特許 7568419 分布巻のコイル構造を有する固定子及びこれを備える三相交流電動機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】分布巻のコイル構造を有する固定子及びこれを備える三相交流電動機

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/04 20060101AFI20241008BHJP

   H02K 3/28 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

H02K3/04 E

H02K3/28 J

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020079787

(22)【出願日】2020-04-28

(65)【公開番号】P2021175334

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-02-07

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 高嗣

【審査官】北川 大地

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０３７０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１８６４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／０４

Ｈ０２Ｋ ３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周方向の配置されたスロットのスロット数が極数の１．５倍より大きく、前記スロット数を前記極数で除算した値が既約分数になる分数スロット型の三相交流電動機の固定子であって、
渡り線によって互いに連結された複数個のコイルが前記スロット内の特定の箇所に配置されたコイル群を、６つ備え、
前記コイルとは、線材を使用して、閉じた輪の形状をつくり、同一形状で連結して束で重なっているものであり、
６つの前記コイル群の各々は、互いに同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有し、周方向に互いに６０度ずれた位置に配置され、
前記６つのコイル群は、第１から第６のコイル群からなり、
前記第１のコイル群から周方向に６０度ずれた位置に前記第２のコイル群が配置され、
前記第２のコイル群から前記周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に前記第３のコイル群が配置され、
前記第３のコイル群から前記周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に前記第４のコイル群が配置され、
前記第４のコイル群から前記周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に前記第５のコイル群が配置され、
前記第５のコイル群から前記周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に前記第６のコイル群が配置され、
前記第１のコイル群と前記第４のコイル群とから三相交流巻線のうちの第１相巻線が構成され、
前記第２のコイル群と前記第５のコイル群とから三相交流巻線のうちの第２相巻線が構成され、
前記第３のコイル群と前記第６のコイル群とから三相交流巻線のうちの第３相巻線が構成され、
前記極数は、２の奇数倍であり、
前記第１から第６のコイル群における各前記第１相巻線は第１の線対称軸に対して線対称に配置され、前記第１から第６のコイル群における各前記第２相巻線は第２の線対称軸に対して線対称に配置され、前記第１から第６のコイル群における各前記第３相巻線は第３の線対称軸に対して線対称に配置される、固定子。

【請求項2】

周方向の配置されたスロットのスロット数が極数の１．５倍より大きく、前記スロット数を前記極数で除算した値が既約分数になる分数スロット型の三相交流電動機の固定子であって、
渡り線によって互いに連結された複数個のコイルが前記スロット内の特定の箇所に配置されたコイル群を、６つ備え、
６つの前記コイル群の各々は、互いに同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有し、周方向に互いに６０度ずれた位置に配置され、
前記６つのコイル群は、第１から第６のコイル群からなり、
前記第１のコイル群から周方向に６０度ずれた位置に前記第２のコイル群が配置され、
前記第２のコイル群から前記周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に前記第３のコイル群が配置され、
前記第３のコイル群から前記周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に前記第４のコイル群が配置され、
前記第４のコイル群から前記周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に前記第５のコイル群が配置され、
前記第５のコイル群から前記周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に前記第６のコイル群が配置され、
前記第１のコイル群と前記第４のコイル群とから三相交流巻線のうちの第１相巻線が構成され、
前記第２のコイル群と前記第５のコイル群とから三相交流巻線のうちの第２相巻線が構成され、
前記第３のコイル群と前記第６のコイル群とから三相交流巻線のうちの第３相巻線が構成され、
前記スロット数を前記極数で除算して得られる値である前記既約分数の分母は偶数であり、
前記第１から第６のコイル群における前記第１相巻線は偶数回の回転対称性を有するように配置され、前記第１から第６のコイル群における前記第２相巻線は偶数回の回転対称性を有するように配置され、前記第１から第６のコイル群における前記第３相巻線は偶数回の回転対称性を有するように配置される、固定子。

【請求項3】

請求項１または２に記載の固定子と、
前記固定子に対して径方向に対向配置された回転子と、
を備える三相交流電動機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分布巻のコイル構造を有する固定子及びこれを備える三相交流電動機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、三相交流電動機のコギングトルク及びトルクリップルを低減させることができる極とスロットの組み合わせとして、スロット数を極数で除算して得られた値が既約分数となる分数スロットを有する三相交流電動機が知られている。このような三相交流電動機は、「分数スロット三相交流電動機」とも称される。

【0003】

分数スロットを有する三相交流電動機では、極数とスロット数の最小公倍数を大きくするように、極数とスロット数を選定でき、また、高次の分布巻係数の値を小さくできることから、トルクリップルを減少させることができる。

【0004】

また、スロット数が、極数の１．５倍より大きい分数スロットを有する三相交流電動機においては、トルクリップルが小さくなる傾向があるものの、スロットに挿入する巻線のコイルピッチが１スロット（隣接するスロット間の距離）より大きくなるので、分布巻のコイル構造が必要となる。

【0005】

分布巻の巻線方法には大きく分けて、同心巻、重ね巻、及び波巻の３種類がある。このうち、重ね巻は、同一ピッチのコイルを重ねる巻き方である。重ね巻は、コイル間の干渉が少ないためコイルエンド（固定子に収納されないコイル端部）が小さく、また、重ね巻は、ほとんどの極数及びスロット数の三相交流電動機において、制約なく巻線配置できる利点がある。また、同心巻は、径方向に相ごとに順番にコイルを組み込む方法である。１重、２重、３重の同心コイル構造のため、インサータ方式の自動巻線機では工数が少なくて済み、また、制約なく巻線配置できる利点がある。ただし、コイルエンドが複雑に重ね合うためコイルエンドが大きくなる。

【0006】

例えば、同心巻コイルをスロットに挿入する場合に、最初に挿入されるＵ相の一極分のコイルをスロットの下側に挿入したのち、Ｖ相の一極分のコイルを２π／３P（Ｐは極数）ラジアンずれたスロットに、一方のコイル辺を先に挿入したコイルの上に重ねてスロットの上側に、他方のコイル辺をスロットの下側に挿入し、順次つぎのコイルを同様に２π／３Pラジアンずれたスロットに一方のコイル辺を先に挿入したコイルに重ね、他のコイル辺をスロット下側に挿入してゆき、スロット下側に挿入できないコイルは両辺を上側に挿入することを特長とする同心巻コイルの巻装方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0007】

例えば、整数スロット巻の三相６極電機子巻線において、各極各相の巻線を互いにコイルピッチが相違するｑ個の同心巻コイルから成り（ｑは各極各相のスロット数）、６極を構成する基準となる相の６個の巻線のうち隣合わない３個の巻線を電気角で互いに１８０°ずつ隔て、％コイルピッチを１００％（巻線の最小コイルピツチの内側に他相コイルの１極１相のコイル数に相当する量、ｑ個のスロット数）として構成し、残りの二相の巻線は電気角で互いに１８０°ずつ隔たり且つ、全三相６極分の巻線を２組にグループ化して各スロット毎に１段のコイルが入るように配置し二層巻とすることを特徴とする三相６極電機子巻線が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開昭５４－０６６４０６号公報

【文献】特開平４－２８９７４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

スロット数を極数で除算した値が既約分数となる三相交流電動機においては、分布巻による巻線の配置が複雑になることから、スロットに挿入する巻線のコイル数が多くなり、製造における巻線工程の自動化には不向きである。したがって、スロット数を極数で除算した値が既約分数となる三相交流電動機において、自動巻線可能な分布巻のコイル構造の実現が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様によれば、周方向の配置されたスロットのスロット数が極数の１．５倍より大きく、スロット数を極数で除算した値が既約分数になる分数スロット型の三相交流モータの固定子は、渡り線によって互いに連結された複数個のコイルがスロット内の特定の箇所に配置されたコイル群を、６つ備え、コイルとは、線材を使用して、閉じた輪の形状をつくり、同一形状で連結して束で重なっているものであり、６つのコイル群の各々は、互いに同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有し、周方向に互いに６０度ずれた位置に配置され、６つのコイル群は、第１から第６のコイル群からなり、第１のコイル群から周方向に６０度ずれた位置に第２のコイル群が配置され、第２のコイル群から周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に第３のコイル群が配置され、第３のコイル群から周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に第４のコイル群が配置され、第４のコイル群から周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に第５のコイル群が配置され、第５のコイル群から周方向と同一の方向に６０度ずれた位置に第６のコイル群が配置され、第１のコイル群と第４のコイル群とから三相交流巻線のうちの第１相巻線が構成され、第２のコイル群と第５のコイル群とから三相交流巻線のうちの第２相巻線が構成され、第３のコイル群と第６のコイル群とから三相交流巻線のうちの第３相巻線が構成され、極数は、２の奇数倍であり、第１から第６のコイル群における各第１相巻線は第１の線対称軸に対して線対称に配置され、第１から第６のコイル群における各第２相巻線は第２の線対称軸に対して線対称に配置され、第１から第６のコイル群における各第３相巻線は第３の線対称軸に対して線対称に配置される。

【0011】

また、本開示の一態様によれば、三相交流電動機は、上記固定子と、固定子に対して径方向に対向配置された回転子と、を備える。

【発明の効果】

【0012】

本開示の一態様によれば、スロット数を極数で除算した値が既約分数となる三相交流電動機において、自動巻線可能な分布巻のコイル構造を有する固定子を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の実施形態による１０極３６スロットの三相交流電動機における固定子の断面図である。

【図2】 １０極３６スロットの三相交流電動機における固定子の巻線配置の対称性を説明する断面図である。

【図3】図２に示した固定子における各コイル配置を説明する展開断面図である。

【図4】８極３０スロットの三相交流電動機における従来の固定子のコイル配置を示す展開断面図である。

【図5】本開示の実施形態による８極３０スロットの三相交流電動機における固定子の第１のコイル群（Ｕ相）の配置を示す展開断面図である。

【図6】本開示の実施形態による８極３０スロットの三相交流電動機における固定子の第１～第６のコイル群の配置を示す展開断面図である。

【図7】本開示の実施形態による８極３０スロットの三相交流電動機における巻線配置の回転対称性を説明する断面図であって、（Ａ）は－Ｕ相巻線の配置の回転対称性を示し、（Ｂ）は－Ｕ相巻線及び＋Ｕ相巻線の配置の回転対称性を示す。

【図8】８極３６スロットの三相交流電動機における従来の固定子のコイル配置を示す展開断面図である。

【図9】本開示の実施形態による８極３６スロットの三相交流電動機における固定子の第１のコイル群（Ｕ相）の配置を示す展開断面図である。

【図10】本開示の実施形態による８極３６スロットの三相交流電動機における固定子の第１～第６のコイル群の配置を示す展開断面図である。

【図11】本開示の実施形態による８極３６スロットの三相交流電動機における巻線配置の回転対称性を説明する断面図であって、（Ａ）は－Ｕ相巻線の配置の回転対称性を示し、（Ｂ）は－Ｕ相巻線及び＋Ｕ相巻線の配置の回転対称性を示す。

【図12】本開示の実施形態による１４極２４スロットの三相交流電動機における固定子の展開断面図である。

【図13】本開示の実施形態による１４極４８スロットの三相交流電動機における固定子の展開断面図である。

【図14】本開示の実施形態による２２極３６スロットの三相交流電動機における固定子の展開断面図である。

【図15】本開示の実施形態による２２極７２スロットの三相交流電動機における固定子の展開断面図である。

【図16】本開示の実施形態による固定子を備える三相交流電動機の外観を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下図面を参照して、分布巻のコイル構造を有する固定子及びこれを備える三相交流電動機について説明する。各図面において、同様の部材には同様の参照符号が付けられている。また、理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される形態は実施するための一つの例であり、図示された形態に限定されるものではない。

【0015】

以下の説明では、電流が流れる銅線などの線材または線材の束のことを「巻線」と称する。また、線材を使用して、閉じた輪の形状をつくり、同一形状で連結して束で重なっているものを「コイル」と称する。コイルは固定子のスロットに収容されている部分と、収容されていない部分とに分けられるが、各々を明確に分ける際は、前者を「巻線」、後者を「コイルエンド」と称する。また、固定子のスロットに収納されたコイルが跨ぐスロットの数を「コイルピッチ」と称する。スロットに収納されるコイルの巻線（プラス巻線及びマイナス巻線）の２つには、それぞれ位相が１８０度異なる電流が流れるため、コイルピッチは１極あたり電気角で１８０度程度、機械角換算で「１８０度÷極数」程度のコイルピッチが必要である。本開示の実施形態では、コイルピッチは、「スロット数÷極数の商」、または「スロット数÷極数の商＋１」のいずれかで規定している。

【0016】

図１は、本開示の実施形態による１０極３６スロットの三相交流電動機における固定子の断面図である。また、図２は、１０極３６スロットの三相交流電動機における固定子の巻線配置の対称性を説明する断面図である。また、図３は、図２に示した固定子における各コイル配置を説明する展開断面図である。なお、図１～図３において、回転子の磁極については図示を省略している。また、図１～図３及びこれ以降に示す各図において、Ｕ、Ｖ、Ｗは三相交流の各相を表し、各々電気角で±１２０度の位相差を有している。また、「＋」と「－」は電流の向きを示しており、その位相差は電気角で１８０度である。固定子１のコア３に設けられる各スロット２には、＋Ｕ、－Ｕ、＋Ｖ、－Ｖ、＋Ｗ、－Ｗ相の合計６相帯のいずれかが２つずつ配置される。各配置には、銅線などの電流が流れる線材が、同じ数だけ挿入されている。固定子１は本来は円筒状であるが、ここでは説明を分かり易くするために、円筒状である固定子１を直線的に展開した展開断面図も用いて説明する。

【0017】

本開示の実施形態による三相交流電動機は、周方向の配置されたスロット２のスロット数が極数の１．５倍より大きく、スロット数を極数で除算して得られた値が既約分数になる分数スロット型の三相交流電動機であって、固定子１と固定子１に対して径方向に対向配置された回転子とを備える。三相交流電動機の回転子の極対数をＰとしたとき、極数は２Ｐとなる。固定子１の巻線が挿入されるスロット数を６Ｎとしたとき、スロット数６Ｎを極数２Ｐで除算した値は、コイル４のスロットピッチを表す。スロット数６Ｎを極数２Ｐで除算した値が１．５より大きい三相交流電動機は、コイルのスロットピッチが２以上となり、分布巻のコイル構造となる。

【0018】

例えば１０極３６スロットの三相交流電動機は、スロット数３６を極数１０で除算した値が３．６であるので、「スロット数が極数の１．５倍より大きい」の要件を満たす。また、スロット数３６を極数１０で除算した値である１８／５は既約分数であるので、分数スロット型であるといえる。

【0019】

本開示の実施形態による固定子１は、渡り線によって互いに連結された複数個のコイル４がスロット内の特定の箇所に配置されたコイル群を、６つ備える。６つのコイル群の各々は、互いに同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを有し、周方向に互いに６０度ずれた位置に配置される。６つのコイル群の各々を、第１のコイル群、第２のコイル群、第３のコイル群、第４のコイル群、第５のコイル群、及び第６のコイル群と称する。図１に示すように、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相のコイルの各々について、２つのグループに分けて固定子１のスロット２に挿入する。

【0020】

図１（Ａ）に示すように、１層目として、Ｕ相巻線であるコイルＵ１、Ｕ２及びＵ３からなる第１のコイル群が配置される。図２及び図３に示すように、コイルＵ１は、スロット識別番号１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１及び４のスロットに配置される。コイルＵ２は、スロット識別番号８のスロットに配置される巻線とスロット識別番号１１のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号８及び１１のスロットに配置される。コイルＵ３は、スロット識別番号１５のスロットに配置される巻線とスロット識別番号１８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１５及び１８のスロットに配置される。

【0021】

図１（Ｂ）に示すように、２層目として、第１のコイル群から周方向（図１に示す例では時計回り）に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ１、Ｖ２及びＶ３からなる第２のコイル群が配置される。図２及び図３に示すように、コイルＶ１は、スロット識別番号７のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号７及び１０のスロットに配置される。コイルＶ２は、スロット識別番号１４のスロットに配置される巻線とスロット識別番号１７のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１４及び１７のスロットに配置される。コイルＶ３は、スロット識別番号２１のスロットに配置される巻線とスロット識別番号２４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２１及び２４のスロットに配置される。

【0022】

図１（Ｃ）に示すように、３層目として、第２のコイル群から周方向（図１に示す例では時計回り）に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ１、Ｗ２及びＷ３からなる第３のコイル群が配置される。図２及び図３に示すように、コイルＷ１は、スロット識別番号１３のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１３及び１６のスロットに配置される。コイルＷ２は、スロット識別番号２０のスロットに配置される巻線とスロット識別番号２３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２０及び２３のスロットに配置される。コイルＷ３は、スロット識別番号２７のスロットに配置される巻線とスロット識別番号３０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２７及び３０のスロットに配置される。

【0023】

図１（Ｄ）に示すように、４層目として、第３のコイル群から周方向（図１に示す例では時計回り）に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｕ相巻線であるコイルＵ４、Ｕ５及びＵ６からなる第４のコイル群が配置される。図２及び図３に示すように、コイルＵ４は、スロット識別番号１９のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１９及び２２のスロットに配置される。コイルＵ５は、スロット識別番号２６のスロットに配置される巻線とスロット識別番号２９のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２６及び２９のスロットに配置される。コイルＵ６は、スロット識別番号３３のスロットに配置される巻線とスロット識別番号３６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３３及び３６のスロットに配置される。

【0024】

図１（Ｅ）に示すように、５層目として、第４のコイル群から周方向（図１に示す例では時計回り）に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ４、Ｖ５及びＶ６からなる第５のコイル群が配置される。図２及び図３に示すように、コイルＶ４は、スロット識別番号２５のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２５及び２８のスロットに配置される。コイルＶ５は、スロット識別番号３２のスロットに配置される巻線とスロット識別番号３５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３２及び３５のスロットに配置される。コイルＶ６は、スロット識別番号３のスロットに配置される巻線とスロット識別番号６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３及び６のスロットに配置される。

【0025】

図１（Ｆ）に示すように、６層目として、第５のコイル群から周方向（図１に示す例では時計回り）に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ４、Ｗ５及びＷ６からなる第６のコイル群が配置される。図２及び図３に示すように、コイルＷ４は、スロット識別番号３１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号３４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３１及び３４のスロットに配置される。コイルＷ５は、スロット識別番号２のスロットに配置される巻線とスロット識別番号５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２及び５のスロットに配置される。コイルＷ６は、スロット識別番号９のスロットに配置される巻線とスロット識別番号１２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号９及び１２のスロットに配置される。

【0026】

コイルＵ１、Ｕ２及びＵ３からなる第１のコイル群と、コイルＶ１、Ｖ２及びＶ３からなる第２のコイル群と、コイルＷ１、Ｗ２及びＷ３からなる第３のコイル群と、コイルＵ４、Ｕ５及びＵ６からなる第４のコイル群と、コイルＶ４、Ｖ５及びＶ６からなる第５のコイル群と、コイルＷ４、Ｗ５及びＷ６からなる第６のコイル群とは、同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する。

【0027】

第１のコイル群内のコイルＵ１、Ｕ２及びＵ３並びに第４のコイル群内のコイルＵ４、Ｕ５及びＵ６は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＵ相巻線として構成される。また、第２のコイル群内のコイルＶ１、Ｖ２及びＶ３並びに第５のコイル群内のコイルＶ４、Ｖ５及びＶ６は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＶ相巻線として構成される。また、第３のコイル群内のコイルＷ１、Ｗ２及びＷ３並びに第６のコイル群内のコイルＷ４、Ｗ５及びＷ６は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＷ相巻線として構成される。１０極３６スロットの三相交流電動機は、上述の固定子１と固定子１に対して径方向に対向配置された回転子とを備える。

【0028】

特に回転子の極数が２の奇数倍である場合、６つのコイル群の配置には線対称性が成り立つ。図１～図３に示した１０極３６スロットの三相交流電動機の場合、極数１０は、２の５倍（すなわち奇数倍）であるので、線対称性が成り立つ。より詳しくは、Ｕ相巻線に係る第１のコイル群と第４のコイル群とは、周平面上における第１の対称軸１００Ｕに対して線対称に配置される。Ｖ相巻線に係る第２のコイル群と第５のコイル群とは、周平面上における第２の対称軸１００Ｖに対して線対称に配置される。Ｗ相巻線に係る第３のコイル群と第６のコイル群とは、周平面上における第３の対称軸１００Ｗに対して線対称に配置される。第１の対称軸１００Ｕと、第２の対称軸１００Ｖと、第３の対称軸１００Ｗとは、互いに６０度ずれて配置される。

【0029】

ここで、回転子の極数が２の奇数倍である場合における巻線配置の線対称性について、より詳細に説明する。

【0030】

±Ｕ、±Ｖ、±Ｗの６相帯の各々について、固定子のコイルに発生する誘起電圧の波形が正弦波に近づくように巻線の配置を最適化すると、各々の相帯の巻線は、等分布になるように、かつ、３６０÷極対数Ｐの値に近いスロットピッチで配置されるため、巻線は正Ｐ角形（ただし、Ｐは極対数）に近づくように配置される。

【0031】

一般的に極対数Ｐが奇数の場合、正Ｐ角形はＰ回の回転対称性を有するほか、各頂点、及びその頂点の対辺の中心を垂直に通る線を対称軸にした線対称性も有する。

【0032】

±Ｕ、±Ｖ、±Ｗの６相帯のうち、１相分の巻線を分数スロット型固定子のスロットに配置すると、奇数であるＰ個の頂点を持つ正Ｐ角形に近づくように巻線は配置される。巻線の配置は回転対称性を持つことはできないが、「Ｐ－１」は必ず偶数となるため、Ｐ個ある頂点のうち、ある１つの頂点を除き、連続する（Ｐ－１）／２個の頂点と、その隣に続く（Ｐ－１）／２個の頂点は、線対称となるように配置される。また、その線対称線は残りの１つの頂点を通る。

【0033】

例えば、図２の巻線配置を持つ１０極３６スロットの場合で説明する。Ｕの巻線はＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６の合計６個であり、Ｕ１とＵ６を一塊と考えると６個の－Ｕ相の巻線配置は正５角形に近い形を成している。

【0034】

－Ｕ相の巻線回転子の極対数が５であるため、電気角３６０度となる１極対の周期は機械角で換算すると３６０÷５＝７２度となる。一方で、スロット数は３６スロットなので、１つのスロットピッチは３６０÷３６＝１０度である。あるＵ相のコイルから隣の－Ｕのコイルまでのコイル間のピッチは、電気角１周期分の機械角７２度が望ましい。しかしながら、Ｕ６とＵ１のスロットピッチで１スロット分の１０度、Ｕ１とＵ２、Ｕ２とＵ３、Ｕ３とＵ４、Ｕ４とＵ５、及び、Ｕ５とＵ６の各々のスロットピッチで、７２度に近い７スロット分の７０度しか取れない。また、巻線の等分布性から、６個のＵ相のコイルのうち、２個のコイル（Ｕ２、Ｕ３）と続く２個のコイル（Ｕ４、Ｕ５）は１００Ｕを軸として、線対称に配置される。さらに１００Ｕの線はＵ１とＵ６のコイルの線対称軸でもあるため、結果として、１００Ｕは６個のＵ相のコイルを２分する線対称軸である。同様の理由で、残りの各５相帯のコイル配置も、回転対称性を持たないが、線対称となる軸を有する。

【0035】

各相の線対称軸は、各相の全コイルを等配分で２つに分けるため、線対称軸を境に同一のコイルピッチ、及び、同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を１群として、１相を２つのコイル群に等配分に分けることができる。また、残りの２相についても、同様に線対称軸を境に同一のコイルピッチ、及び、同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を１群として、１相を２つのコイル群に等配分に分けることができるため、結局のところ、３相は合計６つの群に分けることができる。

【0036】

このように、１０極３６スロットの三相交流電動機の場合、スロット数を極数で割った値が既約分数である分数スロット型の三相交流電動機となるので、コイルピッチ（＝スロット数÷極数の商または商＋１）が小さくなりコイルエンドが短くなる。したがって、コイルエンドが重ならない部分が存在することから、従来のようなコイルの入れ替え作業が不要であるので、巻線作業の自動化が容易となり、また、相間紙も挿入しやすい。また分数スロット型の三相交流電動機であるので、コギングトルク及びトルクリップルが非常に小さい。

【0037】

図４は、８極３０スロットの三相交流電動機における従来の固定子のコイル配置を示す展開断面図である。図４において、参照番号１００１は固定子を示し、参照番号１００２はスロットを示し、参照番号１００３は固定子のコアを示し、参照番号１００４はコイル（巻線）を示す。８極３０スロットの三相交流電動機は、スロット数３０を極数８で除算した値である１５／４は既約分数であるので分数スロット型である。極対数４は偶数である。三相交流電動機のスロット数は３の倍数となるため、＋Ｕ、－Ｕ、＋Ｖ、－Ｖ、＋Ｗ、－Ｗ相の合計６相帯（偶数個）を一層のみで均等に３０スロットに配置することができない。したがって、従来の固定子１００１は、図４に示すように、６相帯を１層目と２層目とに分けて配置していた。

【0038】

図５は、本開示の実施形態による８極３０スロットの三相交流電動機における固定子の第１のコイル群（Ｕ相）の配置を示す展開断面図である。また、図６は、本開示の実施形態による８極３０スロットの三相交流電動機における固定子の第１～第６のコイル群の配置を示す展開断面図である。例えば８極３０スロットの三相交流電動機は、スロット数３０を極数８で除算した値が３．７５であるので、「スロット数が極数の１．５倍より大きい」の要件を満たす。また、スロット数３０を極数８で除算した値である１５／４は既約分数であるので、分数スロット型であるといえる。また、既約分数１５／４の分母が偶数であるので、１層巻のみで全スロットを巻くことができず、２層巻となる。例えばＵ相巻線であるコイルＵ１、Ｕ２及びＵ３からなる第１のコイル群を、図５に示すように配置する。さらに、第１のコイル群と同様の同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する第２～第６のコイル群を形成し、図６に示すように第１～第６のコイル群の各々を、周方向に６０度（５スロットピット）ずつずらして配置する。より詳しくは、Ｕ相巻線である第１のコイル群については、スロット識別番号１、４、８、１１、１２及び１５にコイルを配置する。Ｖ相巻線である第２のコイル群については、第１のコイル群から周方向に６０度（５スロットピット）ずれたスロット識別番号６、９、１３、１６、１７及び２０にコイルを配置する。Ｗ相巻線である第３のコイル群については、第２のコイル群から周方向に６０度（５スロットピット）ずれたスロット識別番号１１、１４、１８、２１、２２及び２５にコイルを配置する。Ｕ相巻線である第４のコイル群については、第３のコイル群から周方向に６０度（５スロットピット）ずれたスロット識別番号１６、１９、２３、２６、２７及び３０にコイルを配置する。Ｖ相巻線である第５のコイル群については、第４のコイル群から周方向に６０度（５スロットピット）ずれたスロット識別番号２１、２４、２８、１、２及び５にコイルを配置する。Ｗ相巻線である第６のコイル群については、第５のコイル群から周方向に６０度（５スロットピット）ずれたスロット識別番号２６、２９、３、６、７及び１０にコイルを配置する。第１のコイル群内の各コイル及び第４のコイル群内の各コイルは、渡り線によって連結され、固定子１におけるＵ相巻線として構成される。また、第２のコイル群内の各コイル及び第５のコイル群内の各は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＶ相巻線として構成される。また、第３のコイル群内の各コイル及び第６のコイル群内の各コイルは、渡り線によって連結され、固定子１におけるＷ相巻線として構成される。８極３０スロットの三相交流電動機は、上述の固定子１と固定子１に対して径方向に対向配置された回転子とを備える。

【0039】

ここで、回転子の極数が２の偶数倍である場合における巻線配置の回転対称性について説明する。本開示の実施形態においては、回転子の極数が２の偶数倍である場合、巻線配置は２回以上の偶数回（例えば１８０度、９０度、６０度、４５度、・・・）の回転対称性を有する。

【0040】

±Ｕ、±Ｖ、±Ｗの６相帯の各々について、固定子のコイルに発生する誘起電圧の波形が正弦波に近づくように巻線の配置を最適化すると、各々の相帯の巻線は、等分布になるように、かつ、３６０÷極対数Ｐの値に近いスロットピッチで配置されるため、巻線は正Ｐ角形（ただし、Ｐは極対数）に近づくように配置される。

【0041】

一般的に極対数Ｐが偶数の場合、正Ｐ角形はＰ回の回転対称性を有するほか、２頂点を結ぶ線を対称軸にした線対称性も有する。

【0042】

±Ｕ、±Ｖ、±Ｗの６相帯のうち、１相分の巻線を分数スロット型固定子のスロットに配置すると、偶数であるＰ個の頂点を持つ正Ｐ角形に近づくように巻線は配置される。ただし、分数スロット型固定子でありなおかつＰが偶数である場合（すなわちスロット数を極数で除算して得られる値である既約分数の分母が偶数である場合）は、１層巻のみで全スロットを巻くことができず、２層巻となる。これは１層目のみでは「－Ｕ」と「＋Ｕ」、「－Ｖ」と「＋Ｖ」、「－Ｗ」と「＋Ｗ」の６相帯全てを、同じ数で埋めることができないためである。例えば、図４に示す８極３０スロットの三相交流電動機では、「－Ｕ」、「＋Ｖ」及び「－Ｗ」の巻線の数は６個であり、「＋Ｕ」、「－Ｖ」及び「＋Ｗ」の巻線の数は４個である。逆に、２層目では、「－Ｕ」、「＋Ｖ」及び「－Ｗ」の巻線の数は４個であり、「＋Ｕ」、「－Ｖ」及びと「＋Ｗ」の巻線の数は６個である。１層目と２層目を合計すると、６相帯は各々合計１０個ずつとなる。このような１層目及び２層目における不均一な分布より、正Ｐ角形と比較すると、Ｐ個の頂点に相当する巻線の配置が１層巻であるところと２層であるところが隣り合って混同するため、線対称性を持つことができない。その代わりに回転対称性のみ有し得る。図７は、本開示の実施形態による８極３０スロットの三相交流電動機における巻線配置の回転対称性を説明する断面図であって、（Ａ）は－Ｕ相巻線の配置の回転対称性を示し、（Ｂ）は－Ｕ相巻線及び＋Ｕ相巻線の配置の回転対称性を示す。例えば８極３０スロットの三相交流電動機において、－Ｕ相の巻線は、１極、１相当たり、１．２５（＝３０÷８÷３）スロットずつ配置される。１極、１相当たり１．２５スロットなので、１層分のスロットが巻線で埋まるところが２か所あり、２層分のスロットが巻線で埋まるところが４か所ある。つまり、－Ｕ相の巻線は４極対で５スロット分埋まる。＋Ｕ相の巻線についても、同様であり、１極、１相当たり１．２５スロットなので、１層分のスロットが巻線で埋まるところが２か所あり、２層分のスロットが巻線で埋まるところが４か所ある。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように軸１００Ｕ’を境に、－Ｕ相及び＋Ｕ相のコイルの組を２つに等配分で分けることができる。これは８極３０スロットの三相交流電動機が４極１５スロットの２周期分（スロット識別番号１～１５のスロットとスロット識別番号１６～３０のスロットとは同じ巻線配置）であるためでもある。このように、８極３０スロットの三相交流電動機においては、２回の回転対称性を有する。

【0043】

以上説明したように、回転子の極数が２の偶数倍である場合における巻線配置は、各相を２つに等配分で分けることができ、結果として、各相のコイルは合計６つの群に分けることができる。

【0044】

図８は、８極３６スロットの三相交流電動機における従来の固定子のコイル配置を示す展開断面図である。図８において、参照番号１００１は固定子を示し、参照番号１００２はスロットを示し、参照番号１００３は固定子のコアを示し、参照番号１００４はコイル（巻線）を示す。８極３６スロットの三相交流電動機は、スロット数３６を極数８で除算した値である９／２は既約分数であるので分数スロット型である。極対数４は偶数である。三相交流電動機のスロット数は３の倍数となるため、＋Ｕ、－Ｕ、＋Ｖ、－Ｖ、＋Ｗ、－Ｗ相の合計６相帯（偶数個）を一層のみで均等に３０スロットに配置することができない。したがって、従来は、図８に示すように、６相帯を１層目と２層目とに分けて配置していた。

【0045】

図８は、本開示の実施形態による８極３６スロットの三相交流電動機における固定子の第１のコイル群（Ｕ相）の配置を示す展開断面図である。また、図１０は、本開示の実施形態による８極３６スロットの三相交流電動機における固定子の第１～第６のコイル群の配置を示す展開断面図である。例えば８極３６スロットの三相交流電動機は、スロット数３６を極数８で除算した値が４．５であるので、「スロット数が極数の１．５倍より大きい」の要件を満たす。また、スロット数３６を極数８で除算した値である９／２は既約分数であるので、分数スロット型であるといえる。また、既約分数９／２の分母が偶数であるので、１層巻のみで全スロットを巻くことができず、２層巻となる。例えばＵ相巻線であるコイルＵ１、Ｕ２及びＵ３からなる第１のコイル群を、図８に示すように配置する。さらに、第１のコイル群と同様の同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する第２～第６のコイル群を形成し、図１０に示すように第１～第６のコイル群の各々を、周方向に６０度（６スロットピット）ずつずらして配置する。より詳しくは、Ｕ相巻線である第１のコイル群については、スロット識別番号１、２、５、６、１０、１１、１４及び１５にコイルを配置する。このうち、スロット識別番号１、６、１０及び１５については、同一スロットに配置される２重同心巻とする。Ｖ相巻線である第２のコイル群については、第１のコイル群から周方向に６０度（６スロットピット）ずれたスロット識別番号７、８、１１、１２、１６、１７、２０及び２１にコイルを配置する。このうち、スロット識別番号７、１２、１６及び２１については、同一スロットに配置される２重同心巻とする。Ｗ相巻線である第３のコイル群については、第２のコイル群から周方向に６０度（６スロットピット）ずれたスロット識別番号１３、１４、１７、１８、２２、２３、２６及び２７にコイルを配置する。このうち、スロット識別番号１３、１８、２２及び２７については、同一スロットに配置される２重同心巻とする。Ｕ相巻線である第４のコイル群については、第３のコイル群から周方向に６０度（６スロットピット）ずれたスロット識別番号１９、２０、２３、２４、２８、２９、３２及び３３にコイルを配置する。このうち、スロット識別番号１９、２４、２８及び３３については、同一スロットに配置される２重同心巻とする。Ｖ相巻線である第５のコイル群については、第４のコイル群から周方向に６０度（６スロットピット）ずれたスロット識別番号２５、２６、２９、３０、３４、３５、２及び３にコイルを配置する。このうち、スロット識別番号２５、３０、３４及び３については、同一スロットに配置される２重同心巻とする。Ｗ相巻線である第６のコイル群については、第５のコイル群から周方向に６０度（６スロットピット）ずれたスロット識別番号３１、３２、３５、３６、４、５、８及び９にコイルを配置する。このうち、スロット識別番号３１、３２、４及び９については、同一スロットに配置される２重同心巻とする。第１のコイル群内の各コイル及び第４のコイル群内の各コイルは、渡り線によって連結され、固定子１におけるＵ相巻線として構成される。また、第２のコイル群内の各コイル及び第５のコイル群内の各は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＶ相巻線として構成される。また、第３のコイル群内の各コイル及び第６のコイル群内の各コイルは、渡り線によって連結され、固定子１におけるＷ相巻線として構成される。８極３６スロットの三相交流電動機は、上述の固定子１と固定子１に対して径方向に対向配置された回転子とを備える。

【0046】

図１１は、本開示の実施形態による８極３６スロットの三相交流電動機における巻線配置の回転対称性を説明する断面図であって、（Ａ）は－Ｕ相巻線の配置の回転対称性を示し、（Ｂ）は－Ｕ相巻線及び＋Ｕ相巻線の配置の回転対称性を示す。例えば８極３６スロットの三相交流電動機において、－Ｕ相の巻線は、１極、１相当たり、１．５（＝３６÷８÷３）スロットずつ配置される。１極、１相当たり１．５スロットなので、１層分のスロットが巻線で埋まるところが４か所あり、２層分のスロットが巻線で埋まるところが４か所ある。＋Ｕ相の巻線についても、同様であり、１極、１相当たり１．５スロットなので、１層分のスロットが巻線で埋まるところが４か所あり、２層分のスロットが巻線で埋まるところが４か所ある。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように２つの軸１００Ｕ’を境に、－Ｕ相及び＋Ｕ相のコイルの組を４つに等配分で分けることができる。これは８極３６スロットの三相交流電動機が２極９スロットの２周期分（スロット識別番号１～９のスロットとスロット識別番号１０～１８のスロットとスロット識別番号１９～２７のスロットとスロット識別番号２７～３６のスロットとは同じ巻線配置）であるためでもある。このように、８極３６スロットの三相交流電動機においては、４回の回転対称性を有する。

【0047】

続いて、１４極２４スロットの三相交流電動機における固定子について説明する。

【0048】

図１２は、本開示の実施形態による１４極２４スロットの三相交流電動機における固定子の展開断面図である。

【0049】

１４極２４スロットの三相交流電動機は、スロット数２４を極数１４で除算した値が約１．７であるので、「スロット数が極数の１．５倍より大きい」の要件を満たす。また、スロット数２４を極数１４で除算した値である１２／７は既約分数であるので、分数スロット型であるといえる。

【0050】

例えばＵ相巻線であるコイルＵ１及びＵ２からなる第１のコイル群を、図１２に示すように配置する。さらに、第１のコイル群と同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する第２～第６のコイル群を形成し、第１～第６のコイル群の各々を、周方向に６０度（４スロットピッチ）ずつずらして配置する。

【0051】

より詳しくは、Ｕ相巻線である第１のコイル群について、コイルＵ１は、スロット識別番号２のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２及び４のスロットに配置される。コイルＵ２は、スロット識別番号９のスロットに配置される巻線とスロット識別番号１１のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号９及び１１のスロットに配置される。

【0052】

第１のコイル群から周方向に６０度（４スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ１及びＶ２からなる第２のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＶ１は、スロット識別番号２２のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号２４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２２及び２４のスロットに配置される。コイルＶ２は、スロット識別番号５のスロットに配置される巻線とスロット識別番号７のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号５及び７のスロットに配置される。

【0053】

第２のコイル群から周方向に６０度（４スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ１及びＷ２からなる第３のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＷ１は、スロット識別番号１８のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号２０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１８及び２０のスロットに配置される。コイルＷ２は、スロット識別番号１のスロットに配置される巻線とスロット識別番号３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１及び３のスロットに配置される。

【0054】

第３のコイル群から周方向に６０度（４スロットピッチ）ずれた位置に、Ｕ相巻線であるコイルＵ３及びＵ４からなる第４のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＵ３は、スロット識別番号１４のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号１６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１４及び１６のスロットに配置される。コイルＵ４は、スロット識別番号２１のスロットに配置される巻線とスロット識別番号２３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２１及び２３のスロットに配置される。

【0055】

第４のコイル群から周方向に６０度（４スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ３及びＶ４からなる第５のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＶ３は、スロット識別番号１０のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号１２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１０及び１２のスロットに配置される。コイルＶ４は、スロット識別番号１７のスロットに配置される巻線とスロット識別番号１９のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１７及び１９のスロットに配置される。

【0056】

第５のコイル群から周方向に６０度（４スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ３及びＷ４からなる第６のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＷ３は、スロット識別番号６のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６及び８のスロットに配置される。コイルＷ４は、スロット識別番号１３のスロットに配置される巻線とスロット識別番号１５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１３及び１５のスロットに配置される。

【0057】

コイルＵ１及びＵ２からなる第１のコイル群と、コイルＶ１及びＶ２からなる第２のコイル群と、コイルＷ１及びＷ２からなる第３のコイル群と、コイルＵ３及びＵ４からなる第４のコイル群と、コイルＶ３及びＶ４からなる第５のコイル群と、コイルＷ３及びＷ４からなる第６のコイル群は、同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する。

【0058】

第１のコイル群内のコイルＵ１及びＵ２並びに第４のコイル群内のコイルＵ３及びＵ４は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＵ相巻線として構成される。また、第２のコイル群内のコイルＶ１及びＶ２並びに第５のコイル群内のコイルＶ３及びＶ４は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＶ相巻線として構成される。また、第３のコイル群内のコイルＷ１及びＷ２並びに第６のコイル群内のコイルＷ３及びＷ４は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＷ相巻線として構成される。Ｕ相巻線に係る第１のコイル群と第４のコイル群とは、周平面上における第１の対称軸１００Ｕに対して線対称に配置される。Ｖ相巻線に係る第２のコイル群と第５のコイル群とは、周平面上における第２の対称軸１００Ｖに対して線対称に配置される。Ｗ相巻線に係る第３のコイル群と第６のコイル群とは、周平面上における第３の対称軸１００Ｗに対して線対称に配置される。第１の対称軸１００Ｕと、第２の対称軸１００Ｖと、第３の対称軸１００Ｗとは、互いに６０度ずれて配置される。１４極２４スロットの三相交流電動機は、上述の固定子１と固定子１に対して径方向に対向配置された回転子とを備える。

【0059】

続いて、１４極４８スロットの三相交流電動機における固定子について説明する。

【0060】

図１３は、本開示の実施形態による１４極４８スロットの三相交流電動機における固定子の展開断面図である。

【0061】

１４極４８スロットの三相交流電動機は、スロット数４８を極数１４で除算した値が約３．４であるので、「スロット数が極数の１．５倍より大きい」の要件を満たす。また、スロット数４８を極数１４で除算した値である２４／７は既約分数であるので、分数スロット型であるといえる。

【0062】

例えばＵ相巻線であるコイルＵ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４からなる第１のコイル群を、図１３に示すように配置する。さらに、第１のコイル群と同様の同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する第２～第６のコイル群を形成し、第１～第６のコイル群の各々を、周方向に６０度（８スロットピッチ）ずつずらして配置する。

【0063】

より詳しくは、Ｕ相巻線である第１のコイル群について、コイルＵ１は、スロット識別番号１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１及び４のスロットに配置される。コイルＵ２は、スロット識別番号７のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号１１のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号７及び１１のスロットに配置される。コイルＵ３は、スロット識別番号１４のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号１８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１４及び１８のスロットに配置される。コイルＵ４は、スロット識別番号２１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号７及び１１のスロットに配置される。

【0064】

第１のコイル群から周方向に６０度（８スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４からなる第２のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＷ１は、スロット識別番号４１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号４１及び４４のスロットに配置される。コイルＷ２は、スロット識別番号４７のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号４７及び３のスロットに配置される。コイルＷ３は、スロット識別番号６のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号１０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６及び１０のスロットに配置される。コイルＷ４は、スロット識別番号１３のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１３及び１６のスロットに配置される。

【0065】

第２のコイル群から周方向に６０度（８スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４からなる第３のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＶ１は、スロット識別番号３３のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号３６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３３及び３６のスロットに配置される。コイルＶ２は、スロット識別番号３９のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号４３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３９及び４３のスロットに配置される。コイルＶ３は、スロット識別番号４６のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号４６及び２のスロットに配置される。コイルＶ４は、スロット識別番号５のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号５及び８のスロットに配置される。

【0066】

第３のコイル群から周方向に６０度（８スロットピッチ）ずれた位置に、Ｕ相巻線であるコイルＵ５、Ｕ６、Ｕ７及びＵ８からなる第４のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＵ５は、スロット識別番号２５のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２５及び２８のスロットに配置される。コイルＵ６は、スロット識別番号３１のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号３５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３１及び３５のスロットに配置される。コイルＵ７は、スロット識別番号３８のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号４２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３８及び４２のスロットに配置される。コイルＵ８は、スロット識別番号４５のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号４５及び４８のスロットに配置される。

【0067】

第４のコイル群から周方向に６０度（８スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ５、Ｗ６、Ｗ７及びＷ８からなる第５のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＷ５は、スロット識別番号１７のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１７及び２０のスロットに配置される。コイルＷ６は、スロット識別番号２３のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号２７のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２３及び２７のスロットに配置される。コイルＷ７は、スロット識別番号３０のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号３４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３０及び３４のスロットに配置される。コイルＷ８は、スロット識別番号３７のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３７及び４０のスロットに配置される。

【0068】

第５のコイル群から周方向に６０度（８スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ５、Ｖ６、Ｖ７及びＶ８からなる第６のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＶ５は、スロット識別番号９のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号９及び１２のスロットに配置される。コイルＶ６は、スロット識別番号１５のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号１９のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１５及び１９のスロットに配置される。コイルＶ７は、スロット識別番号２２のスロットに配置される巻線と４コイルピッチずれたスロット識別番号２６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２２及び２６のスロットに配置される。コイルＶ８は、スロット識別番号２９のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号３２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２９及び４２のスロットに配置される。

【0069】

コイルＵ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４からなる第１のコイル群と、コイルＷ１、Ｗ２、Ｗ３及びＷ４からなる第２のコイル群と、コイルＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４からなる第３のコイル群と、コイルＵ５、Ｕ６、Ｕ７及びＵ８からなる第４のコイル群と、コイルＷ５、Ｗ６、Ｗ７及びＷ８からなる第５のコイル群と、コイルＶ５、Ｖ６、Ｖ７及びＶ８からなる第６のコイル群は、同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する。

【0070】

第１のコイル群内のコイルＵ１、Ｕ２、Ｕ３及びＵ４並びに第４のコイル群内のコイルＵ５、Ｕ６、Ｕ７及びＵ８は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＵ相巻線として構成される。また、第２のコイル群内のコイルＷ１、Ｗ２、Ｖ３及びＷ４並びに第５のコイル群内のコイルＷ５、Ｗ６、Ｗ７及びＷ８は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＷ相巻線として構成される。また、第３のコイル群内のコイルＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４並びに第６のコイル群内のコイルＶ５、Ｖ６、Ｖ７及びＶ８は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＶ相巻線として構成される。Ｕ相巻線に係る第１のコイル群と第４のコイル群とは、周平面上における第１の対称軸１００Ｕに対して線対称に配置される。Ｗ相巻線に係る第２のコイル群と第５のコイル群とは、周平面上における第２の対称軸１００Ｗに対して線対称に配置される。Ｖ相巻線に係る第３のコイル群と第６のコイル群とは、周平面上における第３の対称軸１００Ｖに対して線対称に配置される。第１の対称軸１００Ｕと、第２の対称軸１００Ｗと、第３の対称軸１００Ｖとは、互いに６０度ずれて配置される。１４極４８スロットの三相交流電動機は、上述の固定子１と固定子１に対して径方向に対向配置された回転子とを備える。

【0071】

続いて、２２極３６スロットの三相交流電動機における固定子について説明する。

【0072】

図１４は、本開示の実施形態による２２極３６スロットの三相交流電動機における固定子の展開断面図である。

【0073】

２２極３６スロットの三相交流電動機は、スロット数３６を極数２２で除算した値が約１．６であるので、「スロット数が極数の１．５倍より大きい」の要件を満たす。また、スロット数３６を極数２２で除算した値である１８／１１は既約分数であるので、分数スロット型であるといえる。

【0074】

例えばＵ相巻線であるコイルＵ１、Ｕ２及びＵ３からなる第１のコイル群を、図１４に示すように配置する。さらに、第１のコイル群と同様の同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する第２～第６のコイル群を形成し、第１～第６のコイル群の各々を、周方向に６０度（６スロットピッチ）ずつずらして配置する。

【0075】

より詳しくは、Ｕ相巻線である第１のコイル群について、コイルＵ１は、スロット識別番号２のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２及び４のスロットに配置される。コイルＵ２は、スロット識別番号７のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号９のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号７及び９のスロットに配置される。コイルＵ３は、スロット識別番号１２のスロットに配置される巻線と５コイルピッチずれたスロット識別番号１７のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１２及び１７のスロットに配置される。

【0076】

第１のコイル群から周方向に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ１、Ｖ２及びＶ３からなる第２のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＶ１は、スロット識別番号８のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号１０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号８及び１０のスロットに配置される。コイルＶ２は、スロット識別番号１３のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号１５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１３及び１５のスロットに配置される。コイルＶ３は、スロット識別番号１８のスロットに配置される巻線と５コイルピッチずれたスロット識別番号２３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１８及び２３のスロットに配置される。

【0077】

第２のコイル群から周方向に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ１、Ｗ２及びＷ３からなる第３のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＷ１は、スロット識別番号１４のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号１６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１４及び１６のスロットに配置される。コイルＷ２は、スロット識別番号１９のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号２１のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１９及び２１のスロットに配置される。コイルＷ３は、スロット識別番号２４のスロットに配置される巻線と５コイルピッチずれたスロット識別番号２９のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２４及び２９のスロットに配置される。

【0078】

第３のコイル群から周方向に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｕ相巻線であるコイルＵ４、Ｕ５及びＵ６からなる第４のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＵ４は、スロット識別番号２０のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号２２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２０及び２２のスロットに配置される。コイルＵ５は、スロット識別番号２５のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号２７のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２５及び２７のスロットに配置される。コイルＵ６は、スロット識別番号３０のスロットに配置される巻線と５コイルピッチずれたスロット識別番号３５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３０及び３５のスロットに配置される。

【0079】

第４のコイル群から周方向に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ４、Ｖ５及びＶ６からなる第５のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＶ４は、スロット識別番号２６のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号２８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２６及び２８のスロットに配置される。コイルＶ５は、スロット識別番号３１のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号３３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３１及び３３のスロットに配置される。コイルＶ６は、スロット識別番号３６のスロットに配置される巻線と５コイルピッチずれたスロット識別番号５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３６及び５のスロットに配置される。

【0080】

第５のコイル群から周方向に６０度（６スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ４、Ｗ５及びＷ６からなる第６のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＷ４は、スロット識別番号３１のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号３３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３１及び３３のスロットに配置される。コイルＷ５は、スロット識別番号１のスロットに配置される巻線と２コイルピッチずれたスロット識別番号３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１及び３のスロットに配置される。コイルＷ６は、スロット識別番号６のスロットに配置される巻線と５コイルピッチずれたスロット識別番号１１のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６及び１１のスロットに配置される。

【0081】

コイルＵ１、Ｕ２及びＵ３からなる第１のコイル群と、コイルＶ１、Ｖ２及びＶ３からなる第２のコイル群と、コイルＷ１、Ｗ２及びＷ３からなる第３のコイル群と、コイルＵ４、Ｕ５及びＵ６からなる第４のコイル群と、コイルＶ４、Ｖ５及びＶ６からなる第５のコイル群と、コイルＷ４、Ｗ５及びＷ６からなる第６のコイル群は、同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する。

【0082】

第１のコイル群内のコイルＵ１、Ｕ２及びＵ３並びに第４のコイル群内のコイルＵ４、Ｕ５及びＵ６は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＵ相巻線として構成される。また、第２のコイル群内のコイルＶ１、Ｖ２及びＶ３並びに第５のコイル群内のコイルＶ４、Ｖ５及びＶ６は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＶ相巻線として構成される。また、第３のコイル群内のコイルＷ１、Ｗ２及びＷ３並びに第６のコイル群内のコイルＷ４、Ｗ５及びＷ６は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＷ相巻線として構成される。Ｕ相巻線に係る第１のコイル群と第４のコイル群とは、周平面上における第１の対称軸１００Ｕに対して線対称に配置される。Ｖ相巻線に係る第２のコイル群と第５のコイル群とは、周平面上における第２の対称軸１００Ｖに対して線対称に配置される。Ｗ相巻線に係る第３のコイル群と第６のコイル群とは、周平面上における第３の対称軸１００Ｗに対して線対称に配置される。第１の対称軸１００Ｕと、第２の対称軸１００Ｖと、第３の対称軸１００Ｗとは、互いに６０度ずれて配置される。２２極３６スロットの三相交流電動機は、上述の固定子１と固定子１に対して径方向に対向配置された回転子とを備える。

【0083】

続いて、２２極７２スロットの三相交流電動機における固定子について説明する。

【0084】

図１５は、本開示の実施形態による２２極７２スロットの三相交流電動機における固定子の展開断面図である。

【0085】

２２極７２スロットの三相交流電動機は、スロット数３６を極数２２で除算した値が約３．３であるので、「スロット数が極数の１．５倍より大きい」の要件を満たす。また、スロット数７２を極数２２で除算した値である３６／１１は既約分数であるので、分数スロット型であるといえる。

【0086】

例えばＵ相巻線であるコイルＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５及びＵ６からなる第１のコイル群を、図１５に示すように配置する。さらに、第１のコイル群と同様の同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する第２～第６のコイル群を形成し、第１～第６のコイル群の各々を、周方向に６０度（１２スロットピッチ）ずつずらして配置する。

【0087】

より詳しくは、Ｕ相巻線である第１のコイル群について、コイルＵ１は、スロット識別番号１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１及び４のスロットに配置される。コイルＵ２は、スロット識別番号７のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号７及び１０のスロットに配置される。コイルＵ３は、スロット識別番号１４のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１７のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１４及び１７のスロットに配置される。コイルＵ４は、スロット識別番号２０のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２０及び２３のスロットに配置される。コイルＵ５は、スロット識別番号２７のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号３０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２７及び３０のスロットに配置される。コイルＵ６は、スロット識別番号３３のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号３６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３３及び３６のスロットに配置される。

【0088】

第１のコイル群から周方向に６０度（１２スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５及びＶ６からなる第２のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＶ１は、スロット識別番号１３のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１３及び１６のスロットに配置される。コイルＶ２は、スロット識別番号１９のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１９及び２２のスロットに配置される。コイルＶ３は、スロット識別番号２６のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２９のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２６及び２９のスロットに配置される。コイルＶ４は、スロット識別番号３２のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号３５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３２及び３５のスロットに配置される。コイルＶ５は、スロット識別番号３９のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３９及び４２のスロットに配置される。コイルＶ６は、スロット識別番号４５のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号４５及び４８のスロットに配置される。

【0089】

第２のコイル群から周方向に６０度（１２スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５及びＷ６からなる第３のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＷ１は、スロット識別番号２５のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２５及び２８のスロットに配置される。コイルＷ２は、スロット識別番号３１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号３４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３１及び３４のスロットに配置される。コイルＷ３は、スロット識別番号３８のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４１のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３８及び４１のスロットに配置される。コイルＷ４は、スロット識別番号４４のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４７のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号４４及び４７のスロットに配置される。コイルＷ５は、スロット識別番号５１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号５４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号５１及び５４５のスロットに配置される。コイルＷ６は、スロット識別番号５７のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号６０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号５７及び６０のスロットに配置される。

【0090】

第３のコイル群から周方向に６０度（１２スロットピッチ）ずれた位置に、Ｕ相巻線であるコイルＵ７、Ｕ８、Ｕ９、Ｕ１０、Ｕ１１及びＵ１２からなる第４のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＵ７は、スロット識別番号３７のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３７及び４０のスロットに配置される。コイルＵ８は、スロット識別番号４３のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号４６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号４３及び４６のスロットに配置される。コイルＵ９は、スロット識別番号５０のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号５３のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号５０及び５３のスロットに配置される。コイルＵ１０は、スロット識別番号５６のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号５９のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号５６及び５９のスロットに配置される。コイルＵ１１は、スロット識別番号６３のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号６６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６３及び６６のスロットに配置される。コイルＵ１２は、スロット識別番号６９のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号７２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６９及び７２のスロットに配置される。

【0091】

第４のコイル群から周方向に６０度（１２スロットピッチ）ずれた位置に、Ｖ相巻線であるコイルＶ７、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１０、Ｖ１１及びＶ１２からなる第５のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＶ７は、スロット識別番号４９のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号５２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号４９及び５２のスロットに配置される。コイルＶ８は、スロット識別番号５５のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号５８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号５５及び５８のスロットに配置される。コイルＶ９は、スロット識別番号６２のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号６５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６２及び６５のスロットに配置される。コイルＶ１０は、スロット識別番号６８のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号７１のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６８及び７１のスロットに配置される。コイルＶ１１は、スロット識別番号３のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号６のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号３及び６のスロットに配置される。コイルＶ１２は、スロット識別番号９のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１２のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号９及び１２のスロットに配置される。

【0092】

第５のコイル群から周方向に６０度（１２スロットピッチ）ずれた位置に、Ｗ相巻線であるコイルＷ７、Ｗ８、Ｗ９、Ｗ１０、Ｗ１１及びＷ１２からなる第６のコイル群が配置される。より詳しくは、コイルＷ７は、スロット識別番号６１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号６４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６１及び６４のスロットに配置される。コイルＷ８は、スロット識別番号６７のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号７０のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号６７及び７０のスロットに配置される。コイルＷ９は、スロット識別番号２のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号５のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２及び５のスロットに配置される。コイルＷ１０は、スロット識別番号８のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１１のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号８及び１１のスロットに配置される。コイルＷ１１は、スロット識別番号１５のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号１８のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号１５及び１８のスロットに配置される。コイルＷ１２は、スロット識別番号２１のスロットに配置される巻線と３コイルピッチずれたスロット識別番号２４のスロットに配置される巻線とで流れる電流の向きが互いに逆向きとなるように成形されて、スロット識別番号２１及び２４のスロットに配置される。

【0093】

コイルＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５及びＵ６からなる第１のコイル群と、コイルＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５及びＶ６からなる第２のコイル群と、コイルＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５及びＷ６からなる第３のコイル群と、コイルＵ７、Ｕ８、Ｕ９、Ｕ１０、Ｕ１１及びＵ１２からなる第４のコイル群と、コイルＶ７、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１０、Ｖ１１及びＶ１２からなる第５のコイル群と、コイルＷ７、Ｗ８、Ｗ９、Ｗ１０、Ｗ１１及びＷ１２からなる第６のコイル群は、同一のコイルピッチ及び同一のコイル間のスロットピッチを持つコイルの組を有する。

【0094】

第１のコイル群内のコイルＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５及びＵ６並びに第４のコイル群内のコイルＵ７、Ｕ８、Ｕ９、Ｕ１０、Ｕ１１及びＵ１２は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＵ相巻線として構成される。また、第２のコイル群内のコイルＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５及びＶ６並びに第５のコイル群内のコイルＶ７、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１０、Ｖ１１及びＶ１２は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＶ相巻線として構成される。また、第３のコイル群内のＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５及びＷ６並びに第６のコイル群内のコイルＷ７、Ｗ８、Ｗ９、Ｗ１０、Ｗ１１及びＷ１２は、渡り線によって連結され、固定子１におけるＷ相巻線として構成される。Ｕ相巻線に係る第１のコイル群と第４のコイル群とは、周平面上における第１の対称軸１００Ｕに対して線対称に配置される。Ｖ相巻線に係る第２のコイル群と第５のコイル群とは、周平面上における第２の対称軸１００Ｖに対して線対称に配置される。Ｗ相巻線に係る第３のコイル群と第６のコイル群とは、周平面上における第３の対称軸１００Ｗに対して線対称に配置される。第１の対称軸１００Ｕと、第２の対称軸１００Ｖと、第３の対称軸１００Ｗとは、互いに６０度ずれて配置される。２２極７２スロットの三相交流電動機は、上述の固定子１と固定子１に対して径方向に対向配置された回転子とを備える。

【0095】

以上、１０極３６スロット、８極３０スロット、８極３６スロット、１４極２４スロット、１４極４８スロット、２２極３６スロット及び２２極７２スロットの三相交流電動機を例にとって説明したが、これに限られず、スロット数を２Ｎ、極数を２Ｐとしたときのスロット数２Ｎを極数２Ｐで除した値が整数ではない他の極数、及びスロット数の三相交流電動機に対しても本発明を適用可能である。また、各図においてスロット識別番号の付与順はあくまでも一例である。

【0096】

このように、本開示の実施形態によれば、スロット数を極数で割った値が既約分数である分数スロット三相交流電動機となるので、コイルピッチ（＝スロット数÷極数の商または商＋１）が小さくなり、コイルエンドが短くなる。したがって、コイルエンドが重ならない部分が存在することから、従来のようなコイルの入れ替え作業が不要であるので、巻線作業の自動化が容易となり、また、相間紙も挿入しやすい。また分数スロット型の三相交流電動機であるので、コギングトルク及びトルクリップルが非常に小さい。

【0097】

本開示の実施形態による三相交流電動機の固定子は、インサータ方式による自動巻線機を用いた巻回が可能である。インサータ方式は、以下の手順で行われる。まず、ノズルで同心のいくつかの巻枠に同時に巻付けコイル（多重コイル）を作製し、インサータにコイルを挿入する。次に、インサータを固定子内に挿入し、コイルを固定子内に押し込む。また、実際にはインサータ内側にコイルを押し込むガイドの冶具が配置されてもよい。

【0098】

図１６は、本開示の実施形態による固定子を備える三相交流電動機の外観を例示する図である。

【0099】

本開示の実施形態による三相交流電動機１０００は、上述した固定子１と、固定子１に対して径方向に対向配置された回転子１０とを備える。図１６において、参照符号３は固定子のコアを示し、参照符号４はコイルを示す。コイル４は、スロットに収容されるプラス巻線（＋巻線）４１Ｐ及びマイナス巻線（－巻線）４１Ｎと、スロットに収容されないコイルエンド４２からなる。参照符号５は、回転子１０に設けられる磁石を示し、参照符号６は回転子１０の回転軸を示す。

【符号の説明】

【0100】

１ 固定子
２ スロット
３ 固定子のコア
４ コイル（巻線）
１０ 回転子
２１ 磁極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】