提供了一种定子、转子、轴承和导电性支架。定子具有卷绕有绕组的定子铁芯。转子具有：转动体，用于以永磁体与定子相对的方式将该永磁体保持在圆周方向上；以及轴，以所述轴贯穿该转动体的中央的方式使该转动体紧固至所述轴。输出轴侧的轴承以及与输出轴侧相对的轴承支撑该轴。这些支架其中之一固定输出轴侧的轴承，并且另一个固定与输出轴侧相对的轴承。这些支架彼此电连接，并且在转动体的外周和轴之间形成有介电层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电动马达，尤其涉及一种为了抑制轴承内发生电解腐蚀而进行了改进的电动马达。
技术介绍
近年来，在大多数情况下，已使用脉冲宽度调制系统(以下适当称为PWM系统)的逆变器对电动马达进行了驱动。在使用这种PWM系统的逆变器对电动马达进行驱动的情况下，绕组的中性点电位不为0，这导致在轴承的外环和内环之间出现电位差(以下称为轴电压)。该轴电压包括由于切换所引起的高频成分。在该轴电压达到轴承内部的油膜的介电击穿电压的情况下，微电流流入该轴承并且导致该轴承内部发生电解腐蚀。在该 电解腐蚀继续存在的情况下，在轴承内环、轴承外环或轴承滚珠上可能发生波状磨损现象，从而产生异常声响。这是电动马达发生故障的主要原因之一。用于使用PWM系统的逆变器来驱动电动马达的驱动电路(包括控制电路)的电源电路与该电源电路的主电路和该主电路侧的接地端电绝缘。被视为抑制电解腐蚀的传统措施包括如下(I)在轴承内环和轴承外环之间提供电气连续性；(2)在轴承内环和轴承外环之间提供电气绝缘性；以及(3)降低轴电压。针对(I)的具体方法的示例包括在轴承内使用导电性润滑剂。然而，该导电性润滑剂的导电性随着时间的经过而劣化，并且缺少滑动可靠性。可选地，考虑了用于在转动轴上配置刷以提供电气连续性的方法。然而，该方法产生了刷磨损粉末并且需要空间。针对(2)的具体方法的示例包括将轴承内的铁珠改变为非导电性陶瓷珠。该方法在抑制电解腐蚀方面高度有效，但所需成本较高。因而，该方法无法用于通用电动马达。作为针对(3)的具体方法，传统上已知有以下方法。使定子铁芯和导电性金属支架发生电短路以改变电容并降低轴电压(例如，参见专利文献I)。此外，就模制电机的结构而言，传统上已知在定子铁芯和导电性金属支架之间提供电气连续性的结构(例如，参见专利文献2)。此外，所公开的用于抑制电动马达的轴承内的电解腐蚀的很多传统技术包括该电动马达的定子铁芯电连接至接地端的结构(例如，参见专利文献3)。通过以下关系式来表示电容并联连接至电阻时的阻抗。Z=I/ jwC+R其中，Z是阻抗，j是虚数，w是角频率，C是电容，并且R是电阻。如通过该表达式显而易见，在电容大或电阻小的情况下，阻抗低。作为对比，在电容小或电阻大的情况下，阻抗闻。在专利文献I中，使定子铁芯和支架发生短路导致定子侧的阻抗降低，由此抑制了轴承内的电解腐蚀。也就是说，通常，除充电部的绝缘(基本绝缘)以外，例如安装在潮湿场所的洗衣机或洗碗机/干燥机中所使用的并且由此可能引起电击穿的电动马达还需要独立绝缘(以下称为附加绝缘)。另一方面，除了上述电器以外的例如空调室内单元、空调室外单元、热水供给器和空气净化器等电器所使用的电动马达不会引起电击穿，因而无需附加绝缘。由于该原因，在空调室内单元、空调室外单元、热水供给器和空气净化器所使用的电动马达中，其转子不具有绝缘结构。因而，转子侧(轴承内环侧)的阻抗处于较低状态。作为对比，定子侧(轴承外环侧)具有绝缘结构，因而该阻抗处于较高状态。在这种情况下，尽管轴承内环侧的电位较高，但轴承外环侧的电位较低。该不平衡状态可能产生高的轴电压。这种高的轴电压可能会导致轴承内发生电解腐蚀。为了避免这种状态，在专利文献I中，使定子铁芯和支架发生短路以消除这两者之间的电容成分。由此，定子侧(轴承外环侧)的阻抗减少并且近似为转子侧(轴承内环侦D的阻抗。近年来，已提出了模制电机。在这类马达中，利用模具材料对诸如定子侧的定子铁芯等的固定构件进行模制以提高可靠性。之后，可以认为代替金属支架，利用这种绝缘性模具材料对轴承进行了固定，从而抑制了轴承外环侧上所产生的不必要的高频电压或者轴承 的内环和外环之间流动的不必要的高频电流。然而，由于这种模具材料由树脂构成，因此其强度对于固定轴承而言不够高。此外，树脂模制所提供的尺寸精度低，因而轴承内有可能发生螺变失效(creep failure)。也就是说,通常在轴承内，例如在外环和壳体的内周面之间存在间隙的情况下，由于传递负荷而使得向着轴施加径向上的力。在产生了这种力的情况下，径向上的相对差异很可能导致滑动现象。这种滑动现象被称为蠕变。通常，可以通过使外环牢固地固定至诸如支架等的壳体来抑制这种蠕变。此外，随着近来电动马达的输出的增加，需要更加牢固地固定至轴承。因而，采取诸如使用根据尺寸精度高的钢板预制得到的金属支架来固定轴承等的蠕变防止措施是必要的。特别地，通常轴承在两个点处支撑转动轴。由于上述的强度和易于实现的原因，优选利用金属支架来固定两个轴承。然而，专利文献I所述的传统方法存在以下问题。首先，由于该传统方法是短路方法，因此无法进行阻抗调整。在转子的某些磁性材料或结构中，轴电压可能增加。其次，由于该方法使阻抗降低，因此需要使轴承内环和轴承外环之间的平衡始终保持在高电位。在这种状态下，可以考虑以下情况在阻抗因电动马达的使用环境或者定子和转子的组装精度的变化而不平衡的情况下，轴电压反而增加，这样容易发生电解腐蚀。此外，在由于上述强度的原因而使用金属支架的情况下，定子侧的阻抗可能低于利用诸如绝缘树脂等模具材料来固定轴承的情况下的阻抗。树脂壳体具有高的绝缘性能，由此防止了电流在轴承的内环和外环之间流动。作为对比，导电性支架具有低的绝缘性能，并且允许电流在轴承的内环和外环之间流动。可以认为存在如下情况由于上述原因，很可能发生电解腐蚀。此外，导电性支架的使用使定子的阻抗降低，由此使轴承内环和轴承外环的电位都增加。这会导致与专利文献I的问题相同的问题。在存在本专利技术要解决的问题的结构中，如上所述，用于使用PWM系统的逆变器来驱动电动马达的驱动电路(包括控制电路)的电源电路与该电源电路的主电路和该主电路侧的接地端电绝缘。由于该原因，在使用传统技术中电动马达的定子铁芯电连接至接地端的结构来解决上述问题的情况下，考虑在电动马达的规格和特性方面所产生的附加问题。因而，该解决方案是困难的。引f列表专利文献专利文献I :日本特开2007-159302专利文献2 日本专利3775370专利文献3 日本特开2004-24241
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种能够抑制轴承内发生电解腐蚀的电动马达以及包括该电动马达的电动装置。 本专利技术的电动马达包括以下元件定子，其具有定子铁芯，其中所述定子铁芯上卷绕有绕组；转子，其包括转动体，用于以永磁体与所述定子相对的方式将所述永磁体保持在圆周方向上；以及轴，以所述轴贯穿所述转动体的中央的方式使所述转动体紧固至所述轴；轴承，用于支撑所述轴；以及导电性的两个支架，用于固定所述轴承。所述两个支架彼此电连接，并且在所述转动体的外周和所述轴之间形成有介电层。该介电层是用于抑制电解腐蚀的绝缘体。利用该结构，在阻抗低的转子内，由转动体的外周和轴之间形成的介电层所引起的电容等效串联连接。因而，可以增加转子侧的阻抗。在转子侧的阻抗由此增加的情况下，可以使增加后的阻抗近似为作为高阻抗的定子侧的阻抗。结果，可以使轴承内环侧和轴承外环侧上的高频电位均等并且平衡。由于定子侧和转子侧的阻抗处于较高状态，因此可以使轴承内环侧和轴承外环侧的电位在低状态下平衡。因而，例如，可以在没有使用环境的任何影响的情况下抑制轴电压。本专利技术的电动装置包括上述的电动马达。如上所述，在本专利技术的电动马达中，使两个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：水上裕文，渡边彰彦，长谷川武彦，角治彦，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：
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