CN112366878B - 无刷电机及电器设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无刷电机及电器设备，该无刷电机包括机壳、定子和转子，定子包括定子铁芯和绕组，转子包括转子芯和转轴，转轴上两端对应位置分别套装有轴承，机壳的两端分别安装有轴承托架，无刷电机还包括用于调节定子铁芯与轴承托架之间容抗的导电片，导电片贴合于机壳的外周面上，且沿机壳的径向：导电片与定子铁芯至少具有部分正对面积。通过在机壳的外周面上贴合导电片，使导电片与定子铁芯具有正对面积，以使定子铁芯与导电片间形成耦合电容，而轴承托架位于机壳的端部，从而实现调节定子铁芯与轴承托架之间的等效电容，以平衡轴承外圈与轴承内圈间的电位，使轴承外圈与轴承内圈之间电位相近，以降低轴电压，避免轴承产生电蚀。

Description

无刷电机及电器设备

技术领域

本发明属于电机领域，更具体地说，是涉及一种无刷电机及使用该无刷电机的电器设备。

背景技术

近年来，由于空调机组等电器设备节能的趋势，用高效率的无刷直流电机代替感应电机来驱动风机、水泵、齿轮等等负载。这些无刷直流电机一般是采用逆变器驱动，其采用脉宽调制(Pulse Width Modulation)法(下文中称之为PWM)作为驱动方法。在使用PWM驱动方法时，由于绕组的中性点电位不为零，而会产生共模电压；在高频情况下，电机的各结构件之间会产生耦合电容，则这种共模电压会通过定子、转子、永磁体、轴承托架等各部分之间耦合电容以及轴承电容形成回路，这就会在轴承的内外圈之间(轴承电容支路)上产生电压。这种因共模电压在轴承的内外圈之间产生的电压称之为轴电压。轴电压含有PWM驱动时半导体高速开关动作的高频成分，如轴电压达到轴承内部润滑油膜的绝缘击穿电压，就会随之放电而产生电流，这样就会使轴承内表面和滚珠发生局部熔蚀现象，即轴承内部发生电腐蚀(也称电蚀)。当电腐蚀加重时，在轴承内部，如轴承内圈、外圈或滚珠上产生波形磨损现象，造成异常噪音和轴承寿命下降。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种无刷电机，以解决现有技术中存在的无刷电机的轴电压过高而导致轴承产生电蚀的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：提供一种无刷电机，包括具有绝缘特性的机壳、固定于所述机壳中的定子和转动置于所述定子中的转子，所述定子包括定子铁芯和绕制于所述定子铁芯上的绕组，所述转子包括转子芯和贯穿所述转子芯中心的转轴，所述转轴上于所述转子芯两端对应位置分别套装有轴承，所述机壳的两端分别安装有固定两个所述轴承的轴承托架，还包括用于调节所述定子铁芯与所述轴承托架之间的容抗的导电片，所述导电片间隔设于所述定子铁芯外周侧，所述导电片与所述定子铁芯绝缘设置；所述导电片与所述定子铁芯在该定子铁芯径向方向上至少具有部分正对面积，所述导电片与至少一个所述轴承托架电连接。

在一个实施例中，至少一个所述轴承托架通过导电臂与所述导电片电连接。

在一个实施例中，两个所述轴承托架分别为第一托架和第二托架，所述第一托架的周侧面延伸至所述机壳的外周面，所述导电片与所述第一托架的周侧面贴合相连，所述第二托架通过所述导电臂与所述导电片电连接。

在一个实施例中，所述第二托架与所述机壳塑封成一体结构，所述第一托架盖于所述机壳上。

在一个实施例中，各所述轴承托架的直径小于所述机壳的外径，各所述轴承托架均通过所述导电臂与所述导电片电连接。

在一个实施例中，所述导电臂由相应所述轴承托架延伸至所述机壳的外周面，所述导电片与所述导电臂贴合相连。

在一个实施例中，所述导电臂与所述导电片是一体结构，所述导电臂由所述导电片的侧边延伸而成。

在一个实施例中，所述机壳上设有定位槽，所述导电臂置于所述定位槽中。

在一个实施例中，所述导电臂与两个所述轴承托架电连接，所述导电臂穿过所述机壳，所述导电臂至少部分露出所述机壳的外周面，所述导电片与所述导电臂相连。

在一个实施例中，两个所述轴承托架的周侧面均延伸至所述机壳的外周面，所述导电片与各所述轴承托架的周侧面贴合相连。

在一个实施例中，所述机壳上贴合有多个所述导电片，各所述轴承托架分别与不同的所述导电片电性相连。

在一个实施例中，所述机壳上贴合有至少一个所述导电片，各所述导电片与两个所述轴承托架电相连。

在一个实施例中，所述机壳上设有连接两个所述轴承托架的导电件。

在一个实施例中，所述导电片与所述定子铁芯间隔设置，且所述导电片与所述定子铁芯外周面之间距离小于或等于5mm。

在一个实施例中，其特征在于：所述定子铁芯外周面积为S，所述导电片与所述定子铁芯在该定子铁芯径向方向的正对面积为S1，则S1≥S/N，N为所述定子的齿数。

在一个实施例中，N≥12，所述导电片与所述定子铁芯在电机径向方向的正对面积不小于所述定子铁芯外周面积的1/12。

在一个实施例中，所述定子与所述机壳塑封成一体结构。

在一个实施例中，所述导电片的一面为具有导电性的粘合面，所述导电片的另一面为具有绝缘性的绝缘面。

在一个实施例中，所述导电片背离所述机壳的一面上印刷有标识。

在一个实施例中，所述导电片为金属薄片或导电纸。

在一个实施例中，所述导电片为设于所述机壳外周面上的导电涂层。

在一个实施例中，所述导电涂层通过喷涂、涂覆或印刷的方式设于所述机壳上。

在一个实施例中，所述机壳的外周面上设有容置槽，所述导电片至少部分置于所述容置槽中。

在一个实施例中，所述导电片与所述定子铁芯之间的电容值在10-100PF之间。

在一个实施例中，所述导电片设于所述机壳的外周面上；或者所述导电片设于所述机壳中。

本发明实施例的另一目的在于提供一种电器设备，包括如上所述的无刷电机。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

该无刷电机通过在机壳的外周面上贴合导电片，使导电片与定子铁芯具有正对面积，以使定子铁芯与导电片间形成耦合电容，而轴承托架位于机壳的端部，从而实现调节定子铁芯与轴承托架之间的等效电容，以平衡轴承外圈与轴承内圈间的电位，使轴承外圈与轴承内圈之间电位相近，以降低轴电压，避免轴承产生电蚀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种无刷电机的剖视结构示意图。

图2为本发明实施例提供的第二种无刷电机的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的第三种无刷电机的部分分解结构示意图。

图4为本发明实施例提供的第四种无刷电机的结构示意图；

图5为图4的无刷电机的部分结构分解示意图。

图6为本发明实施例提供的第五种无刷电机的结构示意图。

图7为本发明实施例提供的第六种无刷电机的结构示意图。

图8为本发明实施例提供的第七种无刷电机的剖视结构示意图。

图9为本发明实施例提供的第八种无刷电机的剖视结构示意图。

图10为本发明实施例提供的轴电压检测示意图。

图11为本发明实施例提供比较例的轴电压测量的波形图。

图12为本发明实施例提供实例1的轴电压测量的波形图。

图13为本发明实施例提供实例2的轴电压测量的波形图。

图14为本发明实施例提供实例3的轴电压测量的波形图。

图15为本发明实施例提供实例4的轴电压测量的波形图。

图16为本发明实施例提供实例5的轴电压测量的波形图。

其中，图中各附图主要标记：

100-无刷电机；11-机壳；111-定位槽；12-定子；121-定子铁芯；122-绕组；13-转子；131-转轴；132-转子芯；14-轴承；15-轴承托架；151-第一托架；152-第二托架；21-导电片；22-导电臂；23-导电件；24-介电层；90-示波器；91-差分探头。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，现对本发明提供的无刷电机100进行说明。所述无刷电机100，包括机壳11、定子12、转子13、两个轴承14和两个轴承托架15。定子12和转子13均安装在机壳11中，定子12用于驱动转子13转动。两个轴承14安装在转子13上，以起到支撑转子13的作用，两个轴承托架15分别支撑两个轴承14，进而支撑住转子13；同时，两个轴承托架15分别安装在机壳11的两端，以将转子13支撑在机壳11中，以便转子13可以灵活转动。而使用轴承托架15来支撑住轴承14，可以更为稳固支撑轴承14，保证轴承14良好转动。

机壳11具有绝缘特性，起主要的支撑与保护作用。机壳11可以使用树脂材料进行注塑成型，以方便加工制作，并且可以起到良好的绝缘效果，同时，机壳11还可以进行散热。当然为了提高散热效率，机壳11上可以设置一些散热翅片。

定子12包括定子铁芯121和绕组122，绕组122绕制在定子铁芯121上，当绕组122上流过电流时，会产生磁场，并经定子铁芯121进行增强与引导。定子铁芯121由若干矽钢片层叠而成，以减小涡流。定子铁芯121一般包括若干齿状结构，绕组122绕制在各齿上。这些齿状结构围成环形，从而可以将转子13置于定子12中，以驱动转子13转动。

转子13包括转轴131和转子芯132，转轴131穿过转子芯132的中心，以通过转轴131来支撑住转子芯132，而转子芯132置于定子12中，从而当绕组122通电，在定子铁芯121上产生交变磁场，以驱动转子芯132转动，并带动转轴131转动。进一步地，转子芯132可以采用转子13铁芯与磁铁的组合结构，也可以矽钢片经冲床冲出鼠笼形状叠装后铸入铝加工而成。

两个轴承14均套装在转轴131上，并且两个轴承14分别位于转子芯132的两端。由于转子13的重量大多集中在转子芯132的位置，则转子13的重心也在转子芯132对应的位置处，这样将两个轴承14分别设于转子芯132的两端，可以更好的支撑住转轴131，进而支撑转子芯132，并使转子芯132及转轴131可以更为平稳转动。而设置两个轴承14来支撑转轴131，可以使转轴131更为灵活转动。

两个轴承14分别置于两个轴承托架15中，以通过两个轴承托架15来支撑住相应的轴承14，进而支撑住转子13。而两个轴承托架15分别安装在机壳11的两端，以将转子13支撑在机壳11中，并使得转子13可以在机壳11中灵活转动，并且定子铁芯121与各轴承托架15绝缘设置。使用轴承托架15，可以更稳定地支撑住轴承14，保证轴承14的外圈与内圈间平稳转动，而且可以减小振动，避免轴承14发生蠕变，并且使轴承14外圈与轴承托架15电连接，所述的“电连接”是指能够实现导电，而并不限制为二者之间在任意时刻一定有电流通过，例如其可以是金属轴承托架与金属轴承外圈之间的接触状态。

请参阅图1，在一个实施例中，定子12与机壳11是塑封成一体结构，以便定子12牢固稳定地固定在机壳11中，并且可以将机壳11制作相对较小，减小制作的无刷电机100的体积，减轻重量。如可以在注塑制作机壳11时，将定子12置于模具中，从而在注塑成型机壳11时，使机壳11与定子12形成一体结构。当然，在其它一些实施例中，也可以单独制作机壳11，再将定子12固定在机壳11中。

请参阅图1，在一个实施例中，两个轴承托架15分别为第一托架151和第二托架152，第一托架151和第二托架152分别位于机壳11的两端，其中第一托架151作为机壳11的端盖使用，而第二托架152与机壳11是塑封成一体结构，即在注塑制作机壳11时，可以将第二托架152置于模具中，在注塑成型机壳11时，可以将第二托架152与机壳11注塑成一体，以保证第二托架152牢固固定在机壳11中，方便加工制作，减轻重量，降低成本。第一托架151而作为机壳11的端盖，可以将整个端盖使用金属制作，也可以仅支撑轴承14的部分使用金属，以防轴承14蠕变，保证轴承14稳定转动。第二托架152可以仅为支撑轴承14的部分，从而在注塑时，方便将第二托架152与机壳11注塑成一体结构。

请参阅图9，在一个实施例中，机壳11的两端可以均设置呈开口结构，而两个轴承托架15可以作为两个端盖结构。这样，可以在机壳11的一端中安装风扇等结构，以更好的进行散热。当然，这种结构，对于一些转轴131两端均进行需要输出的电机，更具有实用意义。另外，将机壳11两端均设为开口结构，而两个轴承托架15作为端盖，可以通过轴承托架15增加无刷电机100整机的强度，另外，还可以通过轴承托架15进行散热，以提高散热效率。

请参阅图1，在一个实施例中，无刷电机100还包括导电片21，导电片21用于调节定子铁芯121与轴承托架15之间容抗，导电片21贴合于机壳11的外周面110上，导电片21与定子铁芯121至少具有部分正对面积，从而使定子铁芯121与导电片21间形成电容，导电片21与至少一个轴承托架连接，相当于在轴承托架和定子铁芯的原有电容上又并联了一个耦合电容，而通过改变导电片21的大小，可以调节与定子铁芯121的正对面积，以便调节定子铁芯121与轴承托架15之间容抗，也就是调节定子铁芯与轴承外圈之间的容抗。使定子铁芯121至轴承14内圈间的等效电容与定子铁芯121至轴承14外圈间的等效电容相近或相等，即平衡定子铁芯121至轴承14内圈间的等效电容与定子铁芯121至轴承14外圈间的等效电容，进而平衡轴承14外圈与轴承14内圈的电位，以使得轴承14外圈与轴承14内圈之电位相近，减小轴承14外圈与轴承14内圈之间电位差，以降低轴电压，避免轴承14产生电蚀。

在其它一些实施例中，也可以将导电片21设置在机壳11内部，以拉近导电片21与定子铁芯121之间的距离。即导电片21只需要间隔设于定子铁芯121的外周侧，并使导电片21与定子铁芯121绝缘设置即可。

进一步地，在上述实施例中，两个轴承托架15电连接，从而将两个轴承托架15的电位保持一致，进而将两个轴承14外圈电位保持一致。如上述实施例中，第一托架151与第二托架152电连接，以使第一托架151与第二托架152电位保持一致。这样，在导电片21可以同时调节两个轴承托架15与定子铁芯121之间的容抗，调节更为方便。当然，在一些实施例中，当两个轴承托架15的结构不同时，则两个轴承14内外圈间电位差也不相同，则也可以将导电片21仅与其中一个轴承托架15电连接，从而仅调节该轴承托架15与定子铁芯121之间的容抗。

进一步地，在上述实施例中，可以在机壳11中设置导电件23，以将两个轴承托架15电连接。当然，也可以从机壳11外部贴合导电件23，以将两个轴承托架15电连接。具体地，导电件23可以为长条状的金属片、金属丝、导电带等。

进一步地，在上述实施例中，第一托架151的周侧面150延伸至机壳11的外周面110，导电片21与第一托架151的周侧面150贴合相连，这样，第一托架151与第二托架152的电量会引至导电片21，而导电片21与定子铁芯121之间形成电容，进而使两个轴承托架15与定子铁芯121之间形成电容连接，而通过调节导电片21的大小，来调节定子铁芯121与轴承托架15间的等效电容，进而降低轴承14内外圈之间的电位差，以降低轴电压，避免轴承14产生电蚀。

进一步地，在上述实施例中，机壳11上设有一个导电片21，通过调节该导电片21的大小，来进行电容量调节。使用一个导电片21，可以方便安装。

进一步地，在上述实施例中，导电片21与定子铁芯121间隔设置，且导电片21与定子铁芯121外周面之间距离小于或等于5mm。由于机壳11具有绝缘性，将导电片21与定子铁芯121外周面之间距离设置小于或等于5mm，以使导电片21与定子铁芯121间能形成具有足够大小的电容值，以更好的调节定子铁芯121与导电片21间电容量，同时可以减小导电片21面积，便于导电片21的安装与使用。而当导电片21与定子铁芯121外周面间距离过大时，会导致导电片21与定子铁芯121间电容较小，若要获得足够大的耦合电容，需要增加面积。

在一些实施例中，可以在机壳11的外周面110上开设容置槽，以安装导电片21，从而降低导电片21与定子铁芯121之间的距离。当然，设置容置槽，还可以起到定位导电片21的作用。当然在调节导电片21的大小时，也可以合导电片21的部分区域延伸至容置槽之外。即在机壳11的外周面110上设有容置槽，导电片21至少部分置于容置槽中。

进一步地，在一个实施例中，定子铁芯121外周面积为S，即定子铁芯121外周面的面积为S，导电片21与定子铁芯121在该定子铁芯121径向方向的正对面积为S1，则S1≥S/N，N为定子铁芯121的齿数。通过发明人大量实验发现，导电片21与定子铁芯121在该定子铁芯121径向方向的正对面积S1、定子铁芯121外周面积S及定子铁芯121的齿数N优选满足公式S1≥S/N；而如果S1小于S/N，在实验时发现导电片21不能明显地起到调节定子铁芯121与对应轴承托架15之间电容的作用，使得轴电压下降较小，难以达到要求。

进一步地，在上述实施例中，N≥12，导电片21与定子铁芯121在该定子铁芯121径向方向的正对面积S1不小于定子铁芯121外周面积的1/12。将N设置大于或等于12，可以使该无刷电机100的定子12可以更好的驱动转子13转动，便于更精确调节；当然，一些实施例中，N也可以设置小于12，如定子铁芯121上的齿数为6个、8个、10个等数量。而将导电片21沿定子12的周向延伸的宽度不小于定子铁芯121外周面的周长的1/12，可以实现轴电压的明显减小。

请参阅图1，在一个实施例中，导电片21与定子铁芯121之间的电容值在10-100PF之间，以保证良好调节轴承托架15与定子铁芯121之间电容量，进而良好调节轴承14内圈与外圈之间的电位差。若导电片21与定子铁芯121之间电容值小于10PF，则对于调节轴承14内圈与外圈间电位差的效果较弱。而当导电片21与定子铁芯121之间电容值大于100PF时，会导到轴承14内圈与外圈的电位反向差别较大，即轴承14内圈与外圈则电位差还是较大。

请参阅图1，在一个实施例中，导电片21的一面为具有导电性的粘合面，这样可以方便将导电片21粘贴在机壳11的外周面110上，方便使用。而导电片21的另一面为具有绝缘性的绝缘面，可以减小外部器件对导电片21的影响，使导电片21更稳定调节定子铁芯121与轴承托架15间容抗。

请参阅图1，在一个实施例中，导电片21背离机壳11的一面上印刷有标识，从而可以将导电片21作为该无刷电机100的名牌使用。

请参阅图1，在一个实施例中，导电片21为导电纸，以方便贴合在机壳11上，同时也方便裁剪导电片21的大小。当然，一些实施例中，导电片21也可以使用金属薄片，如可以使用铜箔、铝箔等。

当然，还有一些实施例中，导电片21也可以为导电涂层，在机壳11的外周面110上设置导电涂层，以形成导电片21，以保证导电片21牢固固定在机壳11上。导电涂层可以使用导电胶水、导电浆等材料制作。更进一步地，导电涂层可以使用喷涂、涂覆或印刷的方式设于机壳11上，方便导电涂层的设置。

进一步地，请参阅图10，为了更好的描述本实施例的无刷电机100使用导电片21来降低轴电压的效果，还进行了如下的比对实验：

本具体实例中，用一张表面有胶的铝箔纸作为导电片21，粘贴在机壳11外周面，导电片21一侧边缘粘贴在第一托架151的周侧面150，使导电片21与第一托架151为直接连接的导通状态。具体实施时，针对每款不同方案的电机，可事先使用不同面积的导电片21粘贴于机壳11外周面上，通过测试轴电压的变化，得到轴电压较低的导电片21面积和对应的粘贴位置，从而得到该款电机的轴电压改善方案，以应用于批量生产。下表1对比了同种无刷电机100使用不同导电片21的无刷电机100与没有使用导电片21的轴电压测试结果，从结果可看出通过导电片21的调节，轴电压值变化显著且呈现良好的规律性，轴电压值可以被非常有效地控制。各导电片21与定子铁芯121外周侧的距离为5mm。

表1

上表1采用了图10所示的轴电压测量方法。使用直流稳压电源给无刷电机100供电，实验使用的所述无刷电机100的定子齿数为12齿，在相同的工作条件下进行测量：绕组的电源电压Vm采用DC400V，电机的驱动电流控制电压Vcc采用DC15V，通过调速电压Vsp的调整将电机转速设置为1000r/min。轴电压的测量采用数字示波器90和差分探头91，差分探头91的两端分别通过一段金属导线连接无刷电机100的转轴131和轴承托架15。在检测时，为了使轴电压的波形不因为无刷电机100运转过程中的偶然扰动等因素导致轴承14油脂润滑的不连续而产生不稳定现象，本实验采用装配了陶瓷球轴承14的无刷电机100进行轴电压的测试。而导电片1至导电片5，与定子铁芯121在电机径向方向的间隙为2mm，但正对的面积不同，其中，导电片与定子铁芯121在该定子铁芯121径向方向的正对面积为该定子铁芯121外周面积的1/8，导电片2与定子铁芯121在该定子铁芯121径向方向的正对面积为该定子铁芯121外周面积的1/4，导电片3与定子铁芯121在该定子铁芯121径向方向的正对面积为该定子铁芯121外周面积的3/8，导电片4与定子铁芯121在该定子铁芯121径向方向的正对面积为该定子铁芯121外周面积的1/2，导电片5与定子铁芯121在该定子铁芯121径向方向的正对面积为该定子铁芯121外周面积的5/8。

请参阅图11，图11为比较例对应的无刷电机上不设置导电片时的轴电压实测波形图，图中横轴扫描速度为100μs/div，纵坐标电压感度为10V/div，波形表示轴电压随时间的变化图。图中测量出该无刷电机轴电压为26.4V。

请参阅图12，图12为采用导电片1的无刷电机的轴电压实测波形图，图中横轴扫描速度为100μs/div，纵坐标电压感度为10V/div，波形表示轴电压随时间的变化图。图中测量出该无刷电机轴电压为16.2V。

请参阅图13，图13为采用导电片2的无刷电机的轴电压实测波形图，图中横轴扫描速度为100μs/div，纵坐标电压感度为10V/div，波形表示轴电压随时间的变化图。图中测量出该无刷电机轴电压为4.9V。

请参阅图14，图14为采用导电片3的无刷电机的轴电压实测波形图，图中横轴扫描速度为100μs/div，纵坐标电压感度为10V/div，波形表示轴电压随时间的变化图。图中测量出该无刷电机轴电压为6.1V。

请参阅图15，图15为采用导电片4的无刷电机的轴电压实测波形图，图中横轴扫描速度为100μs/div，纵坐标电压感度为10V/div，波形表示轴电压随时间的变化图。图中测量出该无刷电机轴电压为8.6V。

请参阅图16，图16为采用导电片5的无刷电机的轴电压实测波形图，图中横轴扫描速度为100μs/div，纵坐标电压感度为10V/div，波形表示轴电压随时间的变化图。图中测量出该无刷电机轴电压为13.6V。

请参阅图2，在一个实施例中，机壳11上也可以设置多个导电片21，各导电片21均与轴承托架15电连接。设置多个导电片21，可以更好的调整导电片21的大小，以调整导电片21与定子铁芯121的正对面积，进而调节导电片21与定子铁芯121间的容抗，调节更为方便。

进一步地，在上述实施例中，可以将各导电片21均与两个轴承托架15电连接，以方便同时调节两个轴承托架15与定子铁芯121之间的等效电容，进而调节轴承14内圈与外圈间的电位差，降低轴电压。当然，在一个实施例中，机壳11上也可以仅设置一个导电片21，而各轴承托架15均与该导电片21电连接，从而通过该导电片21来调节两个轴承托架15与定子铁芯121之间的容抗。

进一步地，在上述实施例中，将导电片21与两个轴承托架15电连接，可以在机壳11中设置导电件23，以将两个轴承托架15电连接，再将导电片21与一个轴承托架15电连接，进而将导电片21与两个轴承托架15电连接。

进一步地，在上述实施例中，一个轴承托架15的周侧面150延伸到机壳11的外周面110处，而在设置导电片21时，可以将导电片21直接贴合在该轴承托架15的周侧面150，从而将导电片21与该轴承托架15电连接，进而通过机壳11中的导电件23与另一个轴承托架15电连接。具体为两个轴承托架15分别为第一托架151与第二托架152时，第一托架151与第二托架152通过导电件23连接，而第一托架151的周侧面150延伸到机壳11的外周面110处，从而在安装导电片21时，将导电片21与第一托架151的外周面贴合相连。

当然，在一些实施例中，也是可以在机壳11中设置导电件23，以将两个轴承托架15电连接，而机壳11的外周面110上贴合导电片21，机壳11的外周面110上设置导电臂22，通过导电臂22与一个或两个轴承托架15电连接。

请参阅图3，在一个实施例中，机壳11上可以设置导电臂22来连接两个轴承托架15，而导电臂22的一部分区域露出机壳11的外周面110，从而在安装导电片21时，可以将导电片21贴合在导电臂22上，以将导电片21与两个轴承托架15电连接。具体地，导电臂22可以使用金属条、金属丝或金属带等。当然，一些实施例中，导电臂22还可以是导电涂层等结构。

进一步地，在上述实施例中，导电臂22可以通过粘接、铆接、抵接、焊接等方式与对应的轴承托架15电连接。

进一步地，在上述实施例中，机壳11上开设有定位槽111，导电片21置于定位槽111中，以方便安装与固定导电臂22。

当然，在上述实施例中，为了保证两个轴承托架15良好电连接，可以同时在机壳11中设置导电件23连接两个轴承托架15。

请参阅图8，在一个实施例中，当一个轴承托架15的周侧面150延伸到机壳11的外周面110处，而在设置导电片21时，可以将导电片21直接贴合在该轴承托架15的周侧面150，而另一个轴承托架15通过导电臂22与导电片21电连接，进而将两个轴承托架15电连接，同时使导电片21能同时调节两个轴承托架15与定子铁芯121间的等效电容。该结构特别适合于两个轴承托架15直径不同的情况，如当两个轴承托架15分别为第一托架151与第二托架152，第一托架151的周侧面150延伸到机壳11的外周面110处，而第二托架152可以仅为支撑轴承14的部分，并且可以是与机壳11注塑成一体结构，则在机壳11的外周面110上设置导电片21时，可以将导电片21与第一托架151的周侧面150贴合相连，而第二托架152通过导电臂22与导电片21相连。

当然，在一些实施例中，若机壳11为两端开口的结构，两个轴承托架15均作为端盖盖在机壳11两端时，并且各轴承托架15的周侧面150延伸到机壳11的外周面110处，也可以将导电片21与一个轴承托架15的周侧面150贴合相连，而另一个轴承托架15通导电臂22与导电片21相连。

请参阅图9，在一个实施例中，若机壳11为两端开口的结构，两个轴承托架15均作为端盖盖在机壳11两端时，并且各轴承托架15的周侧面150延伸到机壳11的外周面110处，将导电片21同时与两个轴承托架15的周侧面150贴合相连，从而直接通过导电片21将两个轴承托架15电连接，并通过导电片21直接调节两个轴承托架15与定子铁芯121之间的容抗。

请参阅图8，在上述实施例中，导电臂22为单独设置在机壳11上的金属片，以方便安装固定，保证导电臂22良好的强度。进一步地，导电臂22位于机壳11的内部，而仅导电臂22上位于机壳11外周侧的一部分凸出外周面上，以便导电片21贴合相连。该结构可以更好的保护导电臂22。

请参阅图7，在一些实施例中，导电臂22也可以为导电片21的一部分，即通过导电片21的一侧延伸出导电臂22，也就是说，导电臂22与导电片21是一体结构，导电臂22由导电片21的侧边延伸而成，这样可以更为方便设置导电片21，并将两个轴承托架15电连接。

请参阅图4和图5，在一个实施例中，当各轴承托架15的直径小于机壳11的外径时，可以通过导电臂22将两个轴承托架15与导电片21电连接。当然，也可以在机壳11中设置导电件23将两个轴承托架15电连接，再将一个轴承托架15通过导电臂22与导电片21电连接。还有一些实施例中，可以分别设置与两个轴承托架15相连的导电臂22，而各导电臂22分别与导电片21电连接。

请参阅图6，在一个实施例中，也可以在机壳11上设置多个导电片21，而将两个轴承托架15分别与不同的导电片21电连接。这样可以通过导电片21分别调节各轴承托架15与定子铁芯121之间的容抗。

本发明实施例的无刷电机100，可以有效平衡轴承14内圈与外圈之电位，减小轴承14内圈与外圈之间电压，避免轴承14内圈与外圈间发生电蚀，保证无刷电机100良好平稳地工作，减小噪音与振动，延长使用寿命。本发明实施例的无刷电机100可以应用在空调、洗衣机、微波炉、电冰箱等电器设备中。

进一步地，本发明实施例还提供一种电器设备，该电器设备包括如上任意实施例所述的无刷电机100。该电器设备使用该无刷电机100，可以保证该无刷电机100良好的寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (25)

1.无刷电机，包括具有绝缘特性的机壳、固定于所述机壳中的定子和转动置于所述定子中的转子，所述定子包括定子铁芯和绕制于所述定子铁芯上的绕组，所述转子包括转子芯和贯穿所述转子芯中心的转轴，所述转轴上于所述转子芯两端对应位置分别套装有轴承，所述机壳的两端分别安装有固定两个所述轴承的轴承托架，其特征在于：还包括用于调节所述定子铁芯与所述轴承托架之间的容抗的导电片，所述导电片间隔设于所述定子铁芯外周侧，所述导电片与所述定子铁芯绝缘设置；所述导电片与所述定子铁芯在该定子铁芯径向方向上至少具有部分正对面积，所述导电片与至少一个所述轴承托架电连接；所述定子铁芯外周面积为S，所述导电片与所述定子铁芯在该定子铁芯径向方向的正对面积为S1，则S1≥S/N，N为所述定子的齿数。

2.如权利要求1所述的无刷电机，其特征在于：至少一个所述轴承托架通过导电臂与所述导电片电连接。

3.如权利要求2所述的无刷电机，其特征在于：两个所述轴承托架分别为第一托架和第二托架，所述第一托架的周侧面延伸至所述机壳的外周面，所述导电片与所述第一托架的周侧面贴合相连，所述第二托架通过所述导电臂与所述导电片电连接。

4.如权利要求3所述的无刷电机，其特征在于：所述第二托架与所述机壳塑封成一体结构，所述第一托架盖于所述机壳上。

5.如权利要求2所述的无刷电机，其特征在于：各所述轴承托架的直径小于所述机壳的外径，各所述轴承托架均通过所述导电臂与所述导电片电连接。

6.如权利要求2所述的无刷电机，其特征在于：所述导电臂由相应所述轴承托架延伸至所述机壳的外周面，所述导电片与所述导电臂贴合相连。

7.如权利要求2所述的无刷电机，其特征在于：所述导电臂与所述导电片是一体结构，所述导电臂由所述导电片的侧边延伸而成。

8.如权利要求2所述的无刷电机，其特征在于：所述机壳上设有定位槽，所述导电臂置于所述定位槽中。

9.如权利要求2所述的无刷电机，其特征在于：所述导电臂与两个所述轴承托架电连接，所述导电臂穿过所述机壳，所述导电臂至少部分露出所述机壳的外周面，所述导电片与所述导电臂相连。

10.如权利要求1-4及6-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：两个所述轴承托架的周侧面均延伸至所述机壳的外周面，所述导电片与各所述轴承托架的周侧面贴合相连。

11.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述机壳上贴合有多个所述导电片，各所述轴承托架分别与不同的所述导电片电性相连。

12.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述机壳上贴合有至少一个所述导电片，各所述导电片与两个所述轴承托架电相连。

13.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述机壳上设有连接两个所述轴承托架的导电件。

14.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述导电片与所述定子铁芯间隔设置，且所述导电片与所述定子铁芯外周面之间距离小于或等于5mm。

15.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：N≥12，所述导电片与所述定子铁芯在电机径向方向的正对面积不小于所述定子铁芯外周面积的1/12。

16.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述定子与所述机壳塑封成一体结构。

17.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述导电片的一面为具有导电性的粘合面，所述导电片的另一面为具有绝缘性的绝缘面。

18.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述导电片背离所述机壳的一面上印刷有标识。

19.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述导电片为金属薄片或导电纸。

20.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述导电片为设于所述机壳外周面上的导电涂层。

21.如权利要求20所述的无刷电机，其特征在于：所述导电涂层通过喷涂、涂覆或印刷的方式设于所述机壳上。

22.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述机壳的外周面上设有容置槽，所述导电片至少部分置于所述容置槽中。

23.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述导电片与所述定子铁芯之间的电容值在10-100PF之间。

24.如权利要求1-9任一项所述的无刷电机，其特征在于：所述导电片设于所述机壳的外周面上；或者所述导电片设于所述机壳中。

25.电器设备，其特征在于：包括如权利要求1-24任一项所述的无刷电机。

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