[發明專利]電機及具有該電機的電器設備

在審

• 申請號: 201910684730.0
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN112366880A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 李國雄;侯俊峰;陳丹;呂繼方;黃成棟;曾路強;呂玉嬋
• 申請（專利權）人: 廣東威靈電機制造有限公司
• 主分類號: H02K5/16
• 分類號: H02K5/16;H02K11/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 袁哲

本發明屬于電機技術領域，涉及電機及具有該電機的電器設備。將傳統的一體化軸承托架分離為定子托架部和軸承支承部，并在其間設置托架絕緣層，相當于在定子托架部與軸承支承部間增加了絕緣層電容。托架絕緣層的設置，定子側的等效電容可被大幅降低。在高頻電路的回路中，軸電壓即為軸承電容兩端的電壓分壓，定子側的等效電容相當于串聯在軸承電容的軸承外圈側。因此，通過托架絕緣層的設置降低定子側的等效電容，使得軸承電容兩端獲得更小的電壓分壓，即降低軸電壓。設置電極結構能降低軸電壓與軸電流。降低軸承電腐蝕發生的風險。對于功率較大而采用較大金屬外殼以提高安裝強度與保障散熱的電機，可以降低電機軸承電腐蝕損傷風險。

技術領域

本發明屬于電機技術領域，尤其涉及為防止發生軸承電腐蝕而改良的電機及具有該電機的電器設備。

背景技術

近年來，由于電器設備節能的趨勢，其采用的電機通常用高效率的無刷直流電機代替感應電機，例如空調機組，采用高效無刷直流電機來驅動風機。而這些無刷直流電機用逆變器驅動，其采用脈寬調制法(下文中稱之為PWM)作為驅動方法。在使用這種PWM驅動方法中，繞組的中性點電位不為零而發生共模電壓，在高頻情況下，電機結構之間會產生耦合電容，共模電壓通過定子、轉子、永磁體、端蓋等各部分之間耦合電容以及軸承電容形成回路，從而在軸承電容支路上產生電壓，因這種共模電壓在軸承的內外圈之間(軸承電容支路)產生的電壓稱之為軸電壓。軸電壓含有PWM驅動時半導體高速開關動作的高頻成分，如軸電壓達到軸承內部潤滑油膜的絕緣擊穿電壓，就會隨之放電而產生電流，這樣就會使軸承內表面和滾珠發生局部熔蝕現象，這就是我們所說的軸承電腐蝕。當電腐蝕逐漸進展時，在軸承上會發生波形磨損現象，最終造成異常噪音和軸承壽命下降。

為防止軸承電腐蝕，行業中提出過很多方案，大體上可以歸納為以下3種：(1)使軸承內圈和外圈為導通狀態，(2)使軸承內圈和外圈為可靠的絕緣狀態，(3)降低軸電壓。對于第(1)種方法，有提出使用導電性軸承潤滑脂的，但因為還無法達到和非導電性油脂同樣的使用壽命，以及成本高等因素，實際上難以應用。另外，也有在軸上設置導電刷的方式，此方式會出現電刷磨損、需要設置空間以及實施成本較高、需要維護保養等問題。對于第(2)種方法，實際產品應用上有使用陶瓷球軸承的案例，有較好的效果，但陶瓷球軸承非常昂貴，很難大規模應用，特別是在一些對成本要求高的應用場合。對于第(3)種方法，提出了多種的降低軸電壓的發明技術，其中，發明專利CN101971460B提出，在電機轉子的內側與外側之間設置絕緣層，提高轉子的阻抗，可以大幅降低軸電壓，從幾十伏降低到十伏以內，并且隨著絕緣層的厚度增加，軸電壓逐漸變小。在實際中也可以看到該技術在一些電機產品中的應用。但是，在一些功率較大的塑封直流電機中，往往得不到軸電壓的改善，反而會出現軸電壓變大，導致軸承電腐蝕風險增加的情況。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種電機，以解決大功率電機軸承電腐蝕的技術問題。

本發明實施例提供一種電機，包括：

定子，其包括具有繞組的定子鐵芯；

轉子，其轉動安裝在所述定子上，所述轉子包括轉子芯和位于所述轉子芯中心且連接于所述轉子芯的轉子軸；

軸承，其支承所述轉子軸，包括軸承內圈和軸承外圈；

軸承托架，其包括為導電材質且固定和導通所述軸承外圈的軸承支承部；至少一個所述軸承托架還包括為導電材質且連接所述定子的定子托架部，所述定子托架部位于所述軸承支承部的徑向外側，所述軸承支承部和所述定子托架部之間設置有托架絕緣層；以及

電極結構，用于調整所述軸承內圈和所述軸承外圈之間的等效電容；所述電極結構與所述軸承托架電連接，并與所述轉子軸之間形成調節電容；或者，所述電極結構與所述轉子軸電連接，并與所述軸承托架之間形成調節電容。

可選地，所述軸承的數量為二，兩個所述軸承沿所述轉子芯的軸向間隔設置于所述轉子芯的兩側，每一所述軸承均連接一個所述軸承托架。