CN105264751A - 电动机以及具备该电动机的电气设备 - Google Patents
电动机以及具备该电动机的电气设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105264751A CN105264751A CN201480028922.1A CN201480028922A CN105264751A CN 105264751 A CN105264751 A CN 105264751A CN 201480028922 A CN201480028922 A CN 201480028922A CN 105264751 A CN105264751 A CN 105264751A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- static capacity
- mentioned
- motor
- end cap
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
- H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
- H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/40—Structural association with grounding devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
本发明的电动机具备:定子,其包括缠绕有绕组的定子铁芯;转子,其包括旋转体和轴,该旋转体与定子相向地在周向上保持有永磁体,该轴以贯通旋转体的中央的方式对旋转体进行紧固;两个轴承,该两个轴承支承轴;以及两个导电性的端盖,该两个导电性的端盖分别固定轴承,且相互之间电绝缘。并且,本电动机被设定成定子铁芯与一方的端盖之间的静电容量A以及定子铁芯与另一方的端盖之间的静电容量B近似或一致。并且,在本电动机中,使静电容量A与静电容量B的关系为0.4A≤B≤2.5A。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动机,特别涉及一种改良成抑制轴承发生电腐蚀的电动机。
背景技术
近年来,采用通过脉宽调制(PulseWidthModulation)方式(以下称为PWM方式)的逆变器来驱动电动机的方式的情况逐渐变多。在这种PWM方式的逆变器驱动的情况下,绕组的中性点电位不会为零,因此使得在轴承的外圈与内圈之间产生电位差(以下称为轴电压)。轴电压包含由于开关动作(switching)而产生的高频成分,当轴电压达到轴承内部的油膜的绝缘击穿电压时,微小电流流过轴承内部而在轴承内部产生电腐蚀。在电腐蚀发展的情况下,有时会在轴承内圈、轴承外圈或轴承球处产生波状磨损现象而导致异常音,这成为电动机中的不良状况的主要原因之一。
此外,是以下结构:通过PWM方式对电动机进行逆变器驱动的驱动电路(包括控制电路等)的电源供给电路与该电源供给电路的初级侧电路及初级侧电路侧的引向大地的地线(earth)之间电绝缘。
以往,为了抑制电腐蚀,考虑了如下的对策。
(1)使轴承内圈与轴承外圈为导通状态。
(2)使轴承内圈与轴承外圈为绝缘状态。
(3)降低轴电压。
作为上述(1)的具体方法,可列举出使轴承的润滑剂具有导电性。但是,导电性润滑剂存在随着时间经过而导电性变差、缺乏滑动可靠性等课题。另外,还可考虑在旋转轴上设置电刷来设为导通状态的方法,但是该方法也存在电刷磨损粉、需要空间等课题。
作为上述(2)的具体方法,可列举出将轴承内部的铁球变更为非导电性的陶瓷球。该方法的抑制电腐蚀的效果非常高,但是存在成本高的课题,无法在通用的电动机中采用。
作为上述(3)的具体方法,以往公知如下的方法:通过使定子铁芯与具有导电性的金属制端盖之间电短路,来消除静电容量成分以降低轴电压(例如参照专利文献1)。另外,在抑制电动机的轴承的电腐蚀的以往技术中,还公开了很多将电动机的定子铁芯等电连接于大地的地线的结构(例如参照专利文献2)。另外,以往公知如下的方法:使两个端盖之间电短路,在旋转体上设置电介质层,改变静电容量来降低轴电压(例如参照专利文献3)。
然而,首先,如专利文献1那样的以往方法存在如下的课题。即,由于该以往方法是进行短路的方法,因此无法调整静电容量,根据转子的磁体材质、构造不同,存在轴电压高的情况。另外,作为其它课题,可列举出:由于是进行短路的方法,因此轴承内圈与轴承外圈之间需要始终以电位高的状态保持平衡。在这种状态的情况下,作为一种可能性,还考察了以下的情形:当由于电动机的使用环境、定子与转子的组装精度偏差等而静电容量的平衡崩溃时,反之轴电压变高而容易发生电腐蚀。
另外,本案申请的课题中的结构如上所述那样是如下的结构:通过PWM方式对电动机进行逆变器驱动的驱动电路(包括控制电路等)的电源供给电路与该电源供给电路的初级侧电路及初级侧电路侧的引向大地的地线之间电绝缘。因而,若采用以往技术的将电动机的定子铁芯等电连接于大地的地线的结构并通过追加了该结构的结构来谋求解决课题,那么从电动机的规格、特性的观点出发,还会进一步考察出其它课题,有困难之处。
另外,在使两个端盖之间电短路并在旋转体上设置电介质层、改变静电容量来降低轴电压的方法中,考察出以下问题:使两个端盖之间短路的引线、导通带在电动机的生产工序过程中或电动机的使用过程中被切断,两个端盖中的轴电压的平衡崩溃而发生电腐蚀。
专利文献1:日本特开2007-159302号公报
专利文献2:日本特开2004-229429号公报
专利文献3:日本特开2010-158152号公报
发明内容
本发明的电动机具备:定子,其包括缠绕有绕组的定子铁芯;转子,其包括旋转体和轴,该旋转体与定子相向地在周向上保持有永磁体,该轴以贯通旋转体的中央的方式对旋转体进行紧固;两个轴承,该两个轴承支承轴;以及两个导电性的端盖,该两个导电性的端盖分别固定轴承。另外,两个导电性的端盖相互之间电绝缘。而且,定子铁芯与一方的端盖之间的静电容量A以及定子铁芯与另一方的端盖之间的静电容量B被设定成近似或一致。
并且,本发明的电动机也可以是,静电容量A与静电容量B的关系为0.4A≤B≤2.5A。
通过这种结构,使定子铁芯与一方的端盖之间的静电容量以及定子铁芯与另一方的端盖之间的静电容量近似或一致,由此能够使两个轴承的轴电压也近似。而且,通过使两个轴承的轴电压也近似,来形成高频电流难以经由轴而流动的状态,使轴电压稳定,从而抑制电腐蚀的发生。并且,只要使一方的静电容量与另一方的静电容量近似即可,因此能够省略使两个端盖之间电短路的工序,并且无需考虑电短路的两个端盖在电动机的生产工序或使用过程中被切断的情况。
这样,即使不采用将电动机的定子铁芯等电连接于大地的地线的结构,也能够得到抑制轴承的电腐蚀的效果。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的无刷电动机的截面图。
图2是表示该电动机的其它结构例的截面图。
图3是表示定子铁芯与端盖之间的静电容量的测定方法的图。
图4是本发明的实施方式1中的无刷电动机的转子的立体图。
图5是该电动机的其它转子的立体图。
图6是该电动机的另一转子的立体图。
图7是表示轴与旋转体之间的静电容量的测定方法的图。
图8是表示轴电压的测定方法的图。
图9是表示波形完全变形的一例的图。
图10是表示波形部分变形的一例的图。
图11是表示波形无变形的一例的图。
图12是表示电流方向为从轴承外圈向轴承内圈的情况下的轴电压的波形的图。
图13是作为本发明的实施方式2中的电气设备的一例的空调室内机的构造图。
图14是作为本发明的实施方式3中的电气设备的一例的空调室外机的构造图。
图15是作为本发明的实施方式4中的电气设备的一例的热水器的构造图。
图16是作为本发明的实施方式5中的电气设备的一例的空气净化器的构造图。
具体实施方式
下面,使用附图来说明本发明的电动机以及具备该电动机的电气设备。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1中的电动机的截面的构造图。在本实施方式中,列举作为为了用于作为电气设备的空调而搭载的、用于驱动送风风扇的无刷电动机的电动机的一例来进行说明。另外,在本实施方式中,列举转子旋转自如地配置于定子的内周侧的内转子(innerrotor)型的电动机的例子来进行说明。
在图1中,定子铁芯11上隔着作为绝缘体的树脂21而缠绕有定子绕组12,该树脂21将定子铁芯11绝缘。而且,这种定子铁芯11与其它固定构件一起通过作为模制材料的绝缘树脂13而被模制成型。在本实施方式中,通过像这样将这些构件模制一体成型,来构成外形大致呈圆筒形状的定子10。
转子14在与定子10之间隔着空隙地插入于定子10的内侧。转子14具有圆板状的旋转体30和轴16,该旋转体30包括转子铁芯31,该轴16以贯通旋转体30的中央的方式对旋转体30进行紧固。旋转体30与定子10的内周侧相向地在周向上保持有作为永磁体的树脂磁体32。
转子14的轴16上安装有支承轴16的两个轴承15。轴承15是具有多个铁球的圆筒形状的轴承,轴承15的内圈侧固定于轴16。在图1中,在作为轴16从无刷电动机主体突出的一侧的输出轴侧,由输出轴侧的轴承15a支承轴16,在输出轴侧的相反侧(以下称为输出轴相反侧),由输出轴相反侧的轴承15b支承轴16。
而且,关于这些轴承15,分别通过具有导电性的金属制的端盖来固定轴承15的外圈侧。在图1中,输出轴侧的轴承15a被端盖17固定,输出轴相反侧的轴承15b被端盖19固定。
更具体地说,首先,对于输出轴相反侧的轴承15b,通过外周直径与该轴承15b的外周直径几乎相等的输出轴相反侧的端盖19进行固定。端盖19具有大致呈中空圆筒状的杯形状,具有一方敞开的圆筒部19a以及从敞开侧的圆筒端部向外方向稍微扩张的环状的凸缘部分19b。另外,对于输出轴侧的轴承15a,通过外周直径与定子10的外周直径几乎相等的输出轴侧的端盖17进行固定。该端盖17大致为圆板形状,在圆板的中央部具有用于轴承15a插入的突出部。另外,端盖17与端盖19构成为相互之间成为电绝缘状态,而不相互电连接。
通过如以上那样的结构,轴16被两个轴承15所支承,转子14旋转自如地旋转。
并且,在该无刷电动机中内置有印制电路板18,该印制电路板18安装有通过PWM方式进行逆变器驱动的驱动电路(包括控制电路等)。在内置该印制电路板18之后,将端盖17压入定子10,由此形成无刷电动机。另外,印制电路板18上连接有施加绕组的电源电压Vdc、控制电路的电源电压Vcc以及控制转速的控制电压Vsp的引线、控制电路的接地线等连接线20。
此外,安装有驱动电路的印制电路板18上的零电位点部与大地的地线及初级侧(电源)电路相绝缘,大地的地线和初级侧电源电路的电位处于浮动(floating)的状态。在此,零电位点部是指印制电路板18上的作为基准电位的0伏特电位的布线,表示通常被称为地(ground)的地布线。连接线20所包含的接地线与该零电位点部、即地布线连接。
另外,与安装有驱动电路的印制电路板18连接的供给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、施加控制电压的引线以及控制电路的接地线等与如下部分之间都电绝缘:相对于供给绕组的电源电压的电源电路的初级侧(电源)电路、相对于供给控制电路的电源电压的电源电路的初级侧(电源)电路、与这些初级侧(电源)电路连接的大地的地线和独立接地的大地的地线。
也就是说,安装于印制电路板18的驱动电路相对于初级侧(电源)电路电位和大地的地线的电位处于电绝缘的状态,因此处于电位悬浮的状态。该状态也表达为电位浮动的状态,这是众所周知的。另外,据此,与印制电路板18连接的供给绕组的电源电压的电源电路和供给控制电路的电源电压的电源电路的结构也被称呼为浮动电源,这也是众所周知的表达。
经由连接线20对如以上那样构成的本无刷电动机供给各电源电压和控制信号,由此通过印制电路板18的驱动电路对定子绕组12进行驱动。当对定子绕组12进行驱动时,驱动电流流过定子绕组12,从定子铁芯11产生磁场。然后,通过来自定子铁芯11的磁场和来自树脂磁体32的磁场,与这些磁场的极性相应地产生吸引力和排斥力,通过这些力,转子14以轴16为中心进行旋转。
并且,在本实施方式中构成为:定子铁芯11与端盖17之间以及定子铁芯11与端盖19之间处于绝缘状态而未电连接,端盖17与端盖19也处于相互之间电绝缘的状态。而且,在该结构中,通过适当地设定定子铁芯11与端盖17之间的静电容量(以下设为静电容量A来说明)以及定子铁芯11与另一个端盖19之间的静电容量(以下设为静电容量B来说明)之间的关系,来更有效地抑制轴承15处产生的电腐蚀的发生。
即,在使用PWM驱动的电动机内,推测为在定子铁芯11中产生的高频电力的静电感应、经由静电电容进行的耦合成为一个主要原因,使得端盖17、19等处产生了电位。并且,由于通过端盖17、19来直接固定轴承15的外圈,因此外圈与端盖17、19电连接。其结果,与端盖17、19接触的轴承15的外圈和与轴16接触的轴承15的内圈之间产生电位差(即,轴电压),认为当该电位差大时会如上所述那样引起成为电腐蚀的原因的油膜绝缘击穿。
因此,在本实施方式中,设定成端盖17侧的静电容量A与端盖19侧的静电容量B近似或一致,由此实现端盖17和端盖19处产生的电位的等电位化。而且,通过实现端盖17与端盖19的等电位化,来形成高频电流难以经由轴16而流动的状态以使轴电压稳定。在本实施方式中,基于这种原理来抑制电腐蚀的发生。
另外,在本实施方式中,像这样采用取得一方的静电容量与另一方的静电容量的平衡这样的方法,由此不使用用于使两个端盖之间短路的引线、导通带就能够抑制电腐蚀的发生。
通过基于如上所述的考察来使静电容量A与静电容量B几乎相等的结构,使两个轴承15的轴电压之差小,能够观测出抑制发生轴承内部的油膜的绝缘击穿的效果,详情在下面说明。并且,在静电容量A与静电容量B的近似关系中,在满足0.4A≤B≤2.5A的关系的范围内,也能够观测出有效抑制了绝缘击穿的发生。即,在静电容量B为静电容量A的0.4倍(2/5倍)以上且2.5倍(5/2倍)以下的范围内,也能够抑制电腐蚀的发生。此外,也可以换个角度而设为静电容量A为静电容量B的0.4倍(2/5倍)以上且2.5倍(5/2倍)以下的范围内,只要是一方的静电容量为另一方的静电容量的0.4倍(2/5倍)以上且2.5倍(5/2倍)以下的范围内,就能够抑制电腐蚀的发生。
接着,列举使用多个样本而测定出的结果来更具体地说明本实施方式。此外,本发明不限定于以下的样本例,只要不变更本发明的宗旨,并不被这些样本例所限定。
基于如图1所示的结构、如图2所示的结构,制作出作为静电容量A与静电容量B的组合不同的多个样本的定子组装品。并且,还制作出结构不同的三种转子14。然后,在将多个样本与三种转子14相组合而得到的结构中进行比较,验证对电腐蚀的效果等。
首先,关于静电容量A,通过调整端盖19的凸缘部分19b的外径、或者研究并调整端盖19与定子铁芯11之间的距离来得到期望的静电容量值。另外,关于静电容量B,除了如图1所示的结构以外,还通过如图2所示的连接有电容器22的结构得到了期望的静电容量值。即,作为静电容量B,利用引线23将定子铁芯11与端盖17经由作为静电容量调整构件的电容器22进行连接,由此得到较大的静电容量值。另外,作为用于模制一体成型的绝缘树脂13,使用了作为热固化性树脂的BMC(不饱和聚酯成形材料)。
另外,关于静电容量A、B的测定,以测定频率10kHz对在卸下转子14后的状态(轴承15也卸下)下的定子铁芯11与端盖17、19之间的静电容量进行了测定。近年的通过PWM方式的逆变器进行驱动的电动机的驱动频率大致为10KHz,与此相应地将测定频率设为10KHz。
图3是表示定子铁芯11与端盖17、19之间的静电容量的测定方法的图。如图3所示,设为从电动机取出转子14后将端盖17、19重新安装于定子10的状态的定子组装品。然后,将静电容量测定用的定子铁芯连接金属62与定子铁芯11进行电连接,通过LCR仪表60来测定定子铁芯连接金属62与端盖之间的静电容量。另外,关于此时的测定条件,以测定频率10kHz、测定温度20℃、电压水平1V进行了测定。用于测定的LCR仪表60使用了NF回路设计公司(日语:エヌエフ回路設計ブロック)制的LCR仪表ZM2353和测试引线2325A。
如以上那样,制作了多个作为样本的如下的定子组装品。
首先,为了进行静电容量A与静电容量B近似或一致时的验证,通过设为如图2所示的对定子铁芯11和端盖17并联连接电容器22的结构,来制作出使B≈A的定子组装品。此时的静电容量A为16pF,静电容量B为17pF。
另外,为了验证静电容量A与静电容量B的近似关系的范围,制作出下面四种定子组装品。
在如图1所示的结构中,进行端盖19的凸缘部分19b的外径调整等来制作出使B=4A的定子组装品。此时的静电容量A为7pF,静电容量B为28pF。
接着,在如图1所示的结构中同样地进行调整,制作出使B≈2.5A的定子组装品。此时的静电容量A为7pF,静电容量B为17pF。
接着,调整端盖19的凸缘部分19b的外径,在如图2所示的结构中利用引线23将定子铁芯11与端盖17经由电容器22进行连接,研究电容器22的静电容量,由此制作出使B≈0.4A的定子组装品。此时的静电容量A为16pF,静电容量B为6.2pF。
接着,同样地进行调整,制作出使B≈0.27A的定子组装品。此时的静电容量A为16pF,静电容量B为4.3pF。
如以上那样制作出五种定子组装品。并且,制作出如下所示的三种转子。
作为第一转子,制作出如图4所示的包含电介质层50的结构的转子。关于该第一转子,将转子直径设为50mm,利用含有20%玻璃纤维的PBT树脂来形成电介质层50,将电介质层50的径向的厚度设为2.5mm。通过设为这种结构,来使轴16与旋转体30的最外圆周面之间的静电容量C为6.5pF。此外,电介质层50设置于外侧铁芯31a与内侧铁芯31b之间,通过电介质层50使外侧铁芯31a与内侧铁芯31b之间电绝缘。能够通过电介质层50的材质、厚度的调整来容易地调整轴承内圈侧的高频电位。
接着,作为第二转子,制作出如图5所示的结构的转子。关于该第二转子,将转子直径设为50mm,将树脂磁体32直接紧固于轴16。通过设为这种结构,使轴16与旋转体30的最外圆周面之间的静电容量C为15pF。
接着,作为第三转子,制作出如图6所示的结构的转子。关于该第三转子,将转子直径设为50mm,将树脂磁体32的径向的壁厚设为12.5mm,将转子铁芯31的直径设为25mm。通过设为这种结构,使轴16与旋转体30的最外圆周面之间的静电容量C为35pF。
此时的树脂磁体是含有约88wt%~92wt%的铁氧体磁体粉末的尼龙系铁氧体树脂磁体。
另外,如图7所示那样进行了上述的各转子的静电容量C的测定。即,在旋转体30的最外圆周面贴上铜箔63,通过LCR仪表60来测定铜箔63与轴16之间的静电容量。另外,关于此时的测定条件,以测定频率10kHz、测定温度20℃、电压水平1V进行了测定。另外,在测定时,将轴16固定于厚度20mm的木制板之上来进行了测定。
接着,将上述的三种转子分别与上述的定子组装品进行组合,来制作无刷电动机,测定轴电压。作为轴承,使用了美蓓亚公司(日语:ミネベア)制608(使用稠度239的润滑脂)。
图8是表示轴电压的测定方法的图。在测定轴电压时使用直流稳定化电源,在将绕组的电源电压Vdc设为391V、将控制电路的电源电压Vcc设为15V、转速1000r/min的同一运转条件下进行了测定。此外,利用控制电压Vsp来调整转速,使运转时的无刷电动机姿势为轴处于水平。
在轴电压的测定中,如图8所示,通过数字示波器130(泰克公司(日语:テクトロニクス)制DPO7104)和高电压差分探头120(泰克公司制P5205)来观测电压波形,将峰值与峰值之间的测定电压作为轴电压。在此,高电压差分探头120的+侧120a经由长度约30cm的引线110通过如下方式来与轴16电连接:使引线的导体成为直径约15mm的环状并使其内周与轴16的外周导电接触。另外,高电压差分探头120的-侧120b经由长度约30cm的引线111通过如下方式来与端盖17或端盖19电连接:利用导电性带112使引线111的顶端与端盖17或端盖19导电接触。利用这种结构,来实施作为端盖17或端盖19与轴16之间的电压的、输出轴侧的轴承15a和输出轴相反侧的轴承15b的轴电压的测定。并且,此时,在测定轴电压的同时,还对是否发生波形变形进行了确认。
关于该轴电压的波形变形,划分为波形完全变形、波形部分变形、波形无变形这三个分类。波形无变形的状态是轴承15内部的油膜未发生绝缘击穿的状态,是能够防止电腐蚀的发生的状态。反之,波形变形的状态是轴承15内部的油膜发生了绝缘击穿的状态,是根据运转时间而发生电腐蚀的状态。图9至图11是表示这种波形例的图,图9表示波形完全变形的情况下的波形例,图10表示波形部分变形的情况下的波形例,图11表示波形无变形的情况下的波形例。例如,在如图11那样的情况下,由于在轴承15内部没有发生绝缘击穿,因此观测出与利用PWM的开关动作相应的脉冲波形无波形变形。反之,在如图9那样的情况下,在轴承15内部发生绝缘击穿,观测出与利用PWM的开关动作相应的脉冲波形变形而消失。在图9至图11中,测定时的横轴时间为50μs/div的同一条件。此外,数字示波器130通过绝缘变压器140而绝缘。
另外,根据轴电压波形的方向来判断在波形变形时流过轴承内的电流方向。图9至图11所示的电压波形相比于零电压线处于上方,因此可知轴16(轴承内圈)侧的电位高于端盖17或端盖19(轴承外圈)侧。因而,能够判断为电流的方向是从轴承内圈侧流向轴承外圈侧。反之,在如图12那样电压波形相比于零电压线处于下方的情况下,判断为电流的方向是从轴承外圈侧流向轴承内圈侧。
表1中示出了将三种转子与上述的定子组装品分别进行组合而得到的无刷电动机中的评价结果。
[表1]
○:波形无变形△:波形部分变形×:波形完全变形
根据表1可以明确的是,在使B≈A的情况下,虽然轴电压根据转子侧的静电容量C而变化,但是作为静电容量A侧的轴承15a的轴电压Va和作为静电容量B侧的轴承15b的轴电压Vb不怎么受转子侧的静电容量C影响,成为几乎相同的大小。例如,在静电容量C为15pF的情况下,静电容量A侧的轴电压Va为-1.0V,静电容量B侧的轴电压Vb为-1.1V,轴电压Va与轴电压Vb几乎相等。并且,轴电压的波形变形的状态也全部是波形无变形。即,正如上述的考察,可以认为,通过设定成端盖17侧的静电容量A与端盖19侧的静电容量B近似或一致,两个端盖17、19的电位也被等电位化。而且,由于两个端盖17、19被等电位化,因此可以认为成为高频电流难以经由轴16而流动的状态,轴电压稳定,也不存在波形变形。根据这种结果,通过将一方的端盖侧的静电容量与另一方的端盖侧的静电容量设定成近似或一致,能够抑制电腐蚀发生。
并且,在设为作为上述的静电容量A与静电容量B的关系范围0.4A≤B≤2.5A的下限的B≈0.4A的情况下,即使使用各静电容量C的旋转体,轴电压的波形也是波形无变形或波形部分变形的状态。另外,在设为作为0.4A≤B≤2.5A的上限的B≈2.5A的情况下也是,即使使用各静电容量C的旋转体,轴电压的波形也是波形无变形或波形部分变形的状态。
另一方面,在处于0.4A≤B≤2.5A的范围外的情况下,即使使用各静电容量C的旋转体,轴电压的波形也是波形变形状态或波形部分变形的状态。表中的记载了“(○)”“(△)”的是若根据轴电压的大小来判断则应该是波形无变形或波形部分变形的状态的情况。例如,在使B=4A、静电容量C=6.5pF的的情况下,静电容量A侧的轴电压Va为-1.8V,作为轴电压来说小,应该是波形无变形“○”评价。但是,该情况下的静电容量B侧的轴电压Vb为-8.3V,作为轴电压来说大。因此认为,实际测出的静电容量A侧的轴电压的波形受到轴电压大的静电容量B侧的影响而变为波形部分变形“△”的状态,而不是波形无变形“(○)”。
根据如以上那样的考察,能够推测为:在静电容量A与静电容量B的近似关系中,在满足0.4A≤B≤2.5A的关系的范围内也不易发生电腐蚀,从而不会影响轴承寿命。
这样,通过将定子铁芯11与两个端盖17、19之间的静电容量A、B调整到0.4A≤B≤2.5A的范围内,能够抑制电位的不平衡,从而减小两个轴承15的轴电压之差。而且,通过减小两个轴承15的轴电压之差,能够防止轴承内部的油膜的绝缘击穿。
另外,通过减小两个轴电压之差,能够防止一方的轴承15的波形变形(轴承内部的油膜的绝缘击穿电压)影响到另一轴承15,从而能够进一步提高抑制发生轴承的电腐蚀的效果。
根据这些结果也可知,与以往的电动机相比,本发明的电动机在轴电压降低、抑制发生电动机的轴承电腐蚀的方面具有极为出色的效果。并且,仅需使共同的定子铁芯与一方的轴承侧之间的静电容量以及与另一方的轴承侧之间的静电容量这两个静电容量近似或一致即可,因此能够省略如使两个端盖之间电短路这样的工序。并且,也无需考虑电短路的两个端盖在电动机的生产工序中、使用过程中被切断的情况。
(实施方式2)
作为搭载有本发明所涉及的电动机的电气设备的例子,首先以空调室内机的结构为实施方式2来详细说明。
在图13中,在空调室内机210的壳体211内搭载有电动机201。在该电动机201的旋转轴上安装有横流风扇(crossflowfan)212。电动机201被电动机驱动装置213驱动。通过来自电动机驱动装置213的通电,电动机201旋转,随之横流风扇212旋转。
通过该横流风扇212的旋转,将通过室内机用热交换器(未图示)进行了空气调节后的空气送到室内。在此,关于电动机201,例如能够应用上述实施方式1的电动机。
(实施方式3)
接着,作为搭载有本发明所涉及的电动机的电气设备的例子,以空调室外机的结构为实施方式3来详细说明。在图14中,空调室外机301在壳体311的内部搭载有电动机308。该电动机308在旋转轴上安装有风扇312,作为送风用电动机而发挥功能。
空调室外机301通过竖立设置于壳体311的底板302上的分隔板304被划分为压缩机室306和热交换器室309。压缩机室306中配置有压缩机305。热交换器室309中配置有热交换器307和送风用电动机。分隔板304的上部处配置有电装品箱310。
关于该送风用电动机,伴随通过被收容在电装品箱310内的电动机驱动装置303驱动的电动机308的旋转,风扇312旋转,通过热交换器307向热交换器室309送风。在此,关于电动机308,例如能够应用上述实施方式1的电动机。
(实施方式4)
接着,作为搭载有本发明所涉及的电动机的电气设备的例子,以热水器的结构为实施方式4来详细说明。在图15中,在热水器330的壳体331内搭载有电动机333。在该电动机333的旋转轴上安装有风扇332。电动机333被电动机驱动装置334驱动。通过来自电动机驱动装置334的通电,电动机333旋转,随之风扇332旋转。
通过该风扇332的旋转,对燃料汽化室(未图示)给送燃烧所需的空气。在此,关于电动机333,例如能够应用上述实施方式1的电动机。
(实施方式5)
接着,作为搭载有本发明所涉及的电动机的电气设备的例子,以空气净化器的结构为实施方式5来详细说明。在图16中,在空气净化器340的壳体341内搭载有电动机343。在该电动机343的旋转轴上安装有空气循环用的风扇342。电动机343被电动机驱动装置344驱动。
通过来自电动机驱动装置344的通电,电动机343旋转,随之风扇342旋转。通过该风扇342的旋转来使空气循环。在此,关于电动机343,例如能够应用上述实施方式1的电动机。
在上述的说明中,作为本发明所涉及的电气设备的实施例,列举了搭载于空调室外机、空调室内机、热水器、空气净化器等的电动机,但是也能够应用于其它电动机,还能够应用于搭载于各种信息设备的电动机、产业设备中使用的电动机,这是不言而喻的。
产业上的可利用性
本发明的电动机能够使轴电压减小,最适于抑制轴承的电腐蚀发生。因此,主要对于期望电动机的廉价化和高寿命化的设备、例如空调室内机、空调室外机、热水器、空气净化器等所搭载的电动机有效。
附图标记说明
10:定子;11:定子铁芯;12:定子绕组;13:绝缘树脂;14:转子;15:轴承;15a:输出轴侧的轴承;15b:输出轴相反侧的轴承;16:轴(shaft);17:端盖(bracket);18:印制电路板;19:端盖;19b:凸缘部分;21:树脂;22:电容器;23:引线;30:旋转体;31:转子铁芯;31a:外侧铁芯;31b:内侧铁芯;32:树脂磁体;50:电介质层;210:空调室内机;301:空调室外机;330:热水器;340:空气净化器。
Claims (8)
1.一种电动机,其特征在于,具备:
定子,其包括缠绕有绕组的定子铁芯;
转子,其包括旋转体和轴,该旋转体与上述定子相向地在周向上保持有永磁体,该轴以贯通上述旋转体的中央的方式对上述旋转体进行紧固;
两个轴承,该两个轴承支承上述轴;以及
两个导电性的端盖,该两个导电性的端盖分别固定上述轴承,且相互之间电绝缘,
其中,上述定子铁芯与一方的上述端盖之间的静电容量A以及上述定子铁芯与另一方的上述端盖之间的静电容量B被设定成近似或一致。
2.根据权利要求1所述的电动机,其特征在于,
上述静电容量A与上述静电容量B的关系为0.4A≤B≤2.5A。
3.根据权利要求2所述的电动机,其特征在于,
上述静电容量A和上述静电容量B是在测定频率10KHz下测定出的静电容量。
4.根据权利要求2所述的电动机,其特征在于,
上述静电容量A和上述静电容量B是在卸下上述转子的状态下测定出的静电容量。
5.根据权利要求1所述的电动机,其特征在于,
上述两个端盖的至少一方与上述定子铁芯通过绝缘树脂被一体成型。
6.根据权利要求1所述的电动机,其特征在于,
在上述定子铁芯与上述端盖的某一方之间或者在上述定子铁芯与上述端盖的两方之间,连接有静电容量调整构件。
7.根据权利要求1所述的电动机,其特征在于,
在上述轴与上述旋转体的外周之间设置有电介质层。
8.一种电气设备,其特征在于,搭载有根据权利要求1~7中的任一项所述的电动机。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013140451 | 2013-07-04 | ||
JP2013-140451 | 2013-07-04 | ||
PCT/JP2014/003458 WO2015001782A1 (ja) | 2013-07-04 | 2014-06-30 | 電動機およびそれを備えた電気機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105264751A true CN105264751A (zh) | 2016-01-20 |
CN105264751B CN105264751B (zh) | 2018-01-16 |
Family
ID=52143383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480028922.1A Active CN105264751B (zh) | 2013-07-04 | 2014-06-30 | 电动机以及具备该电动机的电气设备 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6383949B2 (zh) |
CN (1) | CN105264751B (zh) |
WO (1) | WO2015001782A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6937423B1 (ja) | 2020-12-09 | 2021-09-22 | Wolongモーター制御技術株式会社 | 電動機及びそれを備えた電気機器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1825735A (zh) * | 2005-02-23 | 2006-08-30 | 松下电器产业株式会社 | 电机和装有该种电机的电气装置 |
CN101689785A (zh) * | 2007-06-25 | 2010-03-31 | 松下电器产业株式会社 | 电动机和配有电动机的电器设备 |
CN102369652A (zh) * | 2009-04-28 | 2012-03-07 | 松下电器产业株式会社 | 电动机和具有该电动机的电设备 |
WO2012105193A1 (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-09 | パナソニック株式会社 | モールドモータ |
CN102859845A (zh) * | 2011-04-27 | 2013-01-02 | 松下电器产业株式会社 | 电动机和具有该电动机的电设备 |
CN103155368A (zh) * | 2011-03-07 | 2013-06-12 | 松下电器产业株式会社 | 电动机以及具有该电动机的电气设备 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BRPI0923507A2 (pt) * | 2008-12-12 | 2018-05-29 | Panasonic Corp | motor e dispositivo elétrico que usa o mesmo. |
JP5656795B2 (ja) * | 2011-10-14 | 2015-01-21 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
JP6248280B2 (ja) * | 2012-11-22 | 2017-12-20 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電動機およびこの電動機を備えた電気機器 |
-
2014
- 2014-06-30 JP JP2015525042A patent/JP6383949B2/ja active Active
- 2014-06-30 WO PCT/JP2014/003458 patent/WO2015001782A1/ja active Application Filing
- 2014-06-30 CN CN201480028922.1A patent/CN105264751B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1825735A (zh) * | 2005-02-23 | 2006-08-30 | 松下电器产业株式会社 | 电机和装有该种电机的电气装置 |
CN101689785A (zh) * | 2007-06-25 | 2010-03-31 | 松下电器产业株式会社 | 电动机和配有电动机的电器设备 |
CN102369652A (zh) * | 2009-04-28 | 2012-03-07 | 松下电器产业株式会社 | 电动机和具有该电动机的电设备 |
WO2012105193A1 (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-09 | パナソニック株式会社 | モールドモータ |
CN103155368A (zh) * | 2011-03-07 | 2013-06-12 | 松下电器产业株式会社 | 电动机以及具有该电动机的电气设备 |
CN102859845A (zh) * | 2011-04-27 | 2013-01-02 | 松下电器产业株式会社 | 电动机和具有该电动机的电设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6383949B2 (ja) | 2018-09-05 |
WO2015001782A1 (ja) | 2015-01-08 |
JPWO2015001782A1 (ja) | 2017-02-23 |
CN105264751B (zh) | 2018-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5338641B2 (ja) | 電動機およびそれを備えた電気機器 | |
EP2477314B1 (en) | Electric motor and electric device provided therewith | |
US8525374B2 (en) | Electric motor, and electric device having the motor | |
JP5316629B2 (ja) | 電動機およびそれを備えた電気機器 | |
CN102334265B (zh) | 电动机和具有该电动机的电设备 | |
EP2736153B1 (en) | Motor and electric apparatus equipped with the motor | |
JP4935934B2 (ja) | 電動機およびそれを備えた電気機器 | |
US8987955B2 (en) | Electric motor and electric device including the same | |
JP5502822B2 (ja) | 電動機およびそれを備えた電気機器 | |
US20120274157A1 (en) | Motor and electric device including the same | |
CN105264751A (zh) | 电动机以及具备该电动机的电气设备 | |
JP2012239368A (ja) | 電動機およびそれを備えた電気機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |