CN112260453A - 具有改善轴电流的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种具有改善轴电流的电机，包括：壳体；电机轴，电机轴设在壳体内部，电机轴与壳体之间通过轴承转动相连；旋转变压器设在壳体和电机轴之间且分别与壳体和电机轴相连，旋转变压器包括：旋转变压器转子，旋转变压器转子套设在电机轴的外圆周上；旋转变压器定子组件，旋转变压器定子组件与壳体相连，旋转变压器定子组件与旋转变压器转子之间形成间隙；导电体，导电体的一端与电机轴相连，导电体的另一端与旋转变压器定子组件相连，以将轴电流依次从电机轴、导电体、旋转变压器定子组件和壳体导出。通过在旋转变压器上设置导电体，将电机轴上的电流通过导电体流向壳体，从而避免电机轴电流对电机轴承的腐蚀。

Description

具有改善轴电流的电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种具有改善轴电流的电机。

背景技术

随着国家对新能源汽车产业的推动，近年来有越来越多的车型将汽油发动机，更改为使用电动机驱动。电机的各种控制方法中，较为常用的控制方法为变频控制，即通过改变输入电机的电流的频率，从而改变电机的转速。无论是工业电机还是汽车用驱动电机，都会面临因变频控制而导致的轴电流问题。特别是新能源车用驱动电机，因其高频控制、大扭矩、大电流、高转速等特点，将产生更大的轴电流。现今行业内，为了改善轴电流对轴承的伤害问题，普遍采用以下几种方法：1、导流，通过某些导电类材质，在轴承内外圈之间形成连通，进而将轴电流通过导电类材质引出轴承；2、阻断，采用绝缘轴承或在轴承安装位置增加绝缘层，切断轴电流的回路，进而消除轴电流的影响。例如CN208153554U或CN206922555U所公布的方法。然而现有的业内的旋转变压器均没有能解决轴电流问题的能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中电机产生的轴电流的问题，本发明提出一种具有改善轴电流的电机，通过在旋转变压器的定子组件上设置导电体，将电机轴上的电流通过导电体流向电机端盖，从而避免电机轴电流对电机轴承的腐蚀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有改善轴电流的电机，包括：壳体；电机轴，所述电机轴设在所述壳体内部，所述电机轴与所述壳体之间通过轴承转动相连；旋转变压器，所述旋转变压器设在所述壳体和所述电机轴之间且分别与所述壳体和所述电机轴相连，所述旋转变压器包括：旋转变压器转子，所述旋转变压器转子套设在所述电机轴的外圆周上；旋转变压器定子组件，所述旋转变压器定子组件与所述壳体相连，所述旋转变压器定子组件与所述旋转变压器转子之间形成间隙；导电体，所述导电体的一端与所述电机轴相连，所述导电体的另一端与所述旋转变压器定子组件相连，以将轴电流依次从电机轴、导电体、旋转变压器定子组件和壳体导出。本发明的具有改善轴电流的电机，在旋转变压器的定子组件上设置导电体，将电机轴上的电流通过导电体传导到电机的壳体，从而很好地避免电流流经电机轴承。

进一步，为了确保结构简单，安装便捷，所述导电体设在所述旋转变压器定子组件上与所述轴承相对的一侧，所述导电体包括多根导电杆，所述多根导电杆以所述电机轴为中心呈圆形阵列分布。通过将多根导电杆呈圆形阵列分布在电机轴的外圆周，从而可以确保绝大部分的电流通过导电杆传导到电机的壳体。

进一步，优选地，所述导电杆为导电纤维，所述导电杆的一端与所述电机轴的外表面相接触，所述导电杆的另一端与所述旋转变压器定子组件相连，所述导电杆的长度大于或等于所述导电杆的另一端到所述电机轴的直线距离。也就是说，多根导电纤维一端所形成的内圆直径可以小于或等于导电纤维与电机轴的接触面所形成的圆环直径，从而可以确保导电纤维可以和电机轴保持充分接触。

进一步，所述旋转变压器定子组件包括：旋转变压器定子铁芯，所述旋转变压器定子铁芯设在所述旋转变压器转子的外部；旋转变压器定子绕组，所述旋转变压器定子绕组均匀缠绕在所述旋转变压器定子铁芯上。

进一步，为了确保导电杆可以与旋转变压器固定连接，所述旋转变压器还包括：压环，所述压环将所述导电杆上远离所述电机轴的一端压接在所述旋转变压器定子组件上。

进一步，优选地，所述压环包括：压紧部，所述压紧部将所述导电杆上远离所述电机轴的一端过盈压装在所述旋转变压器定子绕组的外圆周上，且与所述旋转变压器定子铁芯相连；导向部，所述导向部与所述压紧部垂直相连，并将所述导电杆压在所述旋转变压器定子绕组上朝向所述轴承的一侧。

进一步，为了保证电流能够传导到旋转变压器定子铁芯，所述压环由导电材料制成。

进一步，为了确保导电杆与所述导向部固定连接，所述导电杆与所述导向部通过导电胶水粘接相连。

进一步，为了便于旋转变压器的安装，所述旋转变压器定子组件还包括：支架，所述支架设于所述旋转变压器定子铁芯的外圆周，所述支架的外侧与所述壳体相连，所述支架朝向所述轴承的一侧与所述导电杆上远离所述电机轴的一端相连。通过在旋转变压器定子铁芯的外圆周设置支架，并且支架一侧与电机的壳体相连，从而确保电流可以通过支架流向壳体。

进一步，为了确保导电体与支架固定相连，所述导电杆上远离所述电机轴的一端与所述支架通过导电胶水粘接相连。

本发明的有益效果是，本发明的具有改善轴电流的电机，通过在旋转变压器与电机轴之间设置导电体，并且导电体设置在旋转变压器上。也就是说，导电体的一端与电机轴相连，导电体的另一端与所述旋转变压器定子组件相连，电机轴上的电流经过导电体流向旋转变压器的定子铁芯或支架，电流在经过旋转变压器定子铁芯或支架流向电机壳体。由于此路径的电阻远小于流经电机轴承的电阻，避免电流流经电机轴承，对电机轴承造成电腐蚀，从而提升了电机的使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施例的电机的局部结构示意图；

图2是本发明实施例一的旋转变压器的半剖示意图；

图3是本发明实施例一的旋转变压器的仰视示意图；

图4是本发明实施例一的旋转变压器的主视示意图；

图5是本发明实施例二的旋转变压器的半剖示意图；

图6是本发明实施例二的旋转变压器的仰视示意图；

图7是本发明实施例二的旋转变压器的主视示意图；

图8是本发明实施例三的旋转变压器的半剖示意图；

图9是本发明实施例三的旋转变压器的主视示意图；

图10是本发明实施例三的旋转变压器的仰视示意图。

附图标记：

壳体10；电机轴20；

旋转变压器30；旋转变压器转子31；

旋转变压器定子组件32；旋转变压器定子铁芯321；旋转变压器定子绕组322；

导电体33；导电杆331；

压环34；压紧部341；导向部342；

支架35；导电胶水36。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图4所示，是本发明的实施例一，一种具有改善轴电流的电机，包括：壳体10、电机轴20和旋转变压器30，电机轴20设在壳体10内部，电机轴20与壳体10之间通过轴承转动相连，旋转变压器30设在壳体10和电机轴20之间且分别与壳体10和电机轴20相连，旋转变压器30包括：旋转变压器转子31、旋转变压器定子组件32和导电体33，旋转变压器转子31套设在电机轴20的外圆周上，旋转变压器定子组件32与壳体10相连，旋转变压器定子组件32与旋转变压器转子31之间形成间隙，导电体33的一端与电机轴20相连，导电体33的另一端与旋转变压器定子组件32相连，以将轴电流依次从电机轴20、导电体33、旋转变压器定子组件32和壳体10导出。导电体33设在旋转变压器定子组件32上与轴承相对的一侧，导电体33包括多根导电杆331，多根导电杆331以电机轴20为中心呈圆形阵列分布。导电杆331为导电纤维，导电杆331的一端与电机轴20的外表面相接触，导电杆331的另一端与旋转变压器定子组件32相连，导电杆331的长度大于或等于导电杆331的另一端到电机轴20的直线距离。旋转变压器定子组件32包括：旋转变压器定子铁芯321和旋转变压器定子绕组322，旋转变压器定子铁芯321设在旋转变压器转子31的外部，旋转变压器定子绕组322均匀缠绕在旋转变压器定子铁芯321上，旋转变压器定子绕组322为塑料封装时，旋转变压器30还包括：压环34，压环34将导电杆331上远离电机轴20的一端压接在旋转变压器定子组件32上。压环34包括：压紧部341，压紧部341将导电杆331上远离电机轴20的一端过盈压装在旋转变压器定子绕组322的外圆周上，且与旋转变压器定子铁芯321相连；导向部342，导向部342与压紧部341垂直相连，并将导电杆331压在旋转变压器定子绕组322上朝向轴承的一侧，压环34由导电材料制成，导电杆331与导向部342通过导电胶水36粘接相连。通过使用压环34将导电杆331过盈压装在旋转变压器定子绕组322的塑料部分，压环34压装后与旋转变压器定子铁芯321相接触。当电机轴承内外圈之间产生轴电压，进而产生轴电流时，电流可以依次经过电机轴20、导电杆331、压环34和旋转变压器定子铁芯321后，最终电流由壳体10流向地面。

如图1、图5、图6和图7所示，是本发明的实施例二，旋转变压器定子组件32还包括：支架35，支架35设于旋转变压器定子铁芯321的外圆周，支架35的外侧与壳体10相连，支架35朝向轴承的一侧与导电杆331上远离电机轴20的一端相连。导电杆331上远离电机轴20的一端与支架35通过导电胶水36粘接相连。通过使用导电胶水36将导电体粘接在支架35上，当电机轴承内外圈之间产生轴电压，进而产生轴电流时，电流可以通过电机轴20流向导电体33，再经过导电体33流向支架35，最终，电流通过支架35流向壳体10。

如图8-图10所示，是本发明的实施例三，旋转变压器定子绕组322没有塑料封装，而是使用胶水封装。通过使用压环34将导电杆331安装在旋转变压器定子绕组322上，且压环34的压紧部341与旋转变压器定子铁芯321相连。其中需要说明的是，在安装之前，需要使用导电胶水36将导电杆331粘接在压环34上，由于压环34为导电材料，且压环34安装后与旋转变压器定子铁芯321相接触，压环34安装在旋转变压器定子绕组322上，对旋转变压器30进行胶水封装，从而将旋转变压器30与压环34相固定。当电机轴承内外圈之间产生轴电压，进而产生轴电流时，电流可以通过电机轴20流向导电杆331，再经过导电杆331流向压环34，电流再经过压环34流向旋转变压器定子铁芯321，最终，电流通过旋转变压器定子铁芯321到达壳体10。从而避免了电流对电机轴承的腐蚀。

工作原理：通过在旋转变压器定子组件32的一端设置导电体33，且导电体33由多根导电杆331组成。导电杆331的一端与电机轴20相接触，导电杆331的另一端与旋转变压器定子组件32相连，其中需要说明的是，对于含有支架35的旋转变压器30，导电杆331可以直接通过导电胶水粘接在旋转变压器定子组件32上；对于不包含支架35的旋转变压器30，可以使用压环34将导电杆331与旋转变压器定子组件32固定连接；对于带安装孔式旋转变压器30，则需要将导电杆331粘接在压环34上，再将压环34粘接在旋转变压器定子组件上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种具有改善轴电流的电机，其特征在于，包括：

壳体（10）；

电机轴（20），所述电机轴（20）设在所述壳体（10）内部，所述电机轴（20）与所述壳体（10）之间通过轴承转动相连；

旋转变压器（30），所述旋转变压器（30）设在所述壳体（10）和所述电机轴（20）之间且分别与所述壳体（10）和所述电机轴（20）相连，所述旋转变压器（30）包括：

旋转变压器转子（31），所述旋转变压器转子（31）套设在所述电机轴（20）的外圆周上；

旋转变压器定子组件（32），所述旋转变压器定子组件（32）与所述壳体（10）相连，所述旋转变压器定子组件（32）与所述旋转变压器转子（31）之间形成间隙；

导电体（33），所述导电体（33）的一端与所述电机轴（20）相连，所述导电体（33）的另一端与所述旋转变压器定子组件（32）相连，以将轴电流依次从电机轴（20）、导电体（33）、旋转变压器定子组件（32）和壳体（10）导出。

2.根据权利要求1所述的具有改善轴电流的电机，其特征在于，所述导电体（33）设在所述旋转变压器定子组件（32）上与所述轴承相对的一侧，所述导电体（33）包括多根导电杆（331），所述多根导电杆（331）以所述电机轴（20）为中心呈圆形阵列分布。

3.根据权利要求2所述的具有改善轴电流的电机，其特征在于，所述导电杆（331）为导电纤维，所述导电杆（331）的一端与所述电机轴（20）的外表面相接触，所述导电杆（331）的另一端与所述旋转变压器定子组件（32）相连，所述导电杆（331）的长度大于或等于所述导电杆（331）的另一端到所述电机轴（20）的直线距离。

4.根据权利要求3所述的具有改善轴电流的电机，其特征在于，所述旋转变压器定子组件（32）包括：

旋转变压器定子铁芯（321），所述旋转变压器定子铁芯（321）设在所述旋转变压器转子（31）的外部；

旋转变压器定子绕组（322），所述旋转变压器定子绕组（322）均匀缠绕在所述旋转变压器定子铁芯（321）上。

5.根据权利要求4所述的具有改善轴电流的电机，其特征在于，所述旋转变压器（30）还包括：压环（34），所述压环（34）将所述导电杆（331）上远离所述电机轴（20）的一端压接在所述旋转变压器定子组件（32）上。

6.根据权利要求5所述的具有改善轴电流的电机，其特征在于，所述压环（34）包括：

压紧部（341），所述压紧部（341）将所述导电杆（331）上远离所述电机轴（20）的一端过盈压装在所述旋转变压器定子绕组（322）的外圆周上，且与所述旋转变压器定子铁芯（321）相连；

导向部（342），所述导向部（342）与所述压紧部（341）垂直相连，并将所述导电杆（331）压在所述旋转变压器定子绕组（322）上朝向所述轴承的一侧。

7.根据权利要求6所述的具有改善轴电流的电机，其特征在于，所述压环（34）由导电材料制成。

8.根据权利要求7所述的具有改善轴电流的电机,其特征在于，所述导电杆（331）与所述导向部（342）通过导电胶水（36）粘接相连。

9.根据权利要求4所述的具有改善轴电流的电机，其特征在于，所述旋转变压器定子组件（32）还包括：支架（35），所述支架（35）设于所述旋转变压器定子铁芯（321）的外圆周，所述支架（35）的外侧与所述壳体（10）相连，所述支架（35）朝向所述轴承的一侧与所述导电杆（331）上远离所述电机轴（20）的一端相连。

10.根据权利要求9所述的具有改善轴电流的电机,其特征在于，所述导电杆（331）上远离所述电机轴（20）的一端与所述支架（35）通过导电胶水（36）粘接相连。

Images