电气设备及空气调节机制造技术

本实用新型专利技术提供电气设备及空气调节机。本实用新型专利技术的电气设备包括具有导电性的导通部件、进行旋转的负载体以及电动机。电动机具有定子、转子、外圈导通部和一对轴承。定子具有卷绕安装有绕组的定子铁芯。一对轴承分别具有内圈和外圈。外圈导通部将一对轴承分别具有的外圈彼此电连接起来。电动机借助阻抗元件将导通部件与一对轴承中的至少一者或外圈导通部之间电连接起来。采用本结构，能够抑制在轴承上产生电腐蚀。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及搭载有电动机的电气设备，特别是，涉及一种抑制在电动机所具有的轴承上产生电腐蚀的电气设备。
技术介绍
以往，在基于正弦波的对称三相交流电路中，在使构成各相的环路电路的条件相同的情况下，Y结线的中性点的电位始终表示为恒定的值。在位于电源侧的Y结线的中性点与位于负载侧的Y结线的中性点之间，不产生电位差。此时，作为三相电源的正弦波，施加不含有高次谐波成分的无失真的正弦波。另外，在对称三相交流电路中，在构成各相的环路电路的条件不平衡的情况下，公知有如下情况。即，位于负载侧的Y结线的中性点不是零电位，而是表示为某个值的电位。以上的情况例如在日本专利技术专利申请特开平8-340637号公报中被公开。此外，轴电压的观测例如如以下所示那样需要花些功夫。即，轴电压的观测是将对称三相交流电路所具有的某一个电路部位、根据情况临时设定的分压电路的中点作为虚拟中性点，来测量其电位差。在实际的对称三相交流电路中，三相电源有时因各种原因而变得不平衡。或者，在对称三相交流电源中，三相电源所供给的正弦波有时包含若干高次谐波成分。另外，可以观测到在位于电源侧的Y结线的中性点以及位于负载侧的Y结线的中性点处产生了些许电位。而且，由于该中性点的电位发生变化，导致在发电机所包含的旋转轴、电动机所包含的旋转轴上感应出电压。被感应出的电压作为所谓的轴电压而被观测。该轴电压有时还施加于用于将旋转轴旋转自如地支承的轴承的内圈。另一方面，轴承的外圈与发电机、电动机的外廓或者接地部分电连接。因此，轴承的外圈具有与轴承的内圈所具有的电位不同的电位。即，在轴承的内圈与轴承的外圈之间产生电位差。因此，当外圈与内圈借助轴承所具有的滚动体而被电连接时，在外圈、滚动体、内圈之间各自发生放电。当发生放电时，在发生了放电的部位会留下放电痕。将该放电痕称为电腐蚀。当产生放电痕，即电腐蚀时，在轴承旋转时会产生不良情况。例如，如后述的专利文献所公开的那样，在三相电源的发电机中，磁路有时因组装发电机时产生的误差、错位等原因而变得不平衡。如果磁路不平衡，则无法得到对称三相交流电路，因此产生不平衡的三相交流。当产生不平衡的三相交流时，在中性点处产生电位，因此产生轴电压。关于专利文献，包括日本专利技术专利申请特公昭47-41121号公报、特开昭50-76547号公报、特开昭57-16549号公报等。另外，励磁电源对发电机所具有的励磁绕组进行供电。作为励磁电源，有时采用使用了晶闸管(thyristor)等的励磁装置。在该情况下，对励磁绕组施加包含大量高次谐波的非正弦波波形的电压。发电机具有包括励磁绕组在内的发电机构成构件的等效阻抗成分。被施加的非正弦波波形的电压借助等效阻抗成分产生由励磁装置供给的励磁电力所引起的轴电压。另外，如上述专利文献等公开的那样，发电机中产生以下特有的现象。即，蒸汽与发电机所具有的蒸汽涡轮的叶片碰撞。碰撞后的蒸汽的一部分发生离子化而带电。蒸汽离子化而产生的电荷借助等效阻抗成分传递到旋转轴。被传递到旋转轴的电荷表现为发电机的轴电压。公知有发电机的轴电压导致轴承的电腐蚀。另一方面，在日本专利技术专利申请特开平10-32953号公报中，公开有以下的情况。即，在对称三相交流电路中的负载侧的电动机中，因三相交流中产生的不平衡而产生轴电压。负载侧的电动机因所产生的轴电压而在轴承上产生电腐蚀。另外，在日本专利技术专利申请特开平10-32953号公报中，公开有使用逆变器装置来驱动电动机的情况。即，在电动机中，每次电源进行切换时，都会产生瞬间的电压不平衡。换言之，电动机的中性点的电位以非常高的频率发生变动。频率有时也会达到数MHz。因此，由于中性点的电位发生变动，因此产生轴电压并有轴电流流动。其结果，在电动机的轴承上产生电腐蚀。最近，在电动机的领域中，使用了逆变器装置的驱动技术非常盛行。使用了逆变器装置的驱动技术与使用了产生无失真正弦波的电压源的驱动技术完全不同。即，使用了逆变器装置的驱动技术构成矩形波状的电压源来进行虚拟的三相驱动。在日本专利技术专利申请特开平10-32953号公报中，公开有以下情况。即，在使用了逆变器装置的驱动技术中，因中性点的电位发生变动而导致产生轴电压。当产生轴电压时，在电动机中有轴电流流动。由此，在电动机的轴承上容易产生电腐蚀。众所周知，使用了逆变器装置的驱动技术不是基于将无失真的正弦波作为电源的对称三相交流进行的驱动。因此，不会存在各相的电压彼此抵消而始终成为零电平的情况。即，在电动机所具有的Y结线的中性点处产生具有某个值的电压。例如，在后述的非专利文献中公开有以下情况。即，由逆变器装置驱动的电动机具有Y结线的中性点。在Y结线的中性点处，周期性地产生凸状的波形波和方形波所引起的较大振幅的电压变化。凸状的波形波和方形波的最大值有时也会达到逆变器装置的电源电压值。在非专利文献中，存在“富士时报第72卷、第2号(1999年2月)”所刊载的“インバータ駆動誘導電動機の軸電圧(逆变器驱动感应电动机的轴电压)”(P.144～P.149)。如该非专利文献所示，中性点的电位变化作为旋转轴的轴电压被观测。也如非专利文献等公开的那样，从逆变器装置供给的各相的驱动电压作为电能经由以下的路径向定子的外部传递。即，各相的驱动电压从电动机所具有的定子的定子绕组经由构成定子的构件的阻抗成分，向定子的外部传递。电能借助电动机所具有的处于定子与转子之间的分布电容，向电动机所具有的转子传递。而且，电能经由构成转子的构件的阻抗成分而到达旋转轴。旋转轴位于与对称三相交流电路等效的Y结线的中性点。因此，在旋转轴上观测到一些电位的变化。如上所述，将该电位称为轴电压。在对称三相交流电路中，在各相存在3次谐波成分。3次谐波成分不会彼此抵消。公知有3次谐波成分在Y结线的中性点处被观测到。另外，公知有在Y结线的中性点处，还观测到各相的不平衡成分。另外，电动机的驱动方法大多采用使用了脉宽调制(Pulse Width Modulation)方式(以下称为“PWM方式”)的逆变器驱动。在使用了PWM方式的逆变器驱动的情况下，绕组的中性点的电位不会成为零。如上所述，在绕组的中性点产生一些电位。通过以下的观点对上述的在绕组的中性点电位发生变化的情况进行分析。即，电动机具有构成电动机的各要素。从构成电动机的各要素导出等效电路。等效电路基于各要素所具有的电等效阻抗成分而被导出。被导出的等效电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气设备，其特征在于，该电气设备包括：具有导电性的导通部件、进行旋转的负载体以及电动机，该电动机具有定子、转子、外圈导通部和一对轴承，该定子具有卷绕安装有绕组的定子铁芯，该转子具有旋转体和转轴，该旋转体包含永磁体、外侧铁芯、内侧铁芯和电介质层，该永磁体与上述定子相面对地位于周向，该外侧铁芯位于外周侧，通过层叠钢板而形成，该内侧铁芯位于内周侧，通过层叠钢板而形成，该电介质层位于上述外侧铁芯与上述内侧铁芯之间，该转轴贯穿上述旋转体的轴心并安装于上述旋转体，该转轴将在上述轴心方向上安装有上述负载体的这一侧作为输出轴侧，并且，将与上述输出轴侧相反的那一侧作为输出相反轴侧，该一对轴承分别具有内圈和外圈，该一对轴承在上述轴心方向上隔着上述旋转体，并且，以上述转轴旋转自如的方式支承上述转轴，该外圈导通部将上述一对轴承分别具有的上述外圈彼此电连接起来，该电气设备借助阻抗元件将上述导通部件与上述一对轴承中的至少一者或上述外圈导通部之间电连接起来。

【技术特征摘要】
2013.09.12 JP 2013-1891831.一种电气设备，其特征在于，
该电气设备包括：具有导电性的导通部件、进行旋转的负载体以及电动
机，
该电动机具有定子、转子、外圈导通部和一对轴承，
该定子具有卷绕安装有绕组的定子铁芯，
该转子具有旋转体和转轴，
该旋转体包含永磁体、外侧铁芯、内侧铁芯和电介质层，
该永磁体与上述定子相面对地位于周向，
该外侧铁芯位于外周侧，通过层叠钢板而形成，
该内侧铁芯位于内周侧，通过层叠钢板而形成，
该电介质层位于上述外侧铁芯与上述内侧铁芯之间，
该转轴贯穿上述旋转体的轴心并安装于上述旋转体，该转轴将在上述轴
心方向上安装有上述负载体的这一侧作为输出轴侧，并且，将与上述输出轴
侧相反的那一侧作为输出相反轴侧，
该一对轴承分别具有内圈和外圈，该一对轴承在上述轴心方向上隔着上
述旋转体，并且，以上述转轴旋转自如的方式支承上述转轴，
该外圈导通部将上述一对轴承分别具有的上述外圈彼此电连接起来，
该电气设备借助阻抗元件将上述导通部件与上述一对轴承中的至少一
者或上述外圈导通部之间电连接起来。
2.根据权利要求1所述的电气设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野圭策，礒村宜典，从野知子，黑住诚治，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP