電動機和具有該電動機的電設備制造技術

本發明專利技術的電動機包括：包含卷繞有定子繞組的定子鐵心的定子；以軸為中心旋轉自如地配置的轉子；支承軸的軸承；和固定軸承的導電性的托架。轉子包括：保持永磁鐵的旋轉體；和以貫通旋轉體的中央的方式固接旋轉體的軸。而且，軸與旋轉體的最外圓周面之間的靜電電容比使軸承旋轉時的軸承內輪與軸承外輪之間的靜電電容小。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及電動機，特別是涉及為了抑制發生軸承的電蝕而改良的電動機。
技術介紹
近年來，電動機采用由脈沖寬度調制(Pulse Width Modulation)方式(以下,稱為PWM方式)的逆變器驅動的方式的案例逐漸增多。在這樣的PWM方式的逆變驅動的情況下，繞組的中性點電位不為零，所以軸承的外輪與內輪之間產生電位差(以下，稱為軸電壓)。軸電壓包含開關的高頻成分，如果軸電壓達到軸承內部的油膜的絕緣破壞電壓，則微小的電流會流經軸承內部，在軸承內部發生電蝕。在電蝕進行的情況下，在軸承內輪、軸承外輪或者軸承滾珠中發生波狀磨損現象，以至出現異常聲音，成為電動機的故障的ー個主要原因。另外，用PWM方式對電動機進行逆變驅動的驅動電路(包括控制電路等)的電源供 給電路，與該電源供給電路的一次側電路和一次側電路側的接地的地線是電絕緣的結構?，F有技術中，為了抑制電蝕，有以下的對策。( I)使軸承內輪和軸承外輪為導通狀態。(2)使軸承內輪和軸承外輪為絕緣狀態。(3)降低軸電壓。作為上述(I)的具體方法，能夠舉出使軸承的潤滑劑為導電性。但是，導電性潤滑齊U，存在經過時間導電性逐漸惡化、滑動可靠性差等問題。此外，也可以考慮過在旋轉軸設置電刷，成為導通狀態的方法，但是該方法存在需要電刷耐磨粉、空間等問題。作為上述(2)的具體方法，能夠舉出將軸承內部的鐵珠變更為非導電性的陶瓷珠的方法。該方法存在的課題是電蝕抑制效果非常好，但是成本高，不能在通用的電動機中使用。作為上述(3)的具體方法，通過使定子鉄心和具有導電性的金屬制的托架(bracket)電短路，使靜電電容變化而降低軸電壓的方法，是現有技術中公知的(例如，參照專利文獻I)。此外，在抑制電動機的軸承的電蝕的現有技術中，也公開有許多將電動機的定子鐵心等與大地的地線電連接的結構(例如,參照專利文獻2)。此外，近年來，提案有定子側的定子鐵心等固定部件由鑄模材料鑄模，提高可靠性的模制電動機。在此，可以考慮代替金屬制的托架，用這樣的絕緣性的鑄模材料固定軸承，抑制在軸承外輪側發生的不需要的高頻電壓和流過軸承內外輪間的不需要的高頻電流。但是，這種造型材料是樹脂，存在固定軸承的強度不足，或者因樹脂成型而尺寸精度差，容易發生軸承的蠕變故障等課題。即，如滾珠軸承這樣的軸承，一般而言，例如在外輪與外殼內周面之間有間隙的情況下，因傳遞負載在軸上產生徑向的力。如果產生這樣的力，則因徑向的相對差而容易發生滑動現象，這種滑動現象被稱作蠕變。一般而言，通過將外輪牢固地固定于托架等外殼，能夠抑制這樣的蠕變。此外，近年來伴隨著電動機的高輸出化，需要更牢固地固定軸承。因此，例如，軸承的固定采用預先用鋼板加工且尺寸精度好的金屬制的托架等，必須要實施蠕變對策。特別是，軸承相對于旋轉軸在2個位置承受的結構為一般的結構，從此處所述的強度方面和實施的容易性等理由出發，優選用金屬制的托架固定于2個軸承。另外，還公開了如下的電動機在轉子中，在軸與旋轉體的外周之間設置有電介質層，防止在軸承中發生的電蝕(例如，參照專利文獻3)。但是，首先，像專利文獻I那樣的現有的方法存在以下的課題。即，該現有的方法是使其短路的方法，所以有時軸承的外輪與內輪的電壓平衡容易受到破壞，導致軸電壓增聞。另外，用PWM方式對電動機進行逆變驅動的驅動電路(包括控制電路等)的電源供給電路，與該電源供給電路的一次側電路和一次側電路側的接地的地線是電絕緣的結構，由此能夠確保觸電的風險等安全性。但是，如專利文獻2所述，采用將電動機的定子鐵心等與大地的地線電連接的結構，從電動機的規格和特性的觀點來看，也考察其他的課題，難以根據添加了該結構的結構來解決課題。 先行技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2007-159302號公報專利文獻2 :日本特開2004-229429號公報專利文獻3 :國際公開第2009/113311號
技術實現思路
本專利技術的電動機包括包含卷繞有定子繞組的定子鐵心的定子；以軸為中心旋轉自如地配置的轉子；支承軸的軸承；和固定軸承的導電性的托架。轉子包括保持永磁鐵的旋轉體；和以貫通旋轉體的中央的方式固接旋轉體的軸。而且，軸與旋轉體的最外圓周面之間的靜電電容，比使軸承旋轉時的軸承內輪與軸承外輪之間的靜電電容小。根據這種結構，不受使用環境等影響，能夠有效地抑制軸電壓。即，軸承在旋轉過程中因軸承的潤滑脂而產生潤滑效果，由此在內輪與滾珠、外輪與滾珠之間產生靜電電容，產生軸電壓。通過賦予旋轉體比在該軸承中產生的靜電電容小的靜電電容，利用分壓效果，與現有的方法相比，能夠更加有效地抑制軸電壓。另外，本專利技術的電設備裝載有上述電動機。根據本專利技術，能夠提供一種有效地抑制在軸承中產生電蝕的電動機和具有該電動機的電設備。附圖說明圖I是表示本專利技術的實施方式I的電動機的截面的結構圖。圖2是該電動機的旋轉體的頂視圖。圖3是該電動機的轉子的立體圖。圖4是用于比較的不設置電介質層的結構的旋轉體的頂視圖。圖5是表示旋轉體靜電電容Cr的測定方法的圖。圖6是表示軸承靜電電容Cb的測定方法的圖。圖7是表示軸電壓的測定方法的圖。圖8是表示完全波形潰散的波形例的圖。圖9是表示部分波形潰散的波形例的圖。圖10是表示無波形潰散的波形例的圖。圖11是表示本專利技術的實施方式I的測定結果的圖。圖12是表示旋轉體靜電電容Cr和軸承靜電電容Cb的等效電路的圖。圖13是表示作為本專利技術的實施方式I的其他結構例的外轉子型的電動機的截面的結構圖。圖14是表示本專利技術的實施方式2的電設備(空調室內機)的結構圖。圖15是表示本專利技術的實施方式3的電設備( 空調室外機)的結構圖。圖16是本專利技術的實施方式4的電設備(熱水器)的結構圖。圖17是本專利技術的實施方式5的電設備(空氣凈化器)的結構圖。具體實施例方式下面，使用附圖對本專利技術的電動機及具有該電動機的電設備進行說明。(實施方式I)圖I是表示本專利技術的實施方式I的電動機的截面的結構圖。在本實施方式中，列舉作為裝載于作為電設備的空調，用于驅動送風風扇的無刷電動機的電動機的一例進行說明。此外，本實施方式中，舉出轉子旋轉自如地配置在定子的內周側的內轉子型的電動機為例進行說明。在圖I中，在定子鐵心11，間隔有對定子鐵心11進行絕緣的作為絕緣體的樹脂21，卷繞有定子繞組12。而且，這種定子鐵心11，與其他的固定部件一起，用作為鑄模材料的絕緣樹脂13鑄模成型。在本實施方式中，絕緣樹脂13使用不飽和聚酯樹脂成型材料。本實施方式中，通過將這些部件像這樣鑄模一體成型，構成外形為大致圓筒形狀的定子10。在定子10的內偵彳，隔著空隙插入轉子14。轉子14具有包括轉子鐵心31的圓板狀的旋轉體30 ;和以貫通旋轉體30的中央的方式固接旋轉體30的軸16。旋轉體30與定子10的內周側相對地，在周方向上保持作為永磁鐵的鐵氧體樹脂磁鐵32。另外，以下將對其詳細情況進行說明，旋轉體30如圖I所示具有以下結構從最外周部的鐵氧體樹脂磁鐵32向內周側的軸16去，依次配置構成轉子鐵心31的外周部的外側鐵心31a、電介質層50和構成轉子鉄心31的內周部的內側鐵心31b。在圖I中表示了，作為旋轉體30，這些轉子鉄心31、電介質層50和鐵氧體樹脂磁鐵32 —體成型的結構例。像這樣，以定子10的內周側與旋轉體30的外周側相對的方本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：渡邊彰彥，前谷達男，礒村宜典，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：
國別省市：