CN202696316U - 电动机和包括电动机的电气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了电动机和包括电动机的电气设备。包括定子、旋转体、轴、外部铁芯、内部铁芯、电介质层、轴承、和支架。定子具有定子铁芯，在定子铁芯上缠绕有绕组。旋转体沿圆周方向保持多个磁体，使得磁体面向定子。轴具有固定于其上的旋转体，以便于穿透旋转体的中心。外部铁芯形成旋转体的外周部。内部铁芯形成固定于轴上的内周部。电介质层布置在外部铁芯和内部铁芯之间。轴承支撑轴。支架固定轴承。外部铁芯和内部铁芯均通过层压钢板形成。

Description

电动机和包括电动机的电气设备

技术领域

本实用新型涉及电动机和包括该电动机的电气设备。本实用新型更具体地涉及用于抑制轴承中出现电解腐蚀的改进电动机和包括该电动机的电气设备。

背景技术

近年来，在很多情况中，利用脉宽调制系统（下文中称为PWM系统）的逆变器驱动电动机。当利用这种PWM系统的逆变器驱动电动机时，绕组的中点电势不是零，这引起在轴承的外环与内环之间的出现电势差（下文中称为轴电压）。轴电压包括由转换引起的高频成分。当轴电压达到轴承内部的油膜的电介质击穿电压时，微电流在轴承中流动，并且在轴承内引起电解腐蚀。当电解腐蚀进行时，在轴承内环、轴承外环、或轴承滚珠中可出现波状磨损现象，从而引起不正常的声音。这是电动机故障的一个主要因素。

利用PWM系统的逆变器驱动电动机的驱动电路（包括控制电路）的电源电路，与电源电路的主要电路和在主要电路一侧的接地线绝缘。

所考虑的抑制电解腐蚀的传统措施如下：

（1）提供在轴承内环和轴承外环之间的电连续性；

（2）提供在轴承内环和轴承外环之间的电绝缘；以及

（3）降低轴电压。

（1）的具体方法的实例包括利用轴承中的导电性润滑剂。然而，随着时间的消逝，导电性润滑剂的导电性会下降，并且缺少滑动可靠性。或者，考虑将电刷布置在旋转轴上从而提供电连续性的方法。然而，该方法产生电刷磨损粉末且需要空间。

（2）的具体方法的实例包括将轴承中的铁球改变为非导电的陶瓷球。该方法在抑制电解腐蚀方面非常有效，但是成本较高。因此，该方法无法用于通用电动机。

就（3）的具体方法来说，下面的方法传统上是已知的。使定子铁芯和导电支架短路，从而改变电容，并且降低轴电压（例如，参见专利文献1）。

当电容并行连接电阻时，通过下面的关系表达式表述阻抗：

Z=1/jwC+R

其中Z是阻抗，j是虚数，w是角频率，C是电容，且R是电阻。根据该表达式可以看出，当电容较大或电阻较小时，阻抗较低。相反，当电容较小或电阻较大时，阻抗较高。

在专利文献1中，使定子铁芯与支架短路会降低定子端的阻抗，因而抑制轴承中的电解腐蚀。

也就是说，一般地，洗衣机或洗碗机/干燥机中使用的电动机，例如，安装在潮湿的位置且因此可以引起电震，除了在电荷部分中的绝缘（基本绝缘）之外需要独立的绝缘（下文中称为额外的绝缘）。另一方面，用于除了以上电应用之外的电动机，例如，空调室内机组、空调室外机组、热水器、和空气清洁器，不会引起电震，因此不需要额外的绝缘。为此，在空调室内机组、空调室外机组、热水器、和空气清洁器中使用的电动机中，其转子不具有绝缘结构。因此，转子一侧（轴承内环一侧）的阻抗处于较低状态。相反，定子一侧（轴承外环一侧）具有绝缘结构，因此，阻抗处于较高的状态。在这种情况下，当轴承内环一侧的电势较高时，轴承外环一侧的电势较低。这种不平衡的状态可以产生较高的轴电压。该较高的轴电压可以引起轴承中的电解腐蚀。

在专利文献1中，为了避免以上状态，使定子铁芯与支架短路，从而消除它们之间的电容成分。因而，如上所述，降低了定子一侧（轴承外环一侧）的阻抗，并且接近转子一侧（轴承内环一侧）的阻抗。

用于抑制电动机的轴承中出现电解腐蚀包括许多公开的传统技术，包括其中电动机的定子铁芯电连接接地的结构。

然而，专利文献1中描述的传统方法具有以下问题。首先，由于该传统方法是短路方法，不可能进行阻抗调节。在转子的某些磁性材料或结构中，轴电压可以增加。第二，由于该方法降低了阻抗，轴承内环与轴承外环之间的平衡总是保持在较高的电势。在该状态中，可以考虑下面的情况：当因电动机的使用环境或在装配定子与转子的精度中出现的变化导致阻抗不平衡时，相反地，轴电压会增加，这会促使出现电解腐蚀。

如上所述，在具有本实用新型要处理的问题的结构中，用于利用PMW系统的逆变器驱动电动机的驱动电路（包括控制电路）的电源电路与电源电路的主要电路和主要电路一侧的接地电绝缘。为此，当在电动机的定子铁芯电连接接地的传统技术的结构用于处理以上问题时，在电动机的规格和特性方面可能出现额外问题。因此该方法是困难的。

【引用列表】

【专利文献】

PTL1：未经审查的日本专利公开第2007-159302号。

实用新型内容

本实用新型旨在提供能够抑制轴承中出现电解腐蚀的电动机，和包括该电动机的电气设备。

本实用新型的电动机具有以下元件：

具有定子铁芯的定子，该定子铁芯上缠绕有绕组；

具有以下元件的转子：

延圆周方向保持永磁体以便于该永磁体面对定子的旋转体；和

旋转体固定其上的轴，以便于穿透旋转体的中心；

用于可旋转地支撑（journaling）轴的轴承；和

用于固定轴承的支架。

旋转体具有以下元件：

形成旋转体的外周部的外部铁芯；

形成固定于轴的内周部的内部铁芯；和

布置在外部铁芯与内部铁芯之间的电介质层。外部铁芯和内部铁芯均是通过层压钢板形成的。

具有该结构，由轴与旋转体的外周之间形成的电介质层引起的电容等价地串联在低阻抗转子中。因此，可以增加转子一侧的阻抗。当转子一侧的阻抗由此增加时，增加的阻抗可以近似为定子一侧的阻抗，该阻抗是高阻抗。结果，使得轴承内环一侧的高频电势和轴承外环一侧的高频电势能够相等且平衡。由于轴承内环与外环之间的电势差可以降低，例如，可以抑制由于PWM导致的高频波引起轴承内出现的电解腐蚀。进一步，通过改变电介质层的宽度或材料可以改变电容。因此，可以最佳地设定转子一侧的阻抗。电介质层是指有意地改变介电常数和电介质的厚度、或是与电介质接触的导体（电极）的表面面积的层。电介质层意欲起作用，就好像电介质元件插入到轴与旋转体之间。

本实用新型的电气设备包括以上的电动机。

如上所述，在本实用新型的电动机中，增加转子一侧（轴承内环一侧）的阻抗，以便于近似于定子一侧（轴承外环一侧）的阻抗。因此，可以平衡轴承内环一侧的高频率电势和轴承外环一侧的高频率电势。因此，本实用新型可以提供能够抑制轴承中出现电解腐蚀且具有高导电性与高可靠性的电动机，以及包括该电动机的电气设备。

附图说明

图1是示出根据本实用新型的第一示例性实施方式的无刷电动机的截面的结构图。

图2是示意性地示出电动机的要部的图。

图3是示意性地示出电动机的旋转体的部分截面的图。

图4是示出电动机的旋转体的特定结构实例的外部透视图。

图5是示出电动机的旋转体的特定结构实例的展开透视图。

图6是示出根据本实用新型的第二示例性实施方式的无刷电动机的旋转体的特定结构实例的外部透视图。

图7是示出电动机的旋转体的特定结构实例的展开透视图。

图8是示出根据本实用新型的第三示例性实施方式的无刷电动机的旋转体的特定结构实例的外部透视图。

图9是示出电动机的旋转体的特定结构实例的展开透视图。

图10是示出根据本实用新型的第四示例性实施方式的无刷电动机的旋转体的特定结构实例的外部透视图。

图11是示出电动机的旋转体的特定结构实例的展开透视图。

图12是示出作为根据本实用新型的第五示例性实施方式的电气设备实例的空调室内机组的结构的示意图。

具体实施方式

在下文中，参考附图，将描述根据本实用新型的电动机和包括该电动机的电气设备。

【实施例1】

图1是示出根据本实用新型的第一示例性实施方式的无刷电动机的截面的结构图。在这个示例性的实施方式中，举例来说，描述了无刷电动机，即电动机，其包括在作为电气设备的空调中，用于驱动鼓风机。在这个示例性的实施方式中，举例来说，描述了内转子类型的电动机，其中转子可旋转地布置在定子的内周一侧。

参考图1，定子绕组12通过作为绝缘定子铁芯11的绝缘体的树脂21缠绕在定子铁芯11上。该定子铁芯11是通过作为模塑材料的绝缘树脂13连同要固定的其他构件一起模制的。在这个示例性的实施方式中，以此方式整体模制这些构件，从而形成具有基本上圆柱形轮廓的定子10。

在定子10的内侧，定子10以与转子14之间存在间隙而设置。转子14具有包括转子铁芯31的圆盘形的旋转体30，并具有轴16，其中旋转体30固定于轴16上，以便于穿透旋转体30的中心。旋转体30延圆周方向保持磁体32，即永磁体，例如铁氧体树脂磁体，从而使磁体面向定子10的内周一侧。通过层压钢板形成转子铁芯31。下面将给出详细的说明。如图1中所示，将旋转体30构造为以如下顺序具有外部铁芯31a、电介质层50、和内部铁芯31b：从最外部圆周部中的磁体32朝着内周一侧上轴16。外部铁芯31a形成转子铁芯31的外周部；内部铁芯31b形成转子铁芯31的内周部。图1示出了由这些转子铁芯31、电介质层50、和磁体32整体形成的旋转体30的结构实例。用这种方式，定子10的内周一侧面向旋转体30的外周一侧。

用于支撑轴16的两个轴承15连接到转子14的轴16。每个轴承15是包括多个铁球的轴承。两个轴承15中的一个轴承通过整体模塑的绝缘树脂13固定，另一个轴承通过金属支架17固定。具有以上结构，通过两个轴承15支撑轴16，使得转子14可旋转。

进一步，无刷电动机具有印刷电路板18，其中驱动电路固定于印刷电路板18上。在并入印刷电路板18之后，将支架17压入配合定子10。因此，形成无刷电动机。进一步，连接线20连接印刷电路板18，连接线20包括用于施加绕组的电源电压、控制电路的电源电压和用于控制旋转次数的控制电压的导线、以及控制电路的地线。

例如，用于提供绕组的电源电压的电源电路、用于提供控制电路的电源电压的电源电路、用于提供控制电压的导线、以及控制电路的地线连接至驱动电路所固定的印刷电路板18，并且与大地电绝缘。也就是说，这些电源电路与，例如，相对于提供绕组电源电压的电源电路的任何一次（电源）电路、相对于提供控制电路电源电压的电源电路的一次（电源）电路、连接这些一次（电源）电路的地线、以及独立地地线电绝缘。

简言之，固定于印刷电路板18上的驱动电路与一次（电源）电路和大地的电势电绝缘，因此，电势是浮动的。该状态也表述为众所周知的浮动电势。为此，用于提供绕组电源电压的电源电路和用于提供印刷电路板18要连接的控制电路的电源电势的电源电路中的每一个的结构也被称为浮动电源，这也是众所周知的表达。

图2是示意性地示出图1的无刷电动机的要部的图。如图2中所示，在旋转体30中，磁体32在最外周部形成。进一步，朝着内周一侧以该顺序形成组成转子铁芯31的外部铁芯31a、电介质层50、和组成转子铁芯31的内部铁芯31b。电介质层50是由绝缘树脂形成的层。在这个示例性的实施方式中，形成该电介质层50以抑制电解腐蚀。用这种方式，旋转体30由磁体32、外部铁芯31a、形成电介质层50的绝缘树脂、和内部铁芯31b整体形成。在内部铁芯31b内周上的紧固部51中，将旋转体30固定于轴16。因此，形成由轴承15支撑的转子14。

在旋转体30中，电介质层50是由绝缘树脂形成的层，即绝缘体，并且绝缘地分离串联的外部铁芯31a和内部铁芯31b。另一方面，电介质层50由具有预定介电常数的绝缘树脂形成，并且高频电流可以在外部铁芯31a与内部铁芯31b之间流动。

如果未形成这种电介质层50，支架与定子铁芯之间的阻抗较高，相比之下，如上所述，在电连接旋转体的轴与定子铁芯之间的阻抗较低。例如，从定子铁芯产生的PWM高频电流流入具有这种阻抗成分的等价电路中。高频电流可以在电连接至支架的外环与轴承内环一侧的轴之间引起电势差。

在这个示例性的实施方式中，如图2中所示的电介质层50在具有低阻抗的旋转体中形成，并且仅仅由铁芯形成。因而，增加转子14的阻抗以便近似于支架17一侧的阻抗。也就是说，在外部铁芯31a与内部铁芯31b之间形成电介质层50使得转子14具有以下结构，其中电介质层50引起的电容相等地串联。因此，可以增加转子14的阻抗。转子14增加的阻抗增加了从转子14流向轴16的高频波中的电压降，因而降低了轴16中因高频电流产生的电势。根据该原理，在这个示例性的实施方式的无刷电动机中，降低了由电连接至支架17的轴承15的外环与轴承15内环一侧的轴16之间的高频电流所引起的电势差。因此，轴承内环和轴承外环总是平衡在具有较小电势差的低电势。该状态抑制轴承中出现的电解腐蚀。

进一步，通过改变电介质层50的宽度或材料可以改变电容。因此，可以最佳地设定转子14一侧的阻抗。也就是说，通过下面的方法可以降低电介质层50引起的电容：例如降低形成电介质层50的绝缘树脂的介电常数、增加绝缘树脂的厚度（电极间距离）、或降低电极面积。通过以该方式降低由电介质层50引起的电容，可以增加转子14的阻抗。

进一步，如图2中所示，电介质层50将旋转体30分离成外部铁芯31a和内部铁芯31b。具有该结构，在制造过程中，可以整体形成转子铁芯和绝缘树脂，而无需连接轴16。因此，在图2的结构中，可以形成旋转体30而无需连接轴，因此，与电介质层在轴与转子铁芯之间形成的结构相比较，可以提高生产性。进一步，在图2的结构中，甚至通过堵缝或压配合可以固定不同类型的轴16。因此，该结构可以促进不同类型的转换，并且提高生产性。

进一步，外部铁芯31a和内部铁芯31b均通过层压钢板形成。在这个示例性的实施方式中，该结构增强了外部铁芯31a与电介质层50之间的连接面的连接强度，以及内部铁芯31a与电介质层50之间的连接面的连接强度。

图3是示意性地示出旋转体30的部分截面的图。图3是用于促进理解旋转体30的状态的示意图。图3中的尺寸与实际尺寸不同。如图3中所示，通过层压多个钢板311a形成外部铁芯31a，通过层压多个钢板311b形成内部铁芯31b。电介质层50布置在外部铁芯31a和内部铁芯31b之间。在该结构中，层压钢板311a和311b在铁芯一侧的连接面41中由每个钢板311a和311b形成极小的凸起和凹陷。另一方面，由树脂形成电介质层50，并由此与钢板311a和311b相比具有某种程度的弹性。当连接有如此结构的芯和电介质层50时，如图3中所示，电介质层50楔入在铁芯和电介质层50之间的连接面41中的钢板之间形成的凹陷中。这提高了外部铁芯31a与电介质层50之间的粘着性，并且提高了连接强度。特别地，可以提高分离强度和对抗轴向力的强度。用这种方式，该结构可以提供充足的强度，防止出现电解腐蚀，并且确保足够的可靠性，即使是在电介质层50在旋转体30中形成的结构中。进一步，当需要更高的连接强度时，粘合剂可以应用于连接面，从而更牢固地连接以上元件。

图4和图5是示出根据该示例性实施方式的无刷电动机的旋转体30的具体结构实例的图。图4是旋转体30的外部透视图；图5是图4的旋转体30的展开透视图。在图4和图5的旋转体30中，外部铁芯31a和内部铁芯31b具有多个沿着径向的凸起。具体地，外部铁芯31a具有基本上环形形状。更具体地，外部铁芯具有在其外周一侧的圆形形状，以及在其内周一侧以规律的间隔隔开的径向凸起。内部铁芯31b也具有基本上环形形状。更具体地，内部铁芯具有在其内周一侧的圆形形状，以及在其外周一侧以规律的间隔隔开的径向凸起。外部铁芯31a的凸起和内部铁芯31b的凸起布置在彼此相对的位置。进一步，在径向方向的外部铁芯31a与内部铁芯31b之间，与转子铁芯31整体形成的电介质层50呈现出一定的形状，以至于凸状凸起形状和凹状凸起形状在圆圈内重复。

如果电介质层50形成为完整的环，那么在旋转期间会发生滑动。相反，当电介质层50形成为图4和图5的形状时，抑制滑动的凸起插入到电介质层50与铁芯之间。因此，除了滑动抑制之外，可以提高旋转强度。

图4和图5的旋转体30是结构实例，其中电介质层50包括在部分电介质中的通气孔部40，即基本上圆形的通气孔。

为了增加旋转体30的阻抗，优选增加电介质层50的径向厚度。然而，当电介质层50是由转子铁芯31整体形成时，为了降低缩痕，需要使电介质层50的径向厚度较小和均匀。为此，在这个示例性的实施方式中，通风孔部40在电介质层50的厚部分形成。因而，降低了在形成期间的缩痕。缩痕是冷却和取出的树脂与形成期间的熔融状态相比缩小的现象。

进一步，空气的介电常数大约是1，因此远小于绝缘树脂的介电常数。也就是说，在部分绝缘树脂中形成空气层或通气孔可以降低电容。因此，在下面的情况中形成通气孔部40提供了增加转子一侧（轴承内环一侧）的阻抗的优势，例如：因为绝缘树脂的厚度上限由结构限制，所以转子一侧（轴承内环一侧）的阻抗较低，因此即使是利用具有较低介电常数的树脂，轴电压也较高；以及使用大量绝缘树脂的成本较高。

在图5中，外部接触面积Sa是在外部铁芯31a和内部铁芯31b之间径向的距离处于最小值的部分中，电介质层50与外部铁芯31a之间的接触部分的面积。内部接触面积Sb是在外部铁芯31a和内部铁芯31b之间径向的距离处于最小值的部分中，电介质层50与内部铁芯31b之间的接触部分的面积。轴接触面积Si是在轴16与内部铁芯31b之间的接触部分的面积。在这个示例性的实施方式中，形成旋转体30以使外部接触面积Sa和内部接触面积Sb中至少一个基本等于轴接触面积Si。也就是说，外部接触面积Sa和内部接触面积Sb中至少一个略大于、等于、或小于轴接触面积Si。具有该结构，与在轴和转子铁芯之间形成电介质层的结构相似，可以增加旋转体的阻抗。

【实施例2】

图6和图7是示出根据本实用新型的第二示例性实施方式的无刷电动机的旋转体30的具体结构实例的图。图6是旋转体30的外部透视图；图7是图6的旋转体30的展开透视图。在图6和图7的旋转体30中，外部铁芯31a和内部铁芯31b均具有多个径向的凸起。具体地，外部铁芯31a具有基本上环形形状。更具体地，外部铁芯具有在其外周一侧的圆形形状，和在其内周一侧以规律间隔隔开的径向凸起。内部铁芯31b也具有基本上环形形状。更具体地，内部铁芯具有在其内周一侧的圆形形状，和在其外周一侧以规律间隔隔开的径向凸起。外部铁芯31a的凸起和内部铁芯31b的凹陷布置在彼此相对的位置。进一步，在径向方向的外部铁芯31a和内部铁芯31b之间，与转子铁芯31整体形成的电介质层50呈现出一定的形状，以使凸状凸起形状和凹状凸起形状在圆圈内重复。

而且，在第二示例性实施方式的结构中，与第一示例性实施方式的结构相似，防止滑动的凸起插入在电介质层50与铁芯之间。该结构可以防止滑动并提高旋转强度。

【实施例3】

图8和图9是示出根据本实用新型的第三示例性实施方式的无刷电动机的旋转体30的具体结构实例的图。图8是旋转体30的外部透视图；图9是图8的旋转体30的展开透视图。在图8和图9的旋转体30中，外部铁芯31a和内部铁芯31b均具有多个径向的凸起。具体地，外部铁芯31a具有基本上环形形状。更具体地，外部铁芯具有在其外周一侧的圆形形状，和在其内周一侧以规律间隔隔开的径向凸起。内部铁芯31b具有基本上环形形状。更具体地，内部铁芯具有在其内周围一侧的圆形形状，和在其外周一侧以规律间隔隔开的径向凸起。进一步，还是在轴向将外部铁芯和内部铁芯的每一个划分为多个部分（在该示例性的实施方式中是三个部分）。外部铁芯31a1的凸起面对着轴向邻近外部铁芯31a1的外部铁芯31a2的凹陷，从而交替地分布凸起。与外部铁芯31a相似，在轴向将内部铁芯31b被划分为多个部分。内部铁芯31b1的凸起面对着轴向邻近内部铁芯31a1的内部铁芯31a2的凹陷，从而交替地分布凸起。沿轴向划分的每个铁芯部分可以由一个钢板形成或由多个钢板层压形成。进一步，在径向与外部铁芯31a和内部铁芯31b之间的转子铁芯31整体形成电介质层50，并且电介质层50呈现一定的形状，使得凸状凸起形状和凹状凸起形状沿着径向在圆圈内重复，并且沿着轴向交替地堆叠。

如第一和第二示例性实施方式所述，该结构防止沿着旋转方向滑动，并且提高了旋转强度。而且，因为也沿着轴向形成用于防止分离的凸起，可以提供在轴向负荷条件下使用时高度可靠的电动机。

【实施例4】

图10和图11是示出根据本实用新型的第四示例性实施方式的无刷电动机的旋转体30的具体结构实例的图。图10是旋转体30的外部透视图；图11是图10的旋转体30的展开透视图。与第三示例性实施方式相似，在这个示例性的实施方式中，在轴向将旋转体30的外部铁芯31a和内部铁芯31b的每一个也划分为多个部分（在这个示例性的实施方式中是三个部分）。外部铁芯31a由例如与第三示例性实施方式相似的方式在径向具有多个凸起的外部铁芯31a1、和每个具有基本上圆形形状的外部铁芯31a3形成。在外部铁芯31a中，外部铁芯31a1和外部铁芯31a3在轴向交替排列。内部铁芯31b由例如与第三示例性实施方式相似的方式在径向具有多个凸起的内部铁芯31b1、和每个具有基本上圆形形状的内部铁芯31b3形成。在内部铁芯31b中，内部铁芯31b1和内部铁芯31b3在轴向交替地排列。

通常，转子铁芯通过利用压机对电磁钢板冲孔并对在压机中经冲孔的钢板层压与堵缝而形成。

组合这个示例性的实施方式中所示的简单形状提供了简化冲压模结构的优势，并且提高了生产性。与第三示例性实施方式中相似，以上结构包括用于防止在旋转方向滑动和提高旋转强度的凸起，以及防止轴向分离的凸起。因此，可以提供能够防止在旋转方向滑动和轴向分离的高可靠性、并且提高旋转强度的电动机。

【实施例5】

在这个示例性的实施方式中，将空调室内机组的结构描述为根据本实用新型的电气设备的实例。

图12是示出空调室内机组的结构的示意图，作为根据本实用新型的第五示例性实施方式的电气设备的实例。

参考图12，无刷电动机201包括在空调室内机组200的机箱211内。横流风机212连接无刷电动机201的旋转轴。无刷电动机201由电动机驱动单元213驱动。通过使电动机驱动单元213通电，旋转无刷电动机201，因而旋转横流风机212。通过旋转横流风机212，通过室内机组的热交换器（未示出）调节的空气吹入室内。就无刷电动机201来说，可以使用例如以上示例性实施方式的每个无刷电动机。

本实用新型的电气设备具有无刷电动机、和包括无刷电动机的机箱。就无刷电动机来说，电气设备使用如上构造的本实用新型的无刷电动机。

在以上说明中，包括在空调室内机组内的无刷电动机用于本实用新型的示例性实施方式的电气设备。不用说，本实用新型可以应用于包括在空调室外机组的无刷电动机、和包括在其他电气设备中的无刷电动机，例如，在各种家用电器中使用的无刷电动机、包括在各种信息技术设备中的无刷电动机、和工业设备中使用的无刷电动机。

如上所述，本实用新型的电动机包括以下元件：

具有定子铁芯的定子，在所述定子铁芯上缠绕有绕组；

具有以下元件的转子：

沿圆周方向保持永磁体以使永磁体面向定子的旋转体；和

其上固定有所述旋转体的轴，以便于穿透所述旋转体的中心；

用于可旋转地支撑所述轴的轴承；以及

用于固定所述轴承的支架。

旋转体具有以下元件：

形成所述旋转体的外周部的外部铁芯；

形成固定于所述轴的内周部的内部铁芯；和

在所述外部铁芯与内部铁芯之间形成的电介质层。外部铁芯和内部铁芯均通过层压钢板形成。

具有该结构，由轴与旋转体的外周之间形成的电介质层引起的电容等效地串联到低阻抗转子中。因此，可以增加转子一侧的阻抗。结果，轴承内环一侧的阻抗和轴承外环一侧的阻抗相近似。这可以平衡轴承内环一侧的高频电势与轴承外环一侧的高频电势，并且防止在轴承中出现例如因PWM导致的高频波而引起的电解腐蚀。进一步，通过电介质层固定外部铁芯和内部铁芯。因此，旋转体具有容易制造的结构，因此可以提高旋转体的生产性。外部铁芯和内部铁芯均通过层压钢板形成。该结构可以提高在外部铁芯与电介质层之间的连接面的连接强度，以及内部铁芯与电介质层之间的连接面的连接强度，并且确保充足的可靠性。

进一步，外部铁芯和内部铁芯均具有多个径向的凸起，其在电介质层和铁芯之间形成凸起部。该结构可以防止在旋转期间电介质层的滑动。

进一步，沿着轴向将铁芯划分为多个部分。因而，也在轴向在电介质层与铁芯之间形成凸起部。该结构可以提高对抗轴向力的强度。

进一步，通气孔形成为部分电介质层中的通气孔部。当与外部铁芯和内部铁芯整体形成树脂时，该结构可以降低形成期间树脂的缩痕，并且提高转子的生产性。该结构也可以降低介电常数，因此增加转子一侧的阻抗。

因此，本实用新型可以提供能够抑制轴承中出现电解腐蚀的电动机。进一步，通过将本实用新型的电动机并入电气设备中，本实用新型可以提供包括能够抑制轴承中出现电解腐蚀的电动机的电气设备。

进一步，已经利用内转子类型的电动机作为实例进行描述，这种类型的电动机中，转子可旋转地布置在定子的内周一侧。通过在外转子类型的电动机中和在双转子类型的电动机中形成如上所述的电介质层可以获得相似的优势，在外转子类型的电动机中，转子可旋转地布置在定子的外周一侧，在双转子类型的电动机中，转子同时布置在内周一侧和外周一侧。

进一步，在外部铁芯和内部铁芯之间径向的距离处于最小值的部分中，电介质层与外部铁芯之间的接触面积或电介质层与内部铁芯之间的接触面积略大于、等于、或小于轴与内部铁芯之间的接触面积。该结构可以增加转子的阻抗。

在本实用新型的每个示例性实施方式的结构中，如上所述，用于利用PWM系统的逆变器驱动电动机的驱动电路（包括控制电路）的电压电路，与电源电路的一次电路和一次电路一侧的大地电绝缘。即使不利用电动机的定子铁芯电连接大地的传统结构，也可以获得抑制轴承中出现电解腐蚀的优势。

【工业实用性】

本实用新型的电动机能够降低轴电压，并且最适合抑制轴承中出现电解腐蚀。为此，本实用新型在主要包括在要求电动机成本低和寿命长的电气设备的电动机中是有用的，例如，空调室内机组、空调室外机组、热水器、和空气清洁器。

【参考符号列表】

10、定子

11、定子铁芯

12、定子绕组

13、绝缘树脂

14、转子

15、轴承

16、轴

17、支架

18、印刷电路板

20、连接线

21、树脂（绝缘体）

30、旋转体

31、转子铁芯

31a、31a1、31a2、31a3、外部铁芯

31b、31b1、31b2、31b3、内部铁芯

32、磁体

40、通气孔部

41、连接面

50、电介质层

51、紧固部

200、空调室内机组

201、无刷电动机

211、机箱

212、横流风机

213、发动机驱动单元

311a、311b、钢板

Claims (8)

1.一种电动机，包括：

具有定子铁芯的定子，所述定子铁芯上面缠绕有绕组；

转子，所述转子包括：

沿着圆周方向保持永磁体以使所述永磁体面向所述定子的旋转体；和

使所述旋转体固定于其上以便于穿透所述旋转体的中心的轴；

用于可旋转地支撑所述轴的轴承；以及

用于固定所述轴承的支架，

其中所述旋转体包括：

形成所述旋转体的外周部的外部铁芯；

形成固定于所述轴上的内周部的内部铁芯；和

在所述外部铁芯与所述内部铁芯之间布置的电介质层，并且

其中所述外部铁芯和所述内部铁芯均通过层压钢板形成。

2.根据权利要求1所述的电动机，其中所述外部铁芯和所述内部铁芯均具有多个沿径向的凸起。

3.根据权利要求2所述的电动机，其中所述外部铁芯的凸起和所述内部铁芯的凸起布置在沿径向彼此相对的位置。

4.根据权利要求3所述的电动机，其中

当在所述外部铁芯和所述内部铁芯之间径向的距离处于最小值的部分中，所述电介质层与所述外部铁芯之间的接触面积设定为外部接触面积，

在所述外部铁芯和所述内部铁芯之间径向的距离处于最小值的部分中，所述电介质层与所述内部铁芯之间的接触面积设定为内部接触面积，且

所述轴与所述内部铁芯之间的接触面积设定为轴接触面积时，

形成所述旋转体，使得所述外部接触面积和所述内部接触面积中的至少一个基本等于所述轴接触面积。

5.根据权利要求2所述的电动机，其中所述外部铁芯的凸起和所述内部铁芯的凸起布置在使得所述凸起和凹陷沿径向彼此相对的位置中。

6.根据权利要求1所述的电动机，其中将所述外部铁芯和所述内部铁芯均沿轴向划分为多个部分，并且被划分为多个轴向相邻的部分的一组外部铁芯部分和一组内部铁芯部分中的至少一组被布置为使得凸起在轴向面对凹陷。

7.根据权利要求1所述的电动机，其中所述电介质层具有多个通气孔部。

8.一种电气设备，包括如权利要求1至7中任何一项所述的电动机。

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