[發明專利]電動機以及具備該電動機的電設備

有效

• 申請號: 201310589815.3
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103840632B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 渡邊彰彥;水上裕文
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K5/16
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,張會華

技術領域

本發明特別是涉及一種為了抑制軸承中的電腐蝕的發生而進行改進后的電動機以及具備該電動機的電設備。

背景技術

近年來，電動機的驅動方式大多采用使用了脈寬調制(Pulse Width Modulation)方式(以下稱為“PWM方式”)的逆變器驅動。在使用了PWM方式的逆變器驅動的情況下，繞組的中性點的電位不會為零。因而，在軸承的外輪與軸承的內輪之間產生電位差(以下稱為“軸電壓”)。軸電壓包含由于開關動作(switching)而產生的高頻成分。當軸電壓達到存在于軸承內部的油膜會產生絕緣擊穿的電壓時，在軸承內部有微小的電流流過。當流過該微小的電流時，在軸承內部產生電腐蝕。若電腐蝕發展，則在軸承的內輪、軸承的外輪或者軸承球處會產生波狀的磨損現象。當產生波狀的磨損現象時，有時會從軸承產生異常音。該異常音的產生成為電動機不良的主要原因之一。

另外，在通過PWM方式對電動機進行逆變器驅動的驅動電路中使用的電源供給電路、形成該電源供給電路的初級側電路以及將該初級側電路電連接至大地來進行接地的電路分別是電絕緣的結構。將分別電絕緣結構的電路稱為逆變器用電源電路。此外，進行逆變器驅動的驅動電路還包括控制電路等。

以往，為了抑制電腐蝕的發生，考慮了如下的對策。

(1)將軸承的內輪和軸承的外輪形成為導通狀態。

(2)將軸承的內輪和軸承的外輪形成為絕緣狀態。

(3)降低軸電壓。

作為實現上述(1)的具體方法，列舉將軸承所使用的潤滑劑設為具有導電性的潤滑劑。但是，具有導電性的潤滑劑存在隨時間經過而導電性變差、或者缺乏滑動配合來移動的可靠性等問題。

作為實現上述(1)的其它的具體方法，還考慮在旋轉軸上設置電刷并使其為導通狀態的方法。該方法存在產生電刷的磨損粉末、或者需要設置電刷的空間等問題。

作為實現上述(2)的具體方法，列舉將位于軸承內部的鐵球變更為非導電性的陶瓷球。該方法抑制發生電腐蝕的效果非常高。然而，該方法存在成本高這樣的問題，因此無法在廣泛應用的電動機中采用。

作為實現上述(3)的具體方法，已知有日本特開2007-159302號公報那樣的以往的方法。即，使定子鐵芯和具有導電性的金屬制的托架電短路。當定子鐵芯和金屬性的托架電短路時，靜電電容發生變化，因此能夠降低軸電壓。

另外，還存在如日本特開2004-229429號公報那樣的以往的方法。該以往的方法抑制在電動機所具備的軸承中發生電腐蝕。作為以往的方法，公開了以下結構：作為接地，將電動機的定子鐵芯等電連接至大地。

并且，還存在如日本特開2010-158152號公報那樣的以往的方法。該以往的方法是在旋轉體上設置電介質層。當在旋轉體上設置電介質層時，靜電電容發生變化，因此能夠降低軸電壓。

然而，日本特開2007-159302號公報那樣的以往的方法是使定子鐵芯和金屬性的托架電短路。通過該方法不能調整靜電電容。并且，存在根據轉子所使用的磁體的材質、轉子的結構的不同而軸電壓變高這樣的問題。

另外，日本特開2004-229429號公報那樣的以往的方法是提高靜電電容的方法。在該方法中，需要在軸承的內輪與軸承的外輪之間始終以高電位的狀態保持靜電電容的平衡。在本結構中，考慮到下面的情形。即，有時由于使用電動機的環境、將定子和轉子組裝時的精度偏差等而靜電電容的平衡被破壞。在這種情況下，相反地軸電壓變高，存在容易發生電腐蝕這樣的問題。

發明內容

本發明的電動機是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種抑制在軸承中發生電腐蝕的電動機以及具備該電動機的電設備。

本發明的電動機具備定子、轉子、一對軸承、一對托架以及導通材料。

定子具有繞組以及用于纏繞繞組的定子鐵芯。轉子具有旋轉體以及貫通于旋轉體的軸心并被固定于旋轉體的轉軸，該旋轉體在圓周方向上與定子相對置地包括永磁體。一對軸承對轉軸進行支承。

一對托架將軸承固定并且具有導電性。導通材料將一對托架電連接。

將靜電電容A設為在轉軸與旋轉體的相對于軸心形成為最外周的最外周面之間產生的靜電電容。將靜電電容B設為在定子鐵芯與導通材料之間產生的靜電電容。在測量頻率為10kHz時，靜電電容A與靜電電容B之間的關系為0.50A≤B≤3.08A。

另外，本發明的電設備具備上述的電動機以及對該電動機進行驅動的驅動部。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式1的電動機的截面和放大了的主要部分的結構圖。