电动机和具备该电动机的电设备制造技术

提供一种电动机，其特征在于，包括：用绝缘树脂将包含卷装有绕组的定子铁心的固定部件铸模一体成型的定子；以轴为中心与定子相对配置的转子；旋转自如地支承轴的轴承；固定轴承的支架；和安装有驱动绕组的驱动电路的驱动电路基板，其中通过导通部件将定子铁心与驱动电路基板上的作为零电位基准的接地电位电连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电动机，特别是涉及改良以抑制轴承的电蚀的发生的电动机。
技术介绍
近年来，电动机采用通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)方式(以下， 称为PWM方式)的逆变器驱动的方式的例子变多。在如此PWM方式的变频驱动的情况下， 由于绕组的中性点电位不为零，所以轴承的外轮和内轮之间产生电位差(以下，称为轴电压)。轴电压包括由开关产生的高频成分，当轴电压达到轴承内部的油膜的绝缘破坏电压时，微小的电流流过轴承内部，在轴承内部发生电 蚀。在电蚀进行的情况下，轴承内轮、轴承外轮或轴承珠上发生波状磨损现象，以至出现异常音，成为电动机的故障的主要原因之一。现有技术中，为了抑制电蚀，考虑有如下的对策。(1)使轴承内轮与轴承外轮为导通状态。(2)使轴承内轮与轴承外轮为绝缘状态。(3)降低轴电压。作为上述(1)的具体方法，可以举出使轴承的润滑剂为导电性的方法。但是，导电性润滑剂存在随着时间经过导电性变差和缺乏滑动可靠性等课题。此外，虽然可以考虑在旋转轴上设置电刷，使之成为导通状态的方法，但是该方法存在需要电刷磨损粉和空间等的课题。作为上述(2)的具体方法，可以举出将轴承内部的铁珠变更为非导电性的陶瓷珠的方法。该方法虽然电蚀抑制的效果非常高，但是存在成本高的问题，无法在通用的电动机中采用。作为上述⑶的具体方法，通过使定子铁心与具有导电性的金属制的支架 (bracket)电短路，使静电电容变化来降低轴电压的方法，在现有技术中是公知的(例如， 参照专利文献1)。另外，将静电电容与电阻并联连接时的阻抗，可以用Z = Ι/jcoC+R的关系式表示。 其中，Z表示阻抗，j表示虚数，ω表示角频率，C表示静电电容，R表示电阻。从该式可知， 静电电容越大或电阻越小，阻抗越低。此外，反之，静电电容越小或电阻越大，阻抗越高。在专利文献1中，通过使定子铁心与支架短路，降低定子铁心侧的阻抗，由此抑制轴承的电蚀。S卩，一般而言，在洗衣机、洗碗干燥机等的用水的地方使用、有触电风险的电动机， 在充电部的绝缘(基础绝缘)之外，有必要追加独立的绝缘(以下，称为附加绝缘)。另一方面，此外的空调室内机、空调室外机、热水器、空气净化器等所使用的电动机，由于没有触电的风险，所以不需要附加绝缘。因此，空调室内机、空调室外机、热水器、空气净化器等所使用的电动机，转子不是绝缘结构，所以转子侧(轴承内轮侧)的阻抗处于低的状态。与此相对地，定子侧(轴承外轮侧)为绝缘结构，所以阻抗处于高的状态。在这种情况下，由于阻抗产生电压下降差，轴承内轮侧的电位高，与之相对地，轴承外轮侧的电位低，所以变为不平衡状态，会产生高轴电压。而且，由于这种高轴电压，有可能在轴承上发生电蚀。为了规避这种状态，专利文献1中采用如下方法通过使定子铁心与支架短路，使它们之间的静电电容成分为零，如上所述降低定子侧(轴承外轮侧)的阻抗，使之与转子侧 (轴承内轮侧)的阻抗近似。 但是像专利文献1那样现有的方法，存在如下问题。即，该现有的方法是变更定子侧的阻抗，保持轴承内轮和轴承外轮间的电位平衡，以抑制电蚀的方法。在这样的方法的情况下，考察到有可能发生如下情况当由电动机的使用环境或定子与转子的组装精度偏差等导致阻抗的平衡被破坏时，轴电压反而变高而容易发生电蚀。专利文献1 日本特开2007-159302号公报
技术实现思路
本专利技术提供抑制轴承的电蚀的发生的电动机和具有该电动机的电设备。本专利技术的电动机的特征在于，包括用绝缘树脂将包含卷装有绕组的定子铁心的固定部件铸模 (mold，铸型)一体成型的定子；以轴为中心与定子相对配置的转子；旋转自如地支承轴的轴承；固定轴承的支架；和安装有驱动绕组的驱动电路的驱动电路基板，其中通过导通部件将定子铁心与驱动电路基板上的作为零电位基准的接地电位(Ground，接地位置)电连接。根据这样的结构，对于可以认为是在轴承内轮以及轴承外轮上感生高频电压的电压发生源的定子铁心，通过导通部件将定子铁心与驱动电路基板上的接地电位连接，所以定子铁心的电位成为零电位，能够降低轴电压。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的电动机的截面的结构图。图2是表示本专利技术的实施方式1的电动机的局部展开立体图。图3是表示实施例1的轴电压的测定方法的图。图4是表示内置于本专利技术的实施方式2的电动机的驱动电路基板的结构的图。图5是表示作为本专利技术的实施方式3的电设备的例子的空调室内机210的结构的示意图。具体实施例方式下面使用附图对本专利技术的电动机和具有该电动机的电设备进行说明。(实施方式1)图1是表示本专利技术的实施方式1的电动机的截面的结构图。在本实施方式中，举出作为装载于作为电设备的空调，用于驱动送风风扇用的无刷电动机的电动机的一个例子进行说明。此外，本实施方式中，举出转子旋转自如地配置于定子的内周侧的内转子型的电动机的例子进行说明。图1中，在定子铁心11，间隔作为用于将定子铁心11绝缘的树脂的绝缘体22，卷装有作为绕组的定子绕组12。定子铁心11与其他的固定部件一起，用作为铸模材料的绝缘树脂13铸模成形。在本实施方式中，通过将这些部件像这样铸模一体成型，构成外形为大致圆筒形状的定子10。在定子10的内侧间隔空隙(未图示)插入转子14。转子14具有包含转子铁心 31的圆板状的旋转体30 ；和贯通旋转体30的中央固接旋转体30的轴16。转子铁心31与定子10的内周侧相对，在圆周方向上保持多个永久磁铁。图1表示将转子铁心31和作为永久磁铁的铁氧体树脂磁铁32 —体成型的结构例。像这样，使定子10的内周侧和旋转体 30的外周侧相对配置。在转子14的轴16上安装有支承轴16的两个轴承15。轴承15是具有多个铁珠的圆筒形状的轴承(bearing)，轴承15的内轮侧固定于轴16。图1中，在成为轴16从无刷电动机主体突出的一侧的输出轴侧中，轴承15a支承轴16，在其相反侧(以下，称为反输出轴侧)中，轴承15b支承轴16。另外，输出轴侧的轴承15a通过具有导电性的金属制的支架17,固定其外轮侧。另外，反输出轴侧的轴承15b，通过铸模一体成型的绝缘树脂13，固定其外轮侧。通过如上所述的结构，轴16被两个轴承15支承，转子14旋转自如地旋转。进而，在该无刷电动机内置有安装了包含控制电路的驱动电路的驱动电路基板18。在内置了该驱动电路基板18后，通过将支架17压入定子10，形成无刷电动机。另外， 在驱动电路基板18，连接有包含施加绕组的电源电压Vdc、控制电路的电源电压Vcc和控制转速的控制电压Vsp的导线和接地线41等的连接线40。连接线40所含的接地线41与驱动电路基板18上的接地电位连接。接地电位是在驱动电路基板18中用于预先设定成为零伏的基准电位的零电位基准，在驱动电路基板18上配置有作为接地配线的配线图形。艮口， 连接线40所含的接地线41与驱动电路基板18上的接地配线连接。此外，安装有驱动电路的驱动电路基板18上的接地电位，与大地的地线和一次侧 (电源)电路绝缘，大地的地线和一次侧电源电路的电位，为浮动状态。供给与安装有驱动电路的驱动电路基板18连接的绕组的电源电压的电源电路、供给控制电路的电源电压的电源电路、施加控制电压的导线和接地线41等，与大地的地线绝缘。即，这些电源电路和接地线41等，与本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电动机，其特征在于，包括：用绝缘树脂将包含卷装有绕组的定子铁心的固定部件铸模一体成型的定子；以轴为中心与所述定子相对配置的转子；旋转自如地支承所述轴的轴承；固定所述轴承的支架；和安装有驱动所述绕组的驱动电路的驱动电路基板，其中通过导通部件将所述定子铁心与所述驱动电路基板上的作为零电位基准的接地电位电连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：角治彦，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP