CN109314445A - 电动机转子放电保护 - Google Patents

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Abstract

一种电动机，包括：壳体；定子，其具有定子绕组；转子，其具有转子轴和转子绕组；以及至少两个主转子轴承，其将转子轴耦合到壳体。由于定子的不平衡，共模电荷在转子上积聚。至少两个主转子轴承具有在转子轴和壳体之间的第一电阻。电动机还包括转子放电轴承，转子放电轴承将转子轴耦合到壳体。转子放电轴承具有在转子轴和壳体之间的第二电阻，第二电阻小于第一电阻，使得共模电荷通过转子放电轴承放电。在不同的实施例中，沿着转子轴的纵向轴线耦合在壳体和转子轴之间的转子放电刷对共模电荷进行放电。

Description

电动机转子放电保护
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年6月7日提交的题为“ELECTRIC MOTORCOOLING SYSTEM AND ROTOR DISCHARGE PROTECTION”的美国临时专利申请号62/346,741的优先权，其全部内容通过引用并入本文，并且出于所有目的，构成本申请的一部分。
技术领域
本发明涉及电动机，并且更具体地涉及保护电动机免受共模转子放电的影响。
背景技术
电动机包括壳体、具有转子轴和转子绕组的转子、具有定子绕组的定子、将转子轴耦合到壳体的一个或多个主转子轴承、以及各种电连接。由于定子的多个相的不完全的平衡，多相电动机在其转子上累积电荷。转子上的电荷累积相对于壳体引起转子上的共模电压。与在转子上积聚的共模电压相对应的电荷由于它们之间的电压差而寻找壳体。当共模电压达到足够幅度时，电荷跨越主转子轴承传导(产生跨越润滑油和转子轴承部件的电弧)，并且随着时间的推移，损坏主转子轴承。解决该问题的一种现有技术解决方案包括使用垂直于转子安装的导电刷以将共模电压分流到壳体。虽然这种解决方案在保护主转子轴承方面是有效的，但是导电刷相对较快地磨损，从而需要更换以继续满足其目的。更换时需要停止使用电动机，从而在将电动机重新投入使用之前对其进行修理。这样的操作价格昂贵并且使得由电动机提供动力的设备(例如，电动汽车、工业机器等)停止使用，直到修理完成为止。
发明内容
根据本公开的第一实施例，电动机包括：壳体；定子，其具有定子绕组，该定子绕组耦合到壳体；转子，其具有转子轴和转子绕组；以及至少两个主转子轴承，其将转子轴耦合到壳体，其中至少两个主转子轴承具有在转子轴和壳体之间的第一电阻。电动机还包括转子放电轴承，转子放电轴承将转子轴耦合到壳体。转子放电轴承具有在转子轴和壳体之间的第二电阻，第二电阻小于第一电阻，以引导转子通过转子放电轴承放电。
通过本公开的第一实施例的电动机，经由转子放电轴承而非经由主转子轴承对由于多极电动机的定子绕组中的不平衡而在转子上积聚的共模电荷进行放电。因此，主轴承基本上免受共模转子放电的影响，从而延长了它们的寿命，因此延长了所需维修的时间。
电动机可以包括多个附加特征和结构。这些特征和结构可以被包括在各种组合中，这些组合包括这些特征和结构中的一些特征和结构、这些特征和结构中的所有特征和结构、或这些特征和结构中的一个特征和结构。电动机还可以包括另外的定子驱动电子器件，该定子驱动电子器件耦合到定子并且被配置为激励定子。
通过电动机，至少两个主转子轴承的主转子轴承可以耦合在转子轴的内部位置和壳体之间，并且转子放电轴承经由转子放电轴承和壳体之间的电连接而耦合在转子轴的外部位置和壳体之间。
在备选配置中，至少两个主转子轴承的主转子轴承可以耦合在转子轴的外表面和壳体之间，并且转子放电轴承经由转子放电轴承和壳体之间的电连接而耦合在转子轴的内表面和壳体之间。
通过一种结构，至少两个主转子轴承的主转子轴承具有第一直径，并且转子放电轴承具有小于第一直径的第二直径。至少两个主转子轴承的主转子轴承可以具有第一构造，而转子放电轴承具有与第一构造不同的第二构造。至少两个主转子轴承的主转子轴承可以具有第一负荷，并且转子放电轴承具有大于第一负荷的第二负荷。通过这些各种结构中的任一结构，至少两个主转子轴承和转子放电轴承均被配置为围绕转子轴的纵向轴线转动。
根据本公开的第二实施例，一种用于操作电动机的方法，该电动机具有壳体、定子、具有转子轴的转子、至少两个主转子轴承、以及转子放电轴承，该方法包括：向定子供电以产生转动磁场。然后，该方法包括：在转子上收集由转动磁场引起的共模电荷，以及经由转子放电轴承对共模电荷进行放电。通过这些操作，至少两个主转子轴承具有在转子轴和壳体之间的第一电阻，并且转子放电轴承具有在转子轴和壳体之间的第二电阻，第二电阻小于第一电阻。通过第二实施例的方法，主轴承基本上免受共模转子放电的影响，从而延长了它们的寿命，因此延长了所需维修的时间。
操作电动机的方法可以包括多个附加操作和/或特征。这些操作和/或特征可以被包括在各种组合中，这些组合包括这些操作和/或特征中的一些、这些操作和/或特征中的所有、或这些操作和/或特征之一。该方法还可以包括：至少两个主转子轴承的主转子轴承耦合在转子轴的外表面和壳体之间，以及转子放电轴承经由转子放电轴承和壳体之间的电连接而耦合在转子轴的外表面和壳体之间。
该方法还可以包括：至少两个主转子轴承的主转子轴承具有第一直径，并且转子放电轴承具有小于第一直径的第二直径。该方法还可以包括：至少两个主转子轴承的主转子轴承具有第一构造，并且转子放电轴承具有与第一构造不同的第二构造。该方法还可以包括：至少两个主转子轴承的主转子轴承具有第一负荷，并且转子放电轴承具有大于第一负荷的第二负荷。
根据本公开的第三实施例，电动机包括：壳体；定子，其具有定子绕组，该定子绕组耦合到壳体；转子，其具有转子轴和转子绕组，该转子绕组围绕转子轴的纵向轴线转动；至少两个主转子轴承，其将转子轴耦合到壳体；以及转子放电刷，其沿着转子轴的纵向轴线耦合在壳体和转子轴之间。通过本公开的第三实施例的电动机，经由转子放电刷而非经由主转子轴承对由于多极电动机的定子绕组中的不平衡而在转子上积聚的共模电荷进行放电。因此，主轴承基本上免受共模转子放电的影响，从而延长了它们的寿命，因此延长了所需维修的时间。
电动机可以包括多个附加特征和结构。这些特征和结构可以被包括在各种组合中，这些组合包括这些特征和结构中的一些特征和结构、这些特征和结构中的所有特征和结构、或这些特征和结构中的一个特征和结构。电动机还可以包括另外的定子驱动电子器件，该定子驱动电子器件耦合到定子并且被配置为激励定子。
第三实施例的电动机还可以包括定子驱动电子器件，定子驱动电子器件耦合到定子并且被配置为激励定子。通过电动机，转子放电刷可以包括与转子轴接触的碳纤维部分。进一步地，转子放电刷可以包括：第一部分，其与转子轴接触；以及第二部分，其连接在第一部分和壳体之间。第一部分可以具有第一直径，第二部分可以具有与第一直径不同的第二直径。
根据本公开的第四实施例，一种用于电动机的方法，该电动机具有壳体、定子、具有转子轴的转子、至少两个主转子轴承、以及转子放电刷，该方法包括：向定子供电以产生转动磁场，转动磁场使得转子围绕转子轴的纵向轴线转动。然后，该方法包括：在转子上收集由转动磁场引起的共模电荷，以及沿着转子轴的纵向轴线经由转子放电刷对共模电荷进行放电。因此，主轴承基本上免受共模转子放电的影响，从而延长了它们的寿命，因此延长了所需维修的时间。
该操作电动机的方法可以包括多个附加操作和/或特征。这些操作和/或特征可以包括在各种组合中，这些组合包括这些操作和/或特征中的一些操作和/或特征、这些操作和/或特征中的所有操作和/或特征、或这些操作和/或特征中的一个操作和/或特征。通过这些操作，至少两个主转子轴承可以具有在转子轴和壳体之间的第一电阻，并且转子放电刷具有在转子轴和壳体之间的第二电阻，第二电阻小于第一电阻。该方法还可以包括：通过共模电荷从转子轴越过到达转子放电轴承与转子轴接触的碳纤维部分而经由转子放电刷对共模电荷进行放电。
附图说明
图1图示了电池供电的电动车辆的基本部件。
图2图示了转子通过电动机的主转子轴承放电。
图3图示了根据所公开的实施例构造和操作的电动机的第一实施例。
图4图示了根据所公开的实施例构造和操作的电动机的第二实施例。
图5图示了图4的转子放电轴承的细节。
图6图示了根据所公开的实施例构造和操作的电动机的第三实施例。
图7图示了根据所公开的实施例构造和操作的电动机的第四实施例。
图8A、图8B、图8C和图8D图示了图7的第四实施例的转子放电刷的变型。
图9A和图9B是图示了根据两个所公开的实施例的电动机的转子放电操作的流程图。
具体实施方式
图1图示了电池供电的电动车辆(电动车辆)100的基本部件。电动车辆100包括至少一个驱动电动机(牵引电动机)102A和/或102B、耦合到对应的驱动电动机102A和/或102B的至少一个齿轮箱104A和/或104B、电池106、以及电子器件108(包括驱动电动机电子器件)。通常，电池106向电动车辆100的电子器件108提供电力并且使用驱动电动机102A和/或102B推动电动车辆100。电动车辆100包括大量其他部件，这些部件在本文中未进行描述但是对普通技术人员而言是已知的。虽然图1的电动车辆100的构造被示为具有四个轮子，但是不同的电动车辆可以具有少于或多于四个的轮子。进一步地，不同类型的电动车辆100可以结合本文中所描述的发明构思，包括摩托车、飞机、卡车、船、火车发动机、以及其他类型的车辆。
本文中结合各种实施例对电动车辆100的各种操作问题进行了描述。这些操作问题中的一个操作问题与在驱动电动机102A和102B的转子上收集共模电荷有关。本文中公开了不同的实施例，以解决在驱动电动机102A或102B的转子上收集的共模电荷的耗散，这些转子安全地耗散电荷，而没有损坏驱动电动机102A和102B的主转子轴承。本文中所描述的结构和操作也适用于服务不同机器(例如，工业设备、住宅设备、商业设备等)的电动机。
图2图示了转子通过电动机的主转子轴承放电。电动机200包括：壳体202；定子208，其容纳在壳体202内；转子，其具有转子轴204和转子绕组206，该转子位于定子208内并且经由第一主转子轴承210和第二主转子轴承212转动耦合到壳体202。电动机200驱动负载214，其可以是电动车辆100的齿轮箱104A或104B，如图1所示，或其他负载，诸如工业机器、商用机器或消费者机器。负载的轴215耦合到转子轴204。转子轴承216允许负载214的轴215在外壳217内转动。
定子208由定子驱动电子器件产生的电波形218供电。要注意的是，波形218近似于正弦波，但包括例如由定子驱动电子器件的一个或多个逆变器引入的谐波分量。定子208包括多个相，每个相由相应的电波形218供电。在多极电动机200中，相应的波形将彼此异相。定子208的多个相通常不是完全平衡的。这种不平衡在转子轴204上感应由波形220引起的共模电压，例如，随着时间的推移，该共模电压使转子轴204和转子绕组206收集共模电荷。在转子轴204和转子绕组206上积聚共模电荷在转子轴204上相对于电动机200的壳体302产生共模电压。
图2的放大226图示了主转子轴承212的一部分，其示出了跨越主转子轴承212的共模电压的放电效应。在放大226中示出了主转子轴承212的部件，其包括滚珠/滚柱228、内圈231、以及润滑脂230。当共模电压达到足够水平时，共模电荷经由润滑脂230和滚珠/滚柱228产生从主转子轴承212的外圈(未示出)到内圈231的电弧。这种放电导致润滑脂230的燃烧和主转子轴承的放电点蚀232(在内圈231上示出)。放电点蚀232产生金属颗粒，例如，由内圈231和/或外圈的放电点蚀232形成的金属颗粒224。如细节222所示，金属颗粒224保留在润滑脂230中。润滑脂230中的这些金属颗粒224连同正在通过燃烧而劣化的润滑脂230导致主转子轴承212摩擦力增加以抵抗转子轴204的转动，并且导致由于摩擦力增加而生成的热量增加，最终导致电动机200的性能不良并且需要更换主转子轴承210和212。
图3图示了根据所公开的实施例构造和操作的电动机的第一实施例。电动机300包括：壳体302；以及定子，其耦合到壳体302，具有定子绕组308和定子端部绕组310。电动机300还包括：转子，其具有转子轴304和转子绕组306；以及至少两个主转子轴承312和314，其将转子轴304耦合到壳体302。主转子轴承312或314中的至少一个主转子轴承具有在转子轴304和壳体302之间的第一电阻。电动机300还包括转子放电轴承318，转子放电轴承318将转子轴304耦合到壳体302(在一些实施例中，通过电连接320)。转子放电轴承318具有在转子轴304和壳体302之间的第二电阻，第二电阻小于第一电阻，以引导转子通过转子放电轴承318而非通过主转子轴承312或314放电。至少两个主转子轴承312和314以及转子放电轴承318均被配置为围绕转子轴304的纵向轴线转动。
进一步地，电动机300包括定子驱动电子器件316，定子驱动电子器件316耦合到定子绕组308并且被配置为激励定子绕组308。如参考图2所描述的，由定子驱动电子器件316产生的波形驱动定子绕组308和端部绕组310。电动机300是多相电动机。定子绕组308不是完美分布或平衡的，使得在转子轴304上感应共模电荷。通过图3的电动机300，因为经由转子放电轴承318从转子轴304到壳体302的电路径的电阻低于经由主转子轴承312或314从转子轴304到壳体302的电路径的电阻，共模电荷经由转子放电轴承318从转子轴304分流到壳体302。
通过图3的实施例，主转子轴承314耦合在转子轴304的内部位置和壳体302之间，而转子放电轴承318经由转子放电轴承318和壳体302之间的电连接320而耦合在转子轴304的外部位置和壳体302之间。
通过图3的实施例，至少一个主转子轴承312或314具有第一直径，转子放电轴承318具有第二直径，第二直径小于第一直径。进一步地，在一些实施例中，至少两个主转子轴承312或314的至少一个主转子轴承具有第一构造，而转子放电轴承318具有第二构造，第二构造与第一构造不同。
进一步地，通过图3的实施例(和本文中所描述的其他实施例)，至少两个主转子轴承312或314的至少一个转子轴承具有第一负荷，并且转子放电轴承318具有第二负荷，第二负荷大于第一负荷。与主转子轴承312或314的较小负荷相比的转子放电轴承318的较大负荷会使得将转子放电轴承318的活动部件(滚珠/滚柱)与转子放电轴承318的静止部件分离的润滑脂层的厚度小于将主转子轴承314(和312)的活动部件(滚珠/滚柱)与主转子轴承314(和312)的静止部件分离的润滑脂层的厚度。因为主转子轴承312和314的润滑脂层和转子放电轴承318的润滑脂层在很大程度上决定了这些轴承的电阻，所以转子放电轴承318的相对较薄的润滑脂层使得转子放电轴承318从转子轴304到壳体302的电阻小于主转子轴承314(或312)在转子轴304和壳体302之间的电阻。这当然使得转子轴304上的共模电压经由转子放电轴承318而非经由主转子轴承312和/或314分流到壳体302。
图4图示了根据所公开的实施例构造和操作的电动机的第二实施例。电动机400的相同/相似的部件与图3的实施例的部件共用附图标记。通过图4的实施例，主转子轴承312和314将转子轴304耦合到壳体302。主转子轴承312和314各自具有在转子轴304和壳体302之间的第一电阻。转子放电轴承318也将转子轴304耦合到壳体302。转子放电轴承318具有在转子轴304和壳体302之间的第二电阻，第二电阻小于第一电阻。在图4的实施例中，主转子轴承312和314耦合在转子轴304的外表面和壳体302之间，而在转子轴304的对应的大致圆柱形的开口内的转子轴304的内表面上，转子放电轴承318耦合到转子轴304。转子放电轴承318经由导电接片321耦合到壳体302，该导电接片321用作电连接320。因为通过转子放电轴承318从转子轴304到壳体302的电阻小于通过主转子轴承312或314从转子轴304到壳体302的电阻，所以在转子轴304上积聚的共模电压跨越转子放电轴承318而非跨越主转子轴承312或314放电。主转子轴承312和314以及转子放电轴承318都围绕转子轴304的纵向轴线同心地定向。
根据图3的实施例的一个方面，主转子轴承312或314中的一个主转子轴承具有第一直径，并且转子放电轴承318具有小于第一直径的第二直径。根据另一方面，主转子轴承312和314具有第一构造，并且转子放电轴承318具有与第一构造不同的第二构造。主转子轴承312和314以及转子放电轴承318都可以是滚珠轴承或滚柱轴承。然而，与主转子轴承312和314相比，转子放电轴承318的内圈和外圈中的滚珠/滚柱的大小和凹槽的深度可以不同以使得电阻不同。根据又一实施例，主转子轴承312和314具有第一负荷，并且转子放电轴承318具有第二负荷，第二负荷大于第一负荷。通过实施例中的每个实施例，不同的构造、大小和负荷使得转子放电轴承318在转子轴304和壳体302之间的电阻小于主转子轴承312和314中的任一主转子轴承在转子轴304和壳体302之间的电阻，从而使转子轴304的共模电压通过转子放电轴承318而非主转子轴承312和314放电。
图5图示了图4的转子放电轴承的细节。转子放电轴承318安装在转子轴304的内表面322上。该内表面322通过移除转子轴304围绕转子轴304的纵向转动轴线的大致圆柱形的部分而产生。转子放电轴承318经由导电接片321耦合到壳体302，该导电接片321用作图3中所示的电连接320。从转子轴304通过转子放电轴承318和导电接片321到壳体302的电路径使得在转子轴304上积聚的共模电压经由转子放电轴承318而非经由主转子轴承312或314放电。
图6图示了根据所公开的实施例构造和操作的电动机的第三实施例。电动机600的相同/相似的部件与图3、图4和图5的实施例共用附图标记。通过图6的电动机600的实施例，至少两个主转子轴承604和606的主转子轴承606耦合在转子轴304的外部位置和壳体302之间，而转子放电轴承602经由电连接608而耦合在转子轴304的内部位置和壳体302之间。与其中转子放电轴承318在转子轴304的内表面处耦合到转子轴304的图4和图5的实施例相比较，主转子轴承604和606以及转子放电轴承602都耦合到转子轴304的外表面。
通过图3至图6的各种实施例，转子放电轴承318和/或606可以具有不同构造。通过转子放电轴承318和/或606的第一实施例，油在转子放电轴承318和/或606周围流动并进入转子放电轴承318和/或606，在轴承318和/或606的圈与滚珠/滚柱之间形成油层。油充当绝缘体，并且转子轴304上的共模电荷必须跨越油层放电。因此，通过转子放电轴承318和/或606的该实施例，优选较小轴承，以产生较薄油层，用于降低跨越转子放电轴承318和/或606的电阻。
通过转子放电轴承318和/或606的第二实施例，转子放电轴承318和/或606被密封并嵌有用于润滑的导电润滑脂。与润滑主轴承312、314、602和604的油相比，导电润滑脂具有相对更低的电阻。因此，通过转子放电轴承318和/或606的这个实施例，导电润滑脂有助于跨越转子放电轴承318和/或606而非经由主轴承312、314、602和604放电。
图7图示了根据所公开的实施例构造和操作的电动机的第四实施例。电动机600的相同/相似的部件与图3、图4、图5和图6的实施例共用附图标记。图7的电动机700包括：壳体302；定子，其具有定子绕组308和端部绕组310，该定子耦合到壳体302；以及转子，其具有转子轴304和转子绕组306，转子轴304和转子绕组306两者均围绕转子轴304的纵向轴线706转动。电动机700还包括：至少两个主转子轴承702和704，其将转子轴304耦合到壳体302；以及转子放电刷708，其沿着转子轴304的纵向轴线706耦合在壳体302和转子轴304之间。电动机700还包括定子驱动电子器件316，定子驱动电子器件316耦合到定子绕组308并且被配置为激励定子。
通过图7的实施例，转子放电刷708可以包括碳纤维部分，碳纤维部分与转子轴304接触。进一步地，转子放电刷708可以包括：第一部分，其与转子轴304接触；以及第二部分，其连接在第一部分和壳体302之间。在这种情况下，第二部分可以是支撑元件并且第一部分接触转子轴304。此外，转子放电刷708的第一部分可以具有第一直径，并且第二部分可以具有与第一直径不同的第二直径。
图8A、图8B、图8C和图8D图示了图7的第四实施例的转子放电刷的变型。通过图8A的实施例800，转子刷802包括与转子轴304接触的第一部分806、以及将第一部分806耦合到壳体302的第二部分804。通过图8A的实施例800，第一部分806可以由碳纤维构成，并且第二部分804可以由不同的导电材料(例如，金属)构成。第一部分806和第二部分806的形状不同并且相对尺寸不同。第一部分806是圆柱形的，而第二部分804是大致锥形的。
通过图8B的实施例820，转子刷822包括与转子轴304接触的第一部分826、以及将第一部分826耦合到壳体302的第二部分824。通过图8B的实施例820，第一部分826可以由碳纤维构成，并且第二部分824可以由不同的导电材料(例如，金属)构成。通过图8B的实施例820，第一部分826和第二部分824沿着一个轴线具有相似的外部尺寸，例如，当以圆柱形形成时，具有相似的直径。
通过图8C的实施例840，转子刷842包括与转子轴304接触的第一部分846、以及将第一部分846耦合到壳体302的第二部分844。通过图8C的实施例840，第一部分846可以由碳纤维构成，并且第二部分844可以由不同的导电材料(例如，金属)构成。通过图8C的实施例840，第一部分846和第二部分844沿着一个轴线具有不同的外部尺寸，例如，当以圆柱形形成时，具有不同的直径。
通过图8D的实施例860，转子刷862包括单个部分864，单个部分864在转子轴304和与转子轴304接触的壳体302之间延伸。通过图8C的实施例860，单个部分864可以由碳纤维构成。
图9A和图9B是图示了根据两个所公开的实施例的电动机的转子放电操作的流程图。电动机具有壳体、定子、具有转子轴的转子、至少两个主转子轴承、以及转子放电轴承。参考图9A，操作900的第一实施例开始于向电动机的定子供电以产生转动磁场(步骤902)。电动机包括多相定子，该多相定子至少具有定子相的轻微不平衡，定子相的轻微不平衡导致转动磁场中的轻微不平衡。转动磁场中的不平衡导致转子收集共模电荷(步骤904)。为了防止损坏电机的主转子轴承，操作900包括：经由转子放电轴承而非主转子轴承来对共模电荷进行放电(步骤906)。为了引起步骤906的操作，至少两个主转子轴承具有在转子轴和壳体之间的第一电阻，并且转子放电轴承具有在转子轴和壳体之间的第二电阻，第二电阻小于第一电阻。可以采用先前在本文中参考图3至图6所描述的各种结构以服务图9A的操作900。
参考图9B，操作950的第二实施例开始于向电动机的定子供电以产生转动磁场(步骤952)。电动机包括多相定子，该多相定子至少具有定子相的轻微不平衡，定子相的轻微不平衡导致转动磁场中的轻微不平衡。转动磁场中的不平衡使得转子收集共模电荷(步骤954)。为了防止损坏电机的主转子轴承，操作950包括：经由沿着转子轴的纵向轴线定向的转子放电刷对共模电荷进行放电(步骤956)。为了引起步骤956的操作，至少两个主转子轴承具有在转子轴和壳体之间的第一电阻，并且转子放电刷具有在转子轴和壳体之间的第二电阻，第二电阻小于第一电阻。可以采用先前在本文中参考图7以及图8A至图8D所描述的各种结构以服务图9B的操作950。
在前述说明书中，已经参考特定实施例对本公开进行了描述。然而，如本领域技术人员将领会的，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以以各种其他方式修改或以其他方式实现本文中所公开的各种实施例。因而，该描述被认为是说明性的，并且是为了教导本领域技术人员制作和使用所公开的系统、方法和计算机程序产品的各种实施例的方式。应当理解，本文中所示出和所描述的公开内容的形式将被视为代表性实施例。等效元件、材料、工艺或步骤可以代替本文中代表性地图示和描述的那些等效元件、材料、工艺或步骤。此外，本公开的某些特征可以独立于其他特征的使用而被利用，所有这些对于受益于本公开的描述之后的本领域技术人员是显而易见的。
本文中所描述的例程、方法、步骤、操作或其部分可以使用软件和固件指令通过电子器件(例如，一个或多个处理器)来实现。“处理器”包括处理数据、信号或其他信息的任何硬件系统、硬件机构或硬件部件。处理器可以包括具有中央处理单元、多个处理单元、用于实现功能的专用电路的系统，或其他系统。一些实施例可以通过使用一个或多个数字计算机或处理器中的软件编程或代码，通过使用专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列(FPGA)、光、化学、生物、量子或纳米工程系统、部件以及机构来实现。基于本文中所代表性提供的公开和教导，本领域技术人员将领会实现本发明的其他方式或方法。
如本文中所使用的，术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其任何上下文变体旨在涵盖非排他性的包含。例如，包括元件列表的过程、产品、物品或装置不一定仅限于那些元件，而是可以包括未明确列出的或这种过程、产品、物品或装置固有的其他元件。进一步地，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的或而不是排他性的或。例如，条件“A或B”由以下各项中的任一项满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或现在)，A和B均为真(或存在)。
尽管可以以特定顺序呈现步骤、操作或计算，但是可以在不同实施例中改变该顺序。在一些实施例中，在多个步骤在本说明书中按顺序示出的某种程度上，可以同时执行备选实施例中的这些步骤的某个组合。本文中所描述的操作序列可以被中断、暂停、颠倒或以其他方式受另一过程控制。
还应当领会，附图/图中所描绘的元件中的一个或多个元件还可以以更为分立或集成的方式实现，或者甚至在某些情况下根据具体应用的需要而被移除或禁用。

Claims (20)

1.一种电动机，包括：
壳体；
定子，其具有定子绕组，所述定子绕组耦合到所述壳体；
转子，其具有转子轴和转子绕组；
至少两个主转子轴承，其将所述转子轴耦合到所述壳体，其中所述至少两个主转子轴承具有在所述转子轴和所述壳体之间的第一电阻；以及
转子放电轴承，其将所述转子轴耦合到所述壳体，其中所述转子放电轴承具有在所述转子轴和所述壳体之间的第二电阻，所述第二电阻小于所述第一电阻，以引导转子通过所述转子放电轴承放电。
2.根据权利要求1所述的电动机，还包括定子驱动电子器件，所述定子驱动电子器件耦合到所述定子并且被配置为激励所述定子。
3.根据权利要求1所述的电动机，其中
所述至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承耦合在所述转子轴的内部位置和所述壳体之间；以及
所述转子放电轴承经由所述转子放电轴承和所述壳体之间的电连接而耦合在所述转子轴的外部位置和所述壳体之间。
4.根据权利要求1所述的电动机，其中
所述至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承耦合在所述转子轴的外表面和所述壳体之间；以及
所述转子放电轴承经由所述转子放电轴承和所述壳体之间的电连接而耦合在所述转子轴的内表面和所述壳体之间。
5.根据权利要求1所述的电动机，其中
所述至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承具有第一直径；以及
所述转子放电轴承具有小于所述第一直径的第二直径。
6.根据权利要求1所述的电动机，其中
所述主转子轴承中的至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承具有第一构造；以及
所述转子放电轴承具有与所述第一构造不同的第二构造。
7.根据权利要求1所述的电动机，其中
所述至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承具有第一负荷；以及
所述转子放电轴承具有大于所述第一负荷的第二负荷。
8.根据权利要求1所述的电动机，所述至少两个主转子轴承和所述转子放电轴承均被配置为围绕所述转子轴的纵向轴线转动。
9.一种操作电动机的方法，所述电动机具有壳体、定子、具有转子轴的转子、至少两个主转子轴承、以及转子放电轴承，所述方法包括：
向所述定子供电以产生转动磁场；
收集所述转子上由所述转动磁场所引起的共模电荷；
经由所述转子放电轴承对所述共模电荷进行放电，
其中所述至少两个主转子轴承具有在所述转子轴和所述壳体之间的第一电阻；以及
其中所述转子放电轴承具有在所述转子轴和所述壳体之间的第二电阻，所述第二电阻小于所述第一电阻。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承耦合在所述转子轴的外表面和所述壳体之间；以及
所述转子放电轴承经由所述转子放电轴承和所述壳体之间的电连接而耦合在所述转子轴的外表面和所述壳体之间。
11.根据权利要求9所述的方法，其中
所述至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承具有第一直径；以及
所述转子放电轴承具有小于所述第一直径的第二直径。
12.根据权利要求9所述的方法，其中
所述至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承具有第一构造；以及
所述转子放电轴承具有与所述第一构造不同的第二构造。
13.根据权利要求9所述的方法，其中
所述至少两个主转子轴承中的一个主转子轴承具有第一负荷；以及
所述转子放电轴承具有大于所述第一负荷的第二负荷。
14.一种电动机，包括：
壳体；
定子，其具有定子绕组，所述定子绕组耦合到所述壳体；
转子，其具有转子轴和转子绕组，所述转子绕组围绕所述转子轴的纵向轴线转动；
至少两个主转子轴承，其将所述转子轴耦合到所述壳体；以及
转子放电刷，其沿着所述转子轴的所述纵向轴线耦合在所述壳体和所述转子轴之间。
15.根据权利要求14所述的电动机，还包括定子驱动电子器件，所述定子驱动电子器件耦合到所述定子并且被配置为激励所述定子。
16.根据权利要求14所述的电动机，其中所述转子放电刷包括与所述转子轴接触的碳纤维部分。
17.根据权利要求14所述的电动机，其中所述转子放电刷包括：
第一部分，其与所述转子轴接触；以及
第二部分，其连接在所述第一部分和所述壳体之间。
18.根据权利要求17所述的电动机，其中
所述第一部分具有第一直径；以及
所述第二部分具有与所述第一直径不同的第二直径。
19.一种操作电动机的方法，所述电动机具有壳体、定子、具有转子轴的转子、至少两个主转子轴承、以及转子放电刷，所述方法包括：
向所述定子供电以产生转动磁场，所述转动磁场使得所述转子围绕所述转子轴的纵向轴线转动；
收集所述转子上由所述转动磁场引起的共模电荷；以及
沿着所述转子轴的所述纵向轴线经由所述转子放电刷对所述共模电荷进行放电。
20.根据权利要求19所述的方法，其中经由所述转子放电刷对所述共模电荷进行放电包括：所述共模电荷从所述转子轴越过到达所述转子放电轴承与所述转子轴接触的碳纤维部分。
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