[發明專利]電動機以及具備該電動機的電設備

有效

• 申請號: 201480057760.4
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN105659478B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 中野圭策;礒村宜典;從野知子;黑住誠治
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H02K5/173
• 分類號: H02K5/173;H02K11/33;H02K11/40
• 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

本發明的電動機(100)具備定子(10)、轉子(14)、一對軸承(15)、外圈導通部(22)以及印刷電路板(18)。外圈導通部(22)將一對軸承(15)所包括的各自的外圈(151a、151b)之間電連接。印刷電路板(18)具有驅動電路(40)和阻抗元件。驅動電路(40)包括接地線(42)。驅動電路(40)控制向定子繞組(12)流通的電流。阻抗元件由至少一對以上的導電性圖案形成。形成阻抗元件的一方的導電性圖案與外圈導通部(22)電連接。形成阻抗元件的另一方的導電性圖案與驅動電路(40)所包括的接地線(42)電連接。

技術領域

本發明涉及到在電動機所具有的軸承中特別抑制電腐蝕的發生。另外，涉及一種具備該電動機的電設備。

背景技術

以往，在基于正弦波的對稱三相交流電路中，在使構成各相的電路環的條件相等的情況下，Y形接線的中性點的電位始終呈現固定的值。在位于電源側的Y形接線的中性點與位于負載側的Y形接線的中性點之間不產生電位差。此時，作為三相電源的正弦波，施加了不包含諧波分量的不失真的正弦波。

另外，在對稱三相交流電路中，在構成各相的電路環的條件不平衡的情況下，已知如下內容。即，位于負載側的Y形接線的中性點不呈現零電位，而是呈現某個值的電位。以上內容例如在專利文獻1中被公開。

此外，關于軸電壓的觀測，例如如以下那樣需要一些手段。即，關于軸電壓的觀測，將對稱三相交流電路所具有的某一個電路位置、為了方便起見而設定的分壓電路的中點作為偽中性點來觀測其電位差。

在實際的對稱三相交流電路中，由于各種原因，三相電源有時會變得不平衡?；蛘撸趯ΨQ三相交流電源中，三相電源所提供的正弦波有時會包含少許諧波分量。另外，觀測到在位于電源側的Y形接線的中性點和位于負載側的Y形接線的中性點處產生了一些電位。并且，由于該中性點的電位發生變化，導致在發電機所包括的旋轉軸、電動機所包括的旋轉軸處感應出電壓。所感應出的電壓被觀測為所謂的軸電壓。該軸電壓有時也會被施加于將旋轉軸旋轉自如地支承的軸承的內圈。

另一方面，軸承的外圈與發電機、電動機的輪廓或接地的部分電連接。因此，軸承的外圈所具有的電位變得與軸承的內圈所具有的電位不同。也就是說，在軸承的內圈與軸承的外圈之間產生電位差。因而，當外圈與內圈通過軸承所具有的滾動體而電連接時，在外圈、滾動體、內圈之間會分別發生放電。當發生放電時，在發生放電的位置處會殘留放電痕。將該放電痕稱為電腐蝕。當產生放電痕、即電腐蝕時，在軸承旋轉時會發生不良狀況。

例如，如專利文獻2～4所公開的那樣，在三相電源的發電機中，有時會因組裝發電機時產生的誤差、錯位等而導致磁路變得不平衡。如果磁路變得不平衡，則無法得到對稱三相交流電路，因此會產生不平衡的三相交流。當產生不平衡的三相交流時，中性點處會產生電位，因此會產生軸電壓。

另外，對發電機所具有的勵磁繞組提供勵磁電源。有時將使用晶閘管等的勵磁裝置用作勵磁電源。在該情況下，對勵磁繞組施加大量包含諧波的非正弦波波形的電壓。發電機具有基于包括勵磁繞組在內的發電機的結構構件的等效阻抗成分。所施加的非正弦波波形的電壓通過等效阻抗成分而產生因勵磁裝置所提供的勵磁電力而引起的軸電壓。

另外，如前述的專利文獻等所公開的那樣，發電機中會產生下面的特有現象。即，發電機所具有的蒸汽渦輪的葉片處會有蒸汽碰撞。碰撞的蒸汽的一部分離子化而帶電。蒸汽離子化而產生的電荷通過等效阻抗成分傳遞到旋轉軸。傳遞到旋轉軸的電荷表現為發電機的軸電壓。發電機的軸電壓會招致軸承的電腐蝕，這是公知的。

另一方面，專利文獻5中公開了以下內容。即，在對稱三相交流電路中的負載側的電動機中，由于三相交流發生的不平衡而產生軸電壓。負載側的電動機由于所產生的軸電壓而在軸承處發生電腐蝕。另外，專利文獻5中公開了使用逆變器裝置來驅動電動機的情況。即，在電動機中，每當電源進行開關動作時，發生一瞬間的電壓不平衡。換言之，電動機的中性點的電位以非常高的頻率變動。頻率有時也會為幾MHz。因此，由于中性點的電位變動，因此產生軸電壓，流通軸電流。其結果，在電動機的軸承處發生電腐蝕。