固定子３の生産性が下がる。
　各スロットに２つのコイルを配置する場合、各スロット内の２つのコイル間にインダクタンスの差が生じる。この場合、電動機の駆動中に３相コイルに流れる電流のばらつきが相間に生じ、インダクタンスの大きい相に電流が流れにくく、インダクタンスの小さい相に電流が流れやすい。その結果として、トルクリプルが生じる。
〈巻線係数〉
　本実施の形態では、各相の第１のコイルの巻線係数及び各相の第２のコイルの巻線係数は、互いに異なる。そこで、電動機１の固定子３の巻線係数を算出するために、各相の第１のコイルの巻線係数及び各相の第２のコイルの巻線係数を算出する。
　電動機１の固定子３の分布巻係数は、基本波及び高調波に関わらず１である。巻線係数は、分布巻係数と短節巻係数との積で求められる。電動機１の固定子３の分布巻係数は１であるため、本実施の形態では、巻線係数と短節巻係数は等しい。
　ｍ次の短節巻係数Ｋｐ＿ｍ（ｍは次数を示す）は、次の式（１）のように求められる。
　Ｋｐ＿ｍ＝ｃｏｓ｛（ｍ×π）／２｝×（１－β）｝      ・・・（１）
　βは、短節度であり、「コイルピッチ／毎極のスロット数」で定義される。本実施の形態では、毎極のスロット数は、９ｎ／４ｎ＝９／４＝２．２５である。よって、各相の第１のコイルの短節度β１及び各相の第２のコイルの短節度β２は、次の式（２），（３）でそれぞれ求められる。
　β１＝２／（９／４）＝８／９                          ・・・（２）
　β２＝３／（９／４）＝４／３                          ・・・（３）
　各相の第１のコイルの巻数をＮ１、各相の第２のコイルの巻数をＮ２、各相の第１のコイルの短節巻係数をＫｐ１、各相の第２のコイルの短節巻係数をＫｐ２とすると、電動機１の固定子３の短節巻係数Ｋｐは、次の式（４）で求められる。
　Ｋｐ＝Ｋｐ１×｛Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ２）｝＋Ｋｐ２×｛Ｎ２／（Ｎ１＋Ｎ２）｝
　　　＝Ｋｐ１×［（Ｎ１／Ｎ２）／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］＋Ｋｐ２×［１／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］
　　　＝［１／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］×｛（Ｎ１／Ｎ２）×Ｋｐ１＋Ｋｐ２｝
・・・（４）
　各相の第１のコイルの基本波の巻線係数Ｋｐ１＿１、各相の第２のコイルの基本波の巻線係数Ｋｐ２＿１、及び電動機１の固定子３の基本波の巻線係数Ｋｐ＿１は、式（１）及び（４）を用いて、次の式（５），（６），及び（７）で求められる。
　Ｋｐ１＿１＝ｃｏｓ｛（π／２）×（１－β１）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ｛（π／２）×（１－（８／９）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ（π／１８）
　　　　　　＝ｃｏｓ１０°                              ・・・（５）
　Ｋｐ２＿１＝ｃｏｓ｛（π／２）×（１－β２）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ｛（π／２）×（１－（４／３）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ（π／６）
　　　　　　＝ｃｏｓ３０°                              ・・・（６）
　Ｋｐ＿１＝［１／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］×｛（Ｎ１／Ｎ２）×Ｋｐ１＿１＋Ｋｐ２＿１｝
　　　　　＝［１／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］×｛（Ｎ１／Ｎ２）×ｃｏｓ１０°＋ｃｏｓ３０°｝                                               ・・・（７）
　図９は、基本波の巻線係数を示すグラフである。
　図１０は、３次の巻線係数を示すグラフである。
　図１１は、５次の巻線係数の絶対値を示すグラフである。
　図１２は、７次の巻線係数の絶対値を示すグラフである。
　図９に示されるように、例えば、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合、Ｋｐ＿１は、式（８）より、０．９４５である。
　Ｋｐ＿１＝｛１／（２＋１）｝×（２×Ｋｐ１＿１＋Ｋｐ２＿１）
　　　　　＝（１／３）×（２×ｃｏｓ１０°＋ｃｏｓ３０°）
　　　　　＝０．９４５                                  ・・・（８）
　電動機１における振動の主要因であるトルクリプルを低減するために考慮すべき高調波成分について説明する。電動機１のトルクは、３相コイル３２に発生する誘起電圧とモータ電流との積に比例する。例えば、誘起電圧及びモータ電流の両方が理想的な正弦波で表される場合、高調波に起因するトルクリプルは電動機１に生じない。しかしながら、誘起電圧及びモータ電流に高調波が重畳されると、電動機１のトルクが脈動し、トルクリプルが発生する。
　トルクリプルでは、電気次数で６次成分が支配的である。極対数をＰとすると、電気次数での６次成分は、機械次数で６×Ｐ次成分として現れる。
　上述のように、電動機１のトルクは、３相コイル３２に発生する誘起電圧とモータ電流との積に比例する。そのため、電気次数で６次のトルクリプルの主な発生要因として、鎖交磁束の高調波成分又はモータ電流の高調波成分が挙げられる。６次のトルクリプルの発生条件として、次の４つの条件がある。
　（Ａ）１次磁束×５次電流
　（Ｂ）１次磁束×７次電流
　（Ｃ）５次磁束×１次電流
　（Ｄ）７次磁束×１次電流
　高調波を含む磁束又は高調波を含む電流では、低い次数の高調波の含有率が高い傾向にある。そのため、７次の巻線係数に比べて、５次の巻線係数を低減することが望ましい。したがって、トルクリプルの主要因である高い次数の高調波（具体的には、５次、７次）を低減するためのＮ１／Ｎ２を算出する。
　各相の第１のコイルの５次の巻線係数Ｋｐ１＿５、各相の第２のコイルの５次の巻線係数Ｋｐ２＿５、及び電動機１の固定子３の５次の巻線係数Ｋｐ＿５は、式（１）及び（４）を用いて、次の式（９），（１０），及び（１１）で求められる。
　Ｋｐ１＿５＝ｃｏｓ｛（５π／２）×（１－β１）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ｛（５π／２）×（１－（８／９）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ（５π／１８）
　　　　　　＝ｃｏｓ５０°                              ・・・（９）
　Ｋｐ２＿５＝ｃｏｓ｛（５π／２）×（１－β２）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ｛（５π／２）×（１－（４／３）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ（５π／６）
　　　　　　＝ｃｏｓ１５０°                     ・・・（１０）
　Ｋｐ＿５＝［１／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］×｛（Ｎ１／Ｎ２）×Ｋｐ１＿５＋Ｋｐ２＿５｝
　　　　　＝［１／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］×｛（Ｎ１／Ｎ２）×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°｝                                             ・・・（１１）
　例えば、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合、Ｋｐ＿５は、式（１２）より、０．１４である。
　Ｋｐ＿５＝｛１／（２＋１）｝×（２×Ｋｐ１＿５＋Ｋｐ２＿５）
　　　　　＝（１／３）×（２×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）
　　　　　＝０．１４                             ・・・（１２）
　各相の第１のコイルの７次の巻線係数Ｋｐ１＿７、各相の第２のコイルの７次の巻線係数Ｋｐ２＿７、及び電動機１の固定子３の７次の巻線係数Ｋｐ＿７は、式（１）及び（４）を用いて、次の式（１３），（１４），及び（１５）で求められる。
　Ｋｐ１＿７＝ｃｏｓ｛（７π／２）×（１－β１）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ｛（７π／２）×（１－（８／９）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ（７π／１８）
　　　　　　＝ｃｏｓ７０°                       ・・・（１３）
　Ｋｐ２＿７＝ｃｏｓ｛（７π／２）×（１－β２）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ｛（７π／２）×（１－（４／３）｝
　　　　　　＝ｃｏｓ（７π／６）
　　　　　　＝ｃｏｓ２１０°                     ・・・（１４）
　Ｋｐ＿７＝［１／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］×｛（Ｎ１／Ｎ２）×Ｋｐ１＿７＋Ｋｐ２＿７｝
　　　　　＝［１／｛（Ｎ１／Ｎ２）＋１｝］×｛（Ｎ１／Ｎ２）×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°｝                                             ・・・（１５）
　例えば、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合、Ｋｐ＿７は、式（１６）より、－０．０６１である。
　Ｋｐ＿７＝｛１／（２＋１）｝×（２×Ｋｐ１＿７＋Ｋｐ２＿７）
　　　　　＝（１／３）×（２×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）
　　　　　＝－０．０６１                         ・・・（１６）
　５次の巻線係数及び７次の巻線係数を低減するための比率Ｎ１／Ｎ２を算出する。
　巻線係数Ｋｐを、Ｎ１／Ｎ２の関数とみなし、Ｋｐ（Ｎ１／Ｎ２）と表現する。この場合、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における５次の巻線係数Ｋｐ＿５（２）よりも小さい５次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２は、次の式（１７），（１８），及び（１９）で求められる。Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における５次の巻線係数Ｋｐ＿５（２）よりも小さい５次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の下限をγ５とする。
　－Ｋｐ＿５（γ５）≦Ｋｐ＿５（２）             ・・・（１７）
　－｛１／（γ５＋１）｝×（γ５×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）＝｛１／（２＋１）｝×（２×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）               ・・・（１８）
　γ５＝（２×ｃｏｓ５０°＋４×ｃｏｓ１５０°）／（－５×ｃｏｓ５０°－ｃｏｓ１５０°）＝０．９２８                                     ・・・（１９）
　次の式（１７），（１８），及び（１９）より、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における５次の巻線係数Ｋｐ＿５（２）よりも小さい５次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の条件は、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２である。
　したがって、比率Ｎ１／Ｎ２が、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２を満たすとき、固定子３における基本波の巻線係数を大きく損ねることなく、比較例（例えば、Ｎ１／Ｎ２＝２）に比べて、５次の巻線係数を低減することができる。その結果、電動機１におけるトルクリプルを低減することができ、電動機１の効率の低下を防ぐことができる。
　Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における７次の巻線係数Ｋｐ＿７（２）よりも小さい７次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２は、次の式（２０），（２１），及び（２２）で求められる。Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における７次の巻線係数Ｋｐ＿７（２）よりも小さい７次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の上限をγ７とする。
　－Ｋｐ＿７（γ７）≦Ｋｐ＿７（２）             ・・・（２０）
　－｛１／（γ７＋１）｝×（γ７×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）＝｛１／（２＋１）｝×（２×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）               ・・・（２１）
　γ７＝（２×ｃｏｓ７０°＋４×ｃｏｓ２１０°）／（－５×ｃｏｓ７０°－ｃｏｓ２１０°）＝３．２９４                                     ・・・（２２）
　式（２０），（２１），及び（２２）より、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における７次の巻線係数Ｋｐ＿７（２）よりも小さい７次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の条件は、２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４である。
　したがって、比率Ｎ１／Ｎ２が、２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たすとき、固定子３における基本波の巻線係数を大きく損ねることなく、比較例（例えば、Ｎ１／Ｎ２＝２）に比べて、７次の巻線係数を低減することができる。その結果、電動機１におけるトルクリプルを低減することができ、電動機１の効率の低下を防ぐことができる。
　以上に説明したように、比率Ｎ１／Ｎ２が、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２、又は２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たすとき、固定子３における基本波の巻線係数を大きく損ねることなく、比較例（例えば、Ｎ１／Ｎ２＝２）に比べて、高調波の巻線係数を低減することができる。この場合、少なくとも５次の巻線係数又は７次の巻線係数を低減することができる。その結果、電動機１におけるトルクリプルを低減することができ、電動機１の効率の低下を防ぐことができる。
　一般に、３次高調波は、デルタ結線で接続された３相コイルに循環電流を発生させる要因となる。そのため、３次高調波は、できるだけ低いことが望ましい。図１０に示されるように、Ｎ１／Ｎ２＜２のとき、３次の巻線係数を十分に低減することができる。よって、比率Ｎ１／Ｎ２が０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２を満たすとき、デルタ結線で接続された３相コイルにおける循環電流を低減することができる。
〈ε５ａを算出〉
　５次の巻線係数をさらに低減するための比率Ｎ１／Ｎ２を算出する。一例として、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における５次の巻線係数Ｋｐ＿５（２）の半分以下となる５次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の範囲を算出する。
　巻線係数Ｋｐを、Ｎ１／Ｎ２の関数とみなし、Ｋｐ（Ｎ１／Ｎ２）と表現する。この場合、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における５次の巻線係数Ｋｐ＿５（２）の半分以下となる５次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の範囲は、次の式（２３）から（２８）で求められる。Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における５次の巻線係数Ｋｐ＿５（２）の半分以下となる５次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の下限をε５ａとする。
　Ｋｐ＿５（ε５ａ）≦－（１／２）×Ｋｐ＿５（２）・・・（２３）
　｛１／（ε５ａ＋１）｝×（ε５ａ×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）＝－（１／２）×｛１／（２＋１）｝×（２×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）       ・・・（２４）
　ε５ａ＝（－２×ｃｏｓ５０°－７×ｃｏｓ１５０°）／（８×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）＝１．１１７                                          ・・・（２５）
　Ｋｐ＿５（Ｎ１／Ｎ２）≦（１／２）×Ｋｐ＿５（２）が成立するＮ１／Ｎ２をε５ｂとする。
　Ｋｐ＿５（ε５ｂ）≦（１／２）×Ｋｐ＿５（２） ・・・（２６）
　｛１／（ε５ｂ＋１）｝×（ε５ｂ×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）＝（１／２）×｛１／（２＋１）｝×（２×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）         ・・・（２７）
　ε５ｂ＝（２×ｃｏｓ５０°－５×ｃｏｓ１５０°）／（４×ｃｏｓ５０°－ｃｏｓ１５０°）＝１．６３４                                            ・・・（２８）
　図１１に示されるように、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における５次の巻線係数Ｋｐ＿５（２）の半分以下となる５次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の範囲は、１．１１７≦Ｎ１／Ｎ２≦１．６３４である。
〈ε７ａを算出〉
　７次の巻線係数をさらに低減するための比率Ｎ１／Ｎ２を算出する。一例として、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における７次の巻線係数Ｋｐ＿７（２）の半分以下となる比率Ｎ１／Ｎ２の範囲を算出する。
　巻線係数Ｋｐを、Ｎ１／Ｎ２の関数とみなし、Ｋｐ（Ｎ１／Ｎ２）と表現する。この場合、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における７次の巻線係数Ｋｐ＿７（２）の半分以下となる７次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の範囲は、次の式（２９）から（３４）で求められる。Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における７次の巻線係数Ｋｐ＿７（２）の半分以下となる７次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の下限をε７ａとする。
　Ｋｐ＿７（ε７ａ）≦（１／２）×Ｋｐ＿７（２） ・・・（２９）
　｛１／（ε７ａ＋１）｝×（ε７ａ×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）＝（１／２）×｛１／（２＋１）｝×（２×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）  ・・・（３０）
　ε７ａ＝（２×ｃｏｓ７０°－５×ｃｏｓ２１０°）／（４×ｃｏｓ７０°－ｃｏｓ２１０°）＝２．２４４                                     ・・・（３１）
　Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における７次の巻線係数Ｋｐ＿７（２）の半分以下となる７次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の上限をε７ｂとする。
　Ｋｐ＿７（ε７ｂ）≦－（１／２）×Ｋｐ＿７（２）・・・（３２）
　｛１／（ε７ｂ＋１）｝×（ε７ｂ×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）＝－（１／２）×｛１／（２＋１）｝×（２×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）       ・・・（３３）
　ε７ｂ＝（－２×ｃｏｓ７０°－７×ｃｏｓ２１０°）／（８×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）＝２．８７６                                          ・・・（３４）
　図１２に示されるように、Ｎ１／Ｎ２＝２の場合における７次の巻線係数Ｋｐ＿７（２）の半分以下となる７次の巻線係数が得られる比率Ｎ１／Ｎ２の範囲は、２．２４４≦Ｎ１／Ｎ２≦２．８７６である。
　したがって、電動機１の固定子３が、１．１１７≦Ｎ１／Ｎ２≦１．６３４、又は２．２４４≦Ｎ１／Ｎ２≦２．８７６を満たすとき、少なくとも５次の巻線係数又は７次の巻線係数を、比較例（例えば、Ｎ１／Ｎ２＝２）に比べて半分以下にすることができる。
〈α５，α７を算出〉
　５次の巻線係数及び７次の巻線係数の両方を適切に低減するための比率Ｎ１／Ｎ２の範囲を算出する。
　図１３は、基本波に対する高調波（具体的には、５次、７次）の巻線係数の含有率を示すグラフである。
　含有率γは、次の式（３５）で求められる。
　γ＝√［｛（Ｋｐ＿５）２＋（Ｋｐ＿７）２）｝／Ｋｐ＿１］
・・・（３５）
　５次の巻線係数が０であるＮ１／Ｎ２をα５とする。すなわち、Ｋｐ＿５（Ｎ１／Ｎ２）＝０が成立するＮ１／Ｎ２をα５とする。この場合、式（１１）は、次の式（３６）に変換される。
　｛１／（α５＋１）｝×（α５×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°）＝０・・・（３６）
　α５＞０より、式（３６）は、次の式（３７），（３８）に変換される。
　α５×ｃｏｓ５０°＋ｃｏｓ１５０°＝０         ・・・（３７）
　α５＝－ｃｏｓ１５０°／ｃｏｓ５０°＝１．３４７・・・（３８）
　したがって、Ｋｐ＿５（Ｎ１／Ｎ２）＝０が成立する比率Ｎ１／Ｎ２は、１．３４７である。
　７次の巻線係数が０であるＮ１／Ｎ２をα７とする。すなわち、Ｋｐ＿７（Ｎ１／Ｎ２）＝０が成立するＮ１／Ｎ２をα７とする。この場合、式（１５）は、次の式（３９）に変換される。
　｛１／（α７＋１）｝×（α７×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°）＝０・・・（３９）
　α７＞０より、式（３９）は、次の式（４０），（４１）に変換される。
　α７×ｃｏｓ７０°＋ｃｏｓ２１０°＝０         ・・・（４０）
　α７＝－ｃｏｓ２１０°／ｃｏｓ７０°＝２．５３２・・・（４１）
　したがって、Ｋｐ＿７（Ｎ１／Ｎ２）＝０が成立する比率Ｎ１／Ｎ２は、２．５３２である。
　図１４は、３次の巻線係数、５次の巻線係数、及び７次の巻線係数を示すグラフである。
　図１４に示されるように、電動機１の固定子３が、１．３４７≦Ｎ１／Ｎ２≦２．５３２を満たすとき、５次の巻線係数及び７次の巻線係数の両方を低減することができ、基本波に対する高調波（具体的には、５次、７次）の巻線係数の含有率を低減することができる。
変形例．
〈電動機１〉
　図１５は、変形例に係る電動機１の構造を概略的に示す上面図である。
　変形例では、「ｎ」の値が、実施の形態１で説明した「ｎ」の値と異なる。変形例では、ｎ＝２である。変形例では、実施の形態１と異なる構成について説明する。変形例において説明されない詳細は、実施の形態１と同じ詳細とすることができる。
　図１６は、変形例に係る電動機１の回転子２の構造を概略的に示す断面図である。
　回転子２は、回転子鉄心２１と、少なくとも１つの永久磁石２２とを有する。回転子２は、４×ｎ個（ｎは１以上の整数）の磁極を持つ。変形例では、回転子２は、８個の磁極を持つ。
〈固定子３〉
　図１７は、変形例に係る電動機１の固定子３の構造を概略的に示す上面図である。
　図１８は、変形例に係る電動機１のスロット３１１内の３相コイル３２の配置を示す図である。
　図１９は、変形例に係る電動機１の３相コイル３２を概略的に示す図である。
　固定子鉄心３１は、３相コイル３２が配置される９×ｎ個のスロット３１１を有する。変形例では、ｎ＝２である。したがって、変形例では、固定子鉄心３１は、１８個のスロット３１１を有する。
　変形例では、ｎ＝２である。したがって、図１５に示される例では、コイルエンド３２ａにおいて、３相コイル３２は、４個のＵ相コイル３２Ｕ、４個のＶ相コイル３２Ｖ、及び４個のＷ相コイル３２Ｗを持っている。
　３相コイル３２に電流が流れたとき、３相コイル３２は、４×ｎ個の磁極を形成する。変形例では、ｎ＝２である。したがって、変形例では、３相コイル３２に電流が流れたとき、３相コイル３２は、８磁極を形成する。
　変形例では、各相のコイル群は、２個の第１のコイルと、２個の第２のコイルとを含む。各第１のコイルは、２スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。各第２のコイルは、３スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。
　図１９に示されるように、２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕ（すなわち、２個の第１のコイルＵ１及び２個の第２のコイルＵ２）、２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖ（すなわち、２個の第１のコイルＶ１及び２個の第２のコイルＶ２）、及び２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗ（すなわち、２個の第１のコイルＷ１及び２個の第２のコイルＷ２）は、例えば、Ｙ結線で接続される。ただし、２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕ、２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖ、及び２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗは、Ｙ結線以外の結線、例えば、デルタ結線で接続されていてもよい。
〈Ｕ相コイル３２Ｕ〉
　２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕは、ｎ個の第１のコイルＵ１と、ｎ個の第２のコイルＵ２とを含む。変形例では、４個のＵ相コイル３２Ｕは、２個の第１のコイルＵ１と、２個の第２のコイルＵ２とで構成されている。２×ｎ個のＵ相コイル３２Ｕは、直列に接続されている。したがって、変形例では、２個の第１のコイルＵ１及び２個の第２のコイルＵ２は、直列に接続されている。各第１のコイルＵ１は、２スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。各第２のコイルＵ２は、３スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。
　ｎ≧２の場合、ｎ個の第１のコイルＵ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。変形例では、Ｕ相の２個の第１のコイルＵ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に１８０度ごとに等間隔に配置されている。言い換えると、ｎ個の第１のコイルＵ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに３６０／ｎ度ずれて等間隔に配置されている。変形例では、Ｕ相の２個の第１のコイルＵ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに１８０度ずれて等間隔に配置されている。
　ｎ≧２の場合、ｎ個の第２のコイルＵ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。変形例では、Ｕ相の２個の第２のコイルＵ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に１８０度ごとに等間隔に配置されている。言い換えると、ｎ個の第２のコイルＵ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに３６０／ｎ度ずれて等間隔に配置されている。変形例では、Ｕ相の２個の第２のコイルＵ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに１８０度ずれて等間隔に配置されている。
〈Ｖ相コイル３２Ｖ〉
　２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖは、ｎ個の第１のコイルＶ１と、ｎ個の第２のコイルＶ２とを含む。変形例では、４個のＶ相コイル３２Ｖは、２個の第１のコイルＶ１と、２個の第２のコイルＶ２とで構成されている。２×ｎ個のＶ相コイル３２Ｖは、直列に接続されている。したがって、変形例では、２個の第１のコイルＶ１及び２個の第２のコイルＶ２は、直列に接続されている。各第１のコイルＶ１は、２スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。各第２のコイルＶ２は、３スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。
　ｎ≧２の場合、ｎ個の第１のコイルＶ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。変形例では、Ｖ相の２個の第１のコイルＶ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に１８０度ごとに等間隔に配置されている。言い換えると、ｎ個の第１のコイルＶ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに３６０／ｎ度ずれて等間隔に配置されている。変形例では、Ｖ相の２個の第１のコイルＶ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに１８０度ずれて等間隔に配置されている。
　ｎ≧２の場合、ｎ個の第２のコイルＶ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。変形例では、Ｖ相の２個の第２のコイルＶ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に１８０度ごとに等間隔に配置されている。言い換えると、ｎ個の第２のコイルＶ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに３６０／ｎ度ずれて等間隔に配置されている。変形例では、Ｖ相の２個の第２のコイルＶ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに１８０度ずれて等間隔に配置されている。
〈Ｗ相コイル３２Ｗ〉
　２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗは、ｎ個の第１のコイルＷ１と、ｎ個の第２のコイルＷ２とを含む。変形例では、４個のＷ相コイル３２Ｗは、２個の第１のコイルＷ１と、２個の第２のコイルＷ２とで構成されている。２×ｎ個のＷ相コイル３２Ｗは、直列に接続されている。したがって、変形例では、２個の第１のコイルＷ１及び２個の第２のコイルＷ２は、直列に接続されている。各第１のコイルＷ１は、２スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。各第２のコイルＷ２は、３スロットピッチで固定子鉄心３１に配置されている。
　ｎ≧２の場合、ｎ個の第１のコイルＷ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。変形例では、Ｗ相の２個の第１のコイルＷ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に１８０度ごとに等間隔に配置されている。言い換えると、ｎ個の第１のコイルＷ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに３６０／ｎ度ずれて等間隔に配置されている。変形例では、Ｗ相の２個の第１のコイルＷ１は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに１８０度ずれて等間隔に配置されている。
　ｎ≧２の場合、ｎ個の第２のコイルＷ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されている。変形例では、Ｗ相の２個の第２のコイルＷ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、周方向に１８０度ごとに等間隔に配置されている。言い換えると、ｎ個の第２のコイルＷ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに３６０／ｎ度ずれて等間隔に配置されている。変形例では、Ｗ相の２個の第２のコイルＷ２は、各コイルエンド３２ａにおいて、互いに１８０度ずれて等間隔に配置されている。
〈巻線係数〉
　実施の形態１で説明した比率Ｎ１／Ｎ２は、変形例に係る電動機１の固定子３にも適用できる。
実施の形態２．
　実施の形態２に係る圧縮機３００について説明する。
　図２０は、圧縮機３００の構造を概略的に示す断面図である。
　圧縮機３００は、電動要素としての電動機１と、ハウジングとしての密閉容器３０７と、圧縮要素（圧縮装置とも称する）としての圧縮機構３０５とを有する。本実施の形態では、圧縮機３００は、スクロール圧縮機である。ただし、圧縮機３００は、スクロール圧縮機に限定されない。圧縮機３００は、スクロール圧縮機以外の圧縮機、例えば、ロータリー圧縮機でもよい。
　圧縮機３００内の電動機１は、実施の形態１（変形例を含む）で説明した電動機１である。電動機１は、圧縮機構３０５を駆動する。
　圧縮機３００は、さらに、シャフト４の下端部（すなわち、圧縮機構３０５側と反対側の端部）を支持するサブフレーム３０８を備えている。
　圧縮機構３０５は、密閉容器３０７内に配置されている。圧縮機構３０５は、渦巻部分を有する固定スクロール３０１と、固定スクロール３０１の渦巻部分との間に圧縮室を形成する渦巻部分を有する揺動スクロール３０２と、シャフト４の上端部を保持するコンプライアンスフレーム３０３と、密閉容器３０７に固定されてコンプライアンスフレーム３０３を保持するガイドフレーム３０４とを備える。
　固定スクロール３０１には、密閉容器３０７を貫通する吸入管３１０が圧入されている。また、密閉容器３０７には、固定スクロール３０１から吐出される高圧の冷媒ガスを外部に吐出する吐出管３０６が設けられている。この吐出管３０６は、密閉容器３０７の圧縮機構３０５と電動機１との間に設けられた開口部に連通している。
　電動機１は、固定子３を密閉容器３０７に嵌め込むことにより密閉容器３０７に固定されている。電動機１の構成は、上述した通りである。密閉容器３０７には、電動機１に電力を供給するガラス端子３０９が溶接により固定されている。
　電動機１が回転すると、その回転が揺動スクロール３０２に伝達され、揺動スクロール３０２が揺動する。揺動スクロール３０２が揺動すると、揺動スクロール３０２の渦巻部分と固定スクロール３０１の渦巻部分とで形成される圧縮室の容積が変化する。そして、吸入管３１０から冷媒ガスが吸入され、圧縮されて、吐出管３０６から吐出される。
　圧縮機３００は、実施の形態１で説明した電動機１を有するので、実施の形態１で説明した利点を持つ。
　さらに、圧縮機３００は実施の形態１で説明した電動機１を有するので、圧縮機３００の性能を改善することができる。
実施の形態３．
　実施の形態２に係る圧縮機３００を有する、空気調和機としての冷凍空調装置７について説明する。
　図２１は、実施の形態３に係る冷凍空調装置７の構成を概略的に示す図である。
　冷凍空調装置７は、例えば、冷暖房運転が可能である。図２１に示される冷媒回路図は、冷房運転が可能な空気調和機の冷媒回路図の一例である。
　実施の形態３に係る冷凍空調装置７は、室外機７１と、室内機７２と、室外機７１及び室内機７２を接続する冷媒配管７３とを有する。
　室外機７１は、圧縮機３００と、熱交換器としての凝縮器７４と、絞り装置７５と、室外送風機７６（第１の送風機）とを有する。凝縮器７４は、圧縮機３００によって圧縮された冷媒を凝縮する。絞り装置７５は、凝縮器７４によって凝縮された冷媒を減圧し、冷媒の流量を調節する。絞り装置７５は、減圧装置とも言う。
　室内機７２は、熱交換器としての蒸発器７７と、室内送風機７８（第２の送風機）とを有する。蒸発器７７は、絞り装置７５によって減圧された冷媒を蒸発させ、室内空気を冷却する。
　冷凍空調装置７における冷房運転の基本的な動作について以下に説明する。冷房運転では、冷媒は、圧縮機３００によって圧縮され、凝縮器７４に流入する。凝縮器７４によって冷媒が凝縮され、凝縮された冷媒が絞り装置７５に流入する。絞り装置７５によって冷媒が減圧され、減圧された冷媒が蒸発器７７に流入する。蒸発器７７において冷媒は蒸発し、冷媒（具体的には、冷媒ガス）が再び室外機７１の圧縮機３００へ流入する。室外送風機７６によって空気が凝縮器７４に送られると冷媒と空気との間で熱が移動し、同様に、室内送風機７８によって空気が蒸発器７７に送られると冷媒と空気との間で熱が移動する。
　以上に説明した冷凍空調装置７の構成及び動作は、一例であり、上述した例に限定されない。
　実施の形態３に係る冷凍空調装置７によれば、実施の形態１で説明した利点を持つ。
　さらに、実施の形態３に係る冷凍空調装置７は、実施の形態２に係る圧縮機３００を有するので、冷凍空調装置７の性能を改善することができる。
　以上に説明した各実施の形態における特徴及び各変形例における特徴は、互いに組み合わせることができる。
　１　電動機、　２　回転子、　３　固定子、　７　冷凍空調装置、　３１　固定子鉄心、　３２　３相コイル、　３２ａ　コイルエンド、　３２Ｕ　Ｕ相コイル、　３２Ｖ　Ｖ相コイル、　３２Ｗ　Ｗ相コイル、　７１　室外機、　７２　室内機、　７４　凝縮器、　７７　蒸発器、　３００　圧縮機、　３０５　圧縮機構、　３０７　密閉容器、　３１１　スロット、　Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１　第１のコイル、　Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２　第２のコイル。

Claims (10)

  1. 　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
    　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
    　を備え、
    　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
    　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２、又は２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たす
    　固定子。
  2. 　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
    　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
    　を備え、
    　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
    　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、１．１１７≦Ｎ１／Ｎ２≦１．６３４、又は２．２４４≦Ｎ１／Ｎ２≦２．８７６を満たす
    　固定子。
  3. 　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
    　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
    　を備え、
    　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
    　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、１．３４７≦Ｎ１／Ｎ２≦２．５３２を満たす
    　固定子。
  4. 　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
    　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
    　を備え、
    　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
    　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、０．９２８≦Ｎ１／Ｎ２＜２を満たす
    　固定子。
  5. 　９×ｎ個（ｎは１以上の整数）のスロットを有する固定子鉄心と、
    　前記固定子鉄心に分布巻きで取り付けられており、４×ｎ個の磁極を形成する３相コイルと
    　を備え、
    　前記３相コイルは、前記３相コイルのコイルエンドにおいて、２×ｎ個のＵ相コイル、２×ｎ個のＶ相コイル、及び２×ｎ個のＷ相コイルを有し、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＶ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＷ相コイルは直列に接続されており、
    　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルの各々は、２スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第１のコイルと、３スロットピッチで前記固定子鉄心に配置されたｎ個の第２のコイルとを含み、
    　前記ｎ個の第１のコイルは、前記コイルエンドにおいて、周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第２のコイルは、前記コイルエンドにおいて、前記周方向に３６０／ｎ度ごとに等間隔に配置されており、
    　前記ｎ個の第１のコイルの各々の巻数をＮ１とし、前記ｎ個の第２のコイルの各々の巻数をＮ２とすると、２＜Ｎ１／Ｎ２≦３．２９４を満たす
    　固定子。
  6. 　前記２×ｎ個のＵ相コイル、前記２×ｎ個のＶ相コイル、及び前記２×ｎ個のＷ相コイルは、Ｙ結線で接続されている請求項１から５のいずれか１項に記載の固定子。
  7. 　前記固定子の分布巻係数は、１である請求項１から６のいずれか１項に記載の固定子。
  8. 　請求項１から７のいずれか１項に記載の固定子と、
    　前記固定子の内側に配置された回転子と
    　を備えた電動機。
  9. 　密閉容器と、
    　前記密閉容器内に配置された圧縮装置と、
    　前記圧縮装置を駆動する請求項８に記載の電動機と
    　を備えた圧縮機。
  10. 　請求項９に記載の圧縮機と、
    　熱交換器と
    　を備えた空気調和機。
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