[發明專利]電動機以及具備該電動機的電氣設備

有效

• 申請號: 201480028922.1
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN105264751B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 渡邊彰彥
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H02K5/16
• 分類號: 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

技術領域

本發明涉及一種電動機，特別涉及一種改良成抑制軸承發生電腐蝕的電動機。

背景技術

近年來，采用通過脈寬調制(Pulse Width Modulation)方式(以下稱為PWM方式)的逆變器來驅動電動機的方式的情況逐漸變多。在這種PWM方式的逆變器驅動的情況下，繞組的中性點電位不會為零，因此使得在軸承的外圈與內圈之間產生電位差(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，當軸電壓達到軸承內部的油膜的絕緣擊穿電壓時，微小電流流過軸承內部而在軸承內部產生電腐蝕。在電腐蝕發展的情況下，有時會在軸承內圈、軸承外圈或軸承球處產生波狀磨損現象而導致異常音，這成為電動機中的不良狀況的主要原因之一。

此外，是以下結構：通過PWM方式對電動機進行逆變器驅動的驅動電路(包括控制電路等)的電源供給電路與該電源供給電路的初級側電路及初級側電路側的引向大地的地線(earth)之間電絕緣。

以往，為了抑制電腐蝕，考慮了如下的對策。

(1)使軸承內圈與軸承外圈為導通狀態。

(2)使軸承內圈與軸承外圈為絕緣狀態。

(3)降低軸電壓。

作為上述(1)的具體方法，可列舉出使軸承的潤滑劑具有導電性。但是，導電性潤滑劑存在隨著時間經過而導電性變差、缺乏滑動可靠性等課題。另外，還可考慮在旋轉軸上設置電刷來設為導通狀態的方法，但是該方法也存在電刷磨損粉、需要空間等課題。

作為上述(2)的具體方法，可列舉出將軸承內部的鐵球變更為非導電性的陶瓷球。該方法的抑制電腐蝕的效果非常高，但是存在成本高的課題，無法在通用的電動機中采用。

作為上述(3)的具體方法，以往公知如下的方法：通過使定子鐵芯與具有導電性的金屬制端蓋之間電短路，來消除靜電容量成分以降低軸電壓(例如參照專利文獻1)。另外，在抑制電動機的軸承的電腐蝕的以往技術中，還公開了很多將電動機的定子鐵芯等電連接于大地的地線的結構(例如參照專利文獻2)。另外，以往公知如下的方法：使兩個端蓋之間電短路，在旋轉體上設置電介質層，改變靜電容量來降低軸電壓(例如參照專利文獻3)。

然而，首先，如專利文獻1那樣的以往方法存在如下的課題。即，由于該以往方法是進行短路的方法，因此無法調整靜電容量，根據轉子的磁體材質、構造不同，存在軸電壓高的情況。另外，作為其它課題，可列舉出：由于是進行短路的方法，因此軸承內圈與軸承外圈之間需要始終以電位高的狀態保持平衡。在這種狀態的情況下，作為一種可能性，還考察了以下的情形：當由于電動機的使用環境、定子與轉子的組裝精度偏差等而靜電容量的平衡崩潰時，反之軸電壓變高而容易發生電腐蝕。

另外，本案申請的課題中的結構如上所述那樣是如下的結構：通過PWM方式對電動機進行逆變器驅動的驅動電路(包括控制電路等)的電源供給電路與該電源供給電路的初級側電路及初級側電路側的引向大地的地線之間電絕緣。因而，若采用以往技術的將電動機的定子鐵芯等電連接于大地的地線的結構并通過追加了該結構的結構來謀求解決課題，那么從電動機的規格、特性的觀點出發，還會進一步考察出其它課題，有困難之處。

另外，在使兩個端蓋之間電短路并在旋轉體上設置電介質層、改變靜電容量來降低軸電壓的方法中，考察出以下問題：使兩個端蓋之間短路的引線、導通帶在電動機的生產工序過程中或電動機的使用過程中被切斷，兩個端蓋中的軸電壓的平衡崩潰而發生電腐蝕。

專利文獻1：日本特開2007-159302號公報

專利文獻2：日本特開2004-229429號公報

專利文獻3：日本特開2010-158152號公報

發明內容

本發明的電動機具備：定子，其包括纏繞有繞組的定子鐵芯；轉子，其包括旋轉體和軸，該旋轉體與定子相向地在周向上保持有永磁體，該軸以貫通旋轉體的中央的方式對旋轉體進行緊固；兩個軸承，該兩個軸承支承軸；以及兩個導電性的端蓋，該兩個導電性的端蓋分別固定軸承。另外，兩個導電性的端蓋相互之間電絕緣。而且，定子鐵芯與一方的端蓋之間的靜電容量A以及定子鐵芯與另一方的端蓋之間的靜電容量B被設定成近似或一致。

并且，本發明的電動機也可以是，靜電容量A與靜電容量B的關系為0.4A≤B≤2.5A。