br>[0068]例如，W相的繞組27 — 2，以從位于槽編號N0.4的槽23(第I槽23a)中的旋轉(zhuǎn)軸RA側(cè)向位于槽編號N0.10的槽23 (第I槽23a)中的旋轉(zhuǎn)軸RA側(cè)分布的方式卷繞。
[0069]另外，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的定子20中，對于繞組的匝數(shù)，例如具有如圖3所示的結(jié)構(gòu)。在圖3中，槽23內(nèi)的空間中的定子鐵心21側(cè)以“上側(cè)”示出，旋轉(zhuǎn)軸RA側(cè)以“下側(cè)”示出。
[0070]例如，位于槽編號為奇數(shù)編號的各第I槽23a中的總匝數(shù)(總導(dǎo)體數(shù))為上側(cè)的匝數(shù)+下側(cè)的匝數(shù)={ V (3)/2}n+{ V (3)/2}n = V (3)n，彼此相同。例如，在位于槽編號N0.2的第I槽23a中，上側(cè)的U相的匝數(shù)+下側(cè)的U相的匝數(shù)={ V (3)/2}n+{ V (3)/2}η = V (3)η。例如，在位于槽編號Νο.4的第I槽23a中，上側(cè)的W相的匝數(shù)+下側(cè)的W相的膽數(shù)={ V (3)/2}n+{ V (3)/2}n = V (3)n。
[0071]例如，位于槽編號為偶數(shù)編號的各第2槽23b中的總匝數(shù)(總導(dǎo)體數(shù))為上側(cè)的匝數(shù)+下側(cè)的匝數(shù)=n+n = 2n，彼此相同。例如，在位于槽編號N0.1的第I槽23b中，上偵_ V相的膽數(shù)+下側(cè)的U相的膽數(shù)=n+n = 2n。例如，在位于槽編號N0.3的第I槽23b中，上側(cè)的U相的膽數(shù)+下側(cè)的U相的膽數(shù)=n+n = 2n。
[0072]另外，例如，第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)(總導(dǎo)體數(shù))和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)(總導(dǎo)體數(shù))彼此不同。例如，第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)，為了使感應(yīng)電壓的高次諧波成分為零(參照圖6)而彼此不同。即，對于在各槽23中配置的各相的匝數(shù)，為了使得在配置同相的繞組的第I槽23a和配置異相的繞組的第2槽23b不同，使用共計(jì)2種匝數(shù)。
[0073]例如，優(yōu)選以下述方式構(gòu)成，即，在將極數(shù)設(shè)為P、槽數(shù)設(shè)為S、電源的相數(shù)設(shè)為m、每極每相的槽數(shù)設(shè)為q = S/P/m時(shí)，在每極每相的槽數(shù)q為2i (i是大于或等于I的整數(shù))的情況下，第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和所述第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)之比，例如為0.85 V (3):2 ?1.15 V (3):2o
[0074]假設(shè)在第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)之比小于0.85 V (3):2 (即，在將第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)設(shè)為2時(shí)第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)小于0.85 V (3))的情況下，由于相對于同相的繞組的匝數(shù)，異相的繞組的匝數(shù)過大，因此感應(yīng)電壓的高次諧波成分(即，高次諧波的繞組系數(shù))可能超過在實(shí)際應(yīng)用中能夠忽略的水平而變大。
[0075]或者，假設(shè)在第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)和第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)之比大于1.15 V (3):2( S卩，在將第2槽23b內(nèi)的總匝數(shù)設(shè)為2時(shí)第I槽23a內(nèi)的總匝數(shù)大于1.15 V (3))的情況下，由于相對于異相的繞組的匝數(shù)，同相的繞組的匝數(shù)過大，因此感應(yīng)電壓的高次諧波成分(即，高次諧波的繞組系數(shù))可能超過在實(shí)際應(yīng)用中能夠忽略的水平而變大。
[0076]例如，在實(shí)施方式I中，如果將配置于N0.1?N0.3的U相繞組的匝數(shù)(導(dǎo)體數(shù))分別設(shè)為Ul (N0.1下)、U2 (N0.2上)、U3 (N0.2下)、U4 (N0.3上)，則Ul?U4的匝數(shù)比按照下述的算式(I)設(shè)定。此外，同相繞組的個(gè)數(shù)是每極每相的槽的2倍，即2q個(gè)。
[0077]Ul:U2:U2:U4 = I: V (3)/2: V (3)/2:1…(I)
[0078]此外，對于V相、W相，也設(shè)為如圖3所示的匝數(shù)比。
[0079]下面，對于本實(shí)施方式所實(shí)現(xiàn)的扭矩脈動減小的效果，例示并說明旋轉(zhuǎn)電機(jī)I例如是永磁鐵型旋轉(zhuǎn)電機(jī)的情況。旋轉(zhuǎn)電機(jī)I (永磁鐵型旋轉(zhuǎn)電機(jī))的扭矩大致與由永磁鐵所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和向繞組通電的電流的乘積成正比。因此，如果感應(yīng)電壓和通電電流波形是理想的正弦波形狀，則會產(chǎn)生的扭矩變?yōu)楣潭ㄖ?。但是，如果感?yīng)電壓中含有高次諧波成分，則產(chǎn)生扭矩脈動。特別地，3相旋轉(zhuǎn)電機(jī)的扭矩脈動產(chǎn)生電源頻率的6n倍(6f、12f、18f)的成分，這是由感應(yīng)電壓的6n±l次的高次諧波成分引起的。例如，6f成分的扭矩脈動是由5次、7次的高次諧波成分引起的。12f成分的扭矩脈動是由11次、13次的諧高頻波成分引起的。18f成分的扭矩脈動是由17次、19次的高次諧波成分引起的。
[0080]由此，為了將旋轉(zhuǎn)電機(jī)I的扭矩脈動減小至在實(shí)際應(yīng)用中能夠忽略的水平，需要將感應(yīng)電壓的高次諧波成分減小至在實(shí)際應(yīng)用中能夠忽略的水平。旋轉(zhuǎn)電機(jī)I (永磁鐵型旋轉(zhuǎn)電機(jī))的感應(yīng)電壓的高次諧波成分由磁鐵形狀引起產(chǎn)生，但隨著極數(shù)和槽數(shù)的組合的不同，能夠減小至一定程度。其原因在于，隨著極數(shù)和槽數(shù)的組合的不同，能夠減小與繞組交鏈的磁通的高次諧波成分，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)I中，通常利用稱為繞組系數(shù)的系數(shù)進(jìn)行研宄。本實(shí)施方式也利用繞組系數(shù)對本實(shí)施方式的效果進(jìn)行說明。
[0081]在對本實(shí)施方式所實(shí)現(xiàn)的感應(yīng)電壓的高次諧波成分的減小效果進(jìn)行說明時(shí)，首先，說明對比例的構(gòu)造中的繞組系數(shù)。作為與圖1所示的極數(shù)為8、槽數(shù)為48、相數(shù)為3、每極每相的槽數(shù)q為2、在I個(gè)槽內(nèi)配置同相或異相的2個(gè)繞組的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I相對應(yīng)的對比例，考慮具有如圖31所示的匝數(shù)的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)901。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)901中，如圖31所示，將各槽內(nèi)部的匝數(shù)設(shè)為相同。另外，繞組的連接圖如圖32所示。
[0082]下面，對圖31所示的q = 2的旋轉(zhuǎn)電機(jī)901的繞組系數(shù)進(jìn)行說明。繞組系數(shù)由短距繞組系數(shù)Kp和分布繞組系數(shù)Kd的乘積進(jìn)行計(jì)算。短距繞組系數(shù)是表示由于線圈間距=線圈橫跨的齒數(shù)X齒間距(定子內(nèi)徑/齒數(shù))和極間距(定子內(nèi)徑/極數(shù))不同而導(dǎo)致感應(yīng)電壓減少的系數(shù)。因此，短距繞組系數(shù)Kp能夠根據(jù)極數(shù)、槽數(shù)、線圈節(jié)距(繞組橫跨的齒數(shù))由下式⑵計(jì)算出。
[0083]Kp = sin (次數(shù)X 180 X極數(shù)/槽數(shù)X線圈節(jié)距/2)…(2)
[0084]由于根據(jù)圖32所示的繞組的連接圖，線圈節(jié)距(繞組橫跨的齒數(shù))為5，因此短距繞組系數(shù)的各次數(shù)成分如圖33。
[0085]然后，分布繞組系數(shù)Kd是表示針對I相串聯(lián)連接多個(gè)繞組時(shí)，由于繞組間(線圈間)產(chǎn)生相位差而導(dǎo)致感應(yīng)電壓減少的系數(shù)。因此，能夠根據(jù)繞組間的相位差計(jì)算出。當(dāng)前，如果將繞組的相位差設(shè)為α，則由于同相的繞組的數(shù)量是#1繞組和#2繞組這2個(gè)，因此分布繞組系數(shù)為下式(3)。
[0086]Kd = cos (次數(shù) X α /2)...(3)
[0087]另外，繞組的相位差α利用下式⑷求出。
[0088]α = 180 X 極數(shù) / 槽數(shù)…(4)
[0089]在圖32所示的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的情況下，α為30度。
[0090]將利用算式(3)、(4)計(jì)算出的分布繞組系數(shù)、以及利用分布繞組系數(shù)Kd和短距繞組系數(shù)Kp的乘積計(jì)算出的繞組系數(shù)在圖33中示出。如圖33所示可知，在對比例的繞組結(jié)構(gòu)中，在5次、7次、11次、13次、17次、19次的全部高次諧波成分中具有超過在實(shí)際應(yīng)用中能夠忽略的水平(例如，0.01)的較大的值。
[0091]上述繞組系數(shù)的計(jì)算如圖32所示，想象出將N0.2上和N0.7下的U相的繞組連接(#1繞組)、將N0.3上和N0.8下的U相的繞組連接(#2繞組)的情形而進(jìn)行計(jì)算。
[0092]另一方面，如圖34所示，通過將N0.1下和N0.7下連接(#1繞組)、將N0.2下和N0.8下連接(#2繞組)、將N0.2上和N0.8上連接(#3繞組)、將N0.3上和N0.9上連接(#4繞組)，也能夠計(jì)算出繞組系數(shù)。在該情況下，由于線圈節(jié)距(繞組橫跨的齒數(shù))為6，因此短距繞組系數(shù)Kp根據(jù)式(2)為1.0。另一方面，分布繞組系數(shù)Kd根據(jù)同相的多個(gè)線圈間的相位差計(jì)算出，但由于同相的線圈的數(shù)量是#1繞組、#2繞組、#3繞組、#4繞組這4個(gè)，因此分布繞組系數(shù)Kd成為下式(5)。
[0093]Kd = (2.0+2cos (次數(shù) X α /2)) /4…(5)
[0094]將利用算式(5)計(jì)算出的分布繞組系數(shù)Kd、以及利用分布繞組系數(shù)Kd和短距繞組系數(shù)Kp的乘積計(jì)算出的繞組系數(shù)在圖35中示出。通過圖33和圖35的比較可知，繞組系數(shù)相同，而與繞組的連接方法無關(guān)。在本說明書中，為了簡單地進(jìn)行本實(shí)施方式所涉及的繞組系數(shù)的導(dǎo)出，設(shè)想以線圈節(jié)距為槽數(shù)/極數(shù)=6，即短距繞組系數(shù)Kp為1.0的方式連接，進(jìn)行繞組系數(shù)的計(jì)算。
[0095]然后，示出實(shí)施方式I所涉及的繞組系數(shù)。為了簡單地導(dǎo)出繞組系數(shù)，設(shè)想如上述的圖34那樣連接繞組，按照與圖34所示的U相繞組的#1繞組?M繞組相對應(yīng)的圖2所示的#1繞組?M繞組(繞組25 — I?25 — 4)進(jìn)行考慮。由于在如圖2所示地連接的情況下的線圈節(jié)距為6，因此，短距繞組系數(shù)Kp與對比例相同，為下式(6)。
[0096]Kp = sin (次數(shù)X 180 X極數(shù)/槽數(shù)X線圈節(jié)距/2)
[0097]= sin (次數(shù) X 180 X 8/48 X 6/2)
[0098]=sin (次數(shù) X 90)
[0099]= 1.0...(6)
[0100]然后考慮分布繞組系數(shù)Kd。為了計(jì)算各次數(shù)的分布繞組系數(shù)Kd，計(jì)算在#1繞組?#4繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位差。在#1繞組、#2繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位差根據(jù)式(4)，由α = 180Χ極數(shù)/槽數(shù)=30°求出。另外，#2繞組、#3繞組根據(jù)圖2是相同相位，在#3繞組、#4繞組中產(chǎn)生30°的相位差。
[0101]將對#1繞組?#4繞組的基波成分的相位差進(jìn)行矢量表示的圖在圖4中示出。另夕卜，為了對繞組系數(shù)的高次諧波成分也進(jìn)行研宄，將表示感應(yīng)電壓的5次、7次、11次、13次、17次、19次成分的相位差的圖分別在圖5(a)?(f)中示出。圖5(a)?(f)各自的相位差是將利用算式(4)計(jì)算出的相位差與高次諧波次數(shù)成分相乘所得到的值，在5次的情況下能夠確認(rèn)到產(chǎn)生30° X5= 150°的相位差。
[0102]在本實(shí)施方式中，其特征在于，在配置有同相繞組的第I槽23a和配置有異相繞組的第2槽23b中對匝數(shù)進(jìn)行了變更。因此，對于本實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)電機(jī)I中的分布繞組系數(shù)Kd，需要考慮同相的多個(gè)繞組間的相位差，并且還要考慮#1繞組?#4繞組的匝數(shù)的不同而進(jìn)行計(jì)算。如果設(shè)#1繞組、#4繞組的匝數(shù)為A，#2繞組、#3繞組的匝數(shù)為B，則分布繞組系數(shù)Kd為下式(7) ο
[0103]Kd = (2B+2A X cos (次數(shù) Xa))/ (2A+2B)
[0104]= (2B+2AXcos (次數(shù) X30))/(2A+2B)…(7)
[0105]現(xiàn)在，如果設(shè)#1繞組、#4繞組的匝數(shù)為A = n，#2繞組、#3繞組的匝數(shù)為B ={ V (3)/2} n，則本實(shí)施方式所涉及的分布繞組系數(shù)Kd為下式(8)。
[0106]Kd = ( V (3)+2cos (次數(shù) X30))/( V (3)+2)...(8)
[0107]由此，本實(shí)施方式所涉及的分布繞組系數(shù)Kd的I次、5次、7次成分分別為下式
(9)、(10)、(Il)0
[0108]Kd(l 次)=(V (3)+2cos(lX30)/( V (3)+2)
[0109]= 0.928…(9)
[0110]Kd(5 次)=(V (3)+2cos(5X30)/( V (3)+2)
[0111]=0...(10)
[0112]Kd(7 次)=(V (3)+2cos(7X30)/( V (3)+2)
[0113]=0...(11)
[0114]另外，如果17次、19次成分也同樣地計(jì)算，則計(jì)算為O。
[0115]將按照上述方式求出的繞組系數(shù)在圖6中示出。如圖6所示，可知根據(jù)本實(shí)施方式，繞組系數(shù)的5次、7次、17次、19次成分大致為零。
[0116]在對比例的構(gòu)造中，如圖33、圖35所示，由于5次、7次、17次、19次成分的繞組系數(shù)超過在實(shí)際應(yīng)用中能夠忽略的水平(例如，0.01)、具有較大的值，因此認(rèn)為難以將扭矩脈動減小至在實(shí)際應(yīng)用中能夠忽略的水平。
[0117]與此相對，在本實(shí)施方式中，由于在6n±l次的高次諧波的繞組