CN204030869U - 电气设备及空气调节机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供电气设备及空气调节机。本实用新型的电气设备包括具有导电性的导通部件、进行旋转的负载体以及电动机。电动机具有定子、转子、外圈导通部和一对轴承。定子具有卷绕安装有绕组的定子铁芯。一对轴承分别具有内圈和外圈。外圈导通部将一对轴承分别具有的外圈彼此电连接起来。电动机借助阻抗元件将导通部件与一对轴承中的至少一者或外圈导通部之间电连接起来。采用本结构，能够抑制在轴承上产生电腐蚀。

Description

电气设备及空气调节机

技术领域

本实用新型涉及搭载有电动机的电气设备，特别是，涉及一种抑制在电动机所具有的轴承上产生电腐蚀的电气设备。

背景技术

以往，在基于正弦波的对称三相交流电路中，在使构成各相的环路电路的条件相同的情况下，Y结线的中性点的电位始终表示为恒定的值。在位于电源侧的Y结线的中性点与位于负载侧的Y结线的中性点之间，不产生电位差。此时，作为三相电源的正弦波，施加不含有高次谐波成分的无失真的正弦波。

另外，在对称三相交流电路中，在构成各相的环路电路的条件不平衡的情况下，公知有如下情况。即，位于负载侧的Y结线的中性点不是零电位，而是表示为某个值的电位。以上的情况例如在日本发明专利申请特开平8-340637号公报中被公开。

此外，轴电压的观测例如如以下所示那样需要花些功夫。即，轴电压的观测是将对称三相交流电路所具有的某一个电路部位、根据情况临时设定的分压电路的中点作为虚拟中性点，来测量其电位差。

在实际的对称三相交流电路中，三相电源有时因各种原因而变得不平衡。或者，在对称三相交流电源中，三相电源所供给的正弦波有时包含若干高次谐波成分。另外，可以观测到在位于电源侧的Y结线的中性点以及位于负载侧的Y结线的中性点处产生了些许电位。而且，由于该中性点的电位发生变化，导致在发电机所包含的旋转轴、电动机所包含的旋转轴上感应出电压。被感应出的电压作为所谓的轴电压而被观测。该轴电压有时还施加于用于将旋转轴旋转自如地支承的轴承的内圈。

另一方面，轴承的外圈与发电机、电动机的外廓或者接地部分电连接。因此，轴承的外圈具有与轴承的内圈所具有的电位不同的电位。即，在轴承的内圈与轴承的外圈之间产生电位差。因此，当外圈与内圈借助轴承所具有的滚动体而被电连接时，在外圈、滚动体、内圈之间各自发生放电。当发生放电时，在发生了放电的部位会留下放电痕。将该放电痕称为电腐蚀。当产生放电痕，即电腐蚀时，在轴承旋转时会产生不良情况。

例如，如后述的专利文献所公开的那样，在三相电源的发电机中，磁路有时因组装发电机时产生的误差、错位等原因而变得不平衡。如果磁路不平衡，则无法得到对称三相交流电路，因此产生不平衡的三相交流。当产生不平衡的三相交流时，在中性点处产生电位，因此产生轴电压。

关于专利文献，包括日本发明专利申请特公昭47-41121号公报、特开昭50-76547号公报、特开昭57-16549号公报等。

另外，励磁电源对发电机所具有的励磁绕组进行供电。作为励磁电源，有时采用使用了晶闸管(thyristor)等的励磁装置。在该情况下，对励磁绕组施加包含大量高次谐波的非正弦波波形的电压。发电机具有包括励磁绕组在内的发电机构成构件的等效阻抗成分。被施加的非正弦波波形的电压借助等效阻抗成分产生由励磁装置供给的励磁电力所引起的轴电压。

另外，如上述专利文献等公开的那样，发电机中产生以下特有的现象。即，蒸汽与发电机所具有的蒸汽涡轮的叶片碰撞。碰撞后的蒸汽的一部分发生离子化而带电。蒸汽离子化而产生的电荷借助等效阻抗成分传递到旋转轴。被传递到旋转轴的电荷表现为发电机的轴电压。公知有发电机的轴电压导致轴承的电腐蚀。

另一方面，在日本发明专利申请特开平10-32953号公报中，公开有以下的情况。即，在对称三相交流电路中的负载侧的电动机中，因三相交流中产生的不平衡而产生轴电压。负载侧的电动机因所产生的轴电压而在轴承上产生电腐蚀。另外，在日本发明专利申请特开平10-32953号公报中，公开有使用逆变器装置来驱动电动机的情况。即，在电动机中，每次电源进行切换时，都会产生瞬间的电压不平衡。换言之，电动机的中性点的电位以非常高的频率发生变动。频率有时也会达到数MHz。因此，由于中性点的电位发生变动，因此产生轴电压并有轴电流流动。其结果，在电动机的轴承上产生电腐蚀。

最近，在电动机的领域中，使用了逆变器装置的驱动技术非常盛行。使用了逆变器装置的驱动技术与使用了产生无失真正弦波的电压源的驱动技术完全不同。即，使用了逆变器装置的驱动技术构成矩形波状的电压源来进行虚拟的三相驱动。在日本发明专利申请特开平10-32953号公报中，公开有以下情况。即，在使用了逆变器装置的驱动技术中，因中性点的电位发生变动而导致产生轴电压。当产生轴电压时，在电动机中有轴电流流动。由此，在电动机的轴承上容易产生电腐蚀。

众所周知，使用了逆变器装置的驱动技术不是基于将无失真的正弦波作为电源的对称三相交流进行的驱动。因此，不会存在各相的电压彼此抵消而始终成为零电平的情况。即，在电动机所具有的Y结线的中性点处产生具有某个值的电压。

例如，在后述的非专利文献中公开有以下情况。即，由逆变器装置驱动的电动机具有Y结线的中性点。在Y结线的中性点处，周期性地产生凸状的波形波和方形波所引起的较大振幅的电压变化。凸状的波形波和方形波的最大值有时也会达到逆变器装置的电源电压值。

在非专利文献中，存在“富士时报第72卷、第2号(1999年2月)”所刊载的“インバータ駆動誘導電動機の軸電圧(逆变器驱动感应电动机的轴电压)”(P.144～P.149)。

如该非专利文献所示，中性点的电位变化作为旋转轴的轴电压被观测。

也如非专利文献等公开的那样，从逆变器装置供给的各相的驱动电压作为电能经由以下的路径向定子的外部传递。即，各相的驱动电压从电动机所具有的定子的定子绕组经由构成定子的构件的阻抗成分，向定子的外部传递。

电能借助电动机所具有的处于定子与转子之间的分布电容，向电动机所具有的转子传递。而且，电能经由构成转子的构件的阻抗成分而到达旋转轴。旋转轴位于与对称三相交流电路等效的Y结线的中性点。因此，在旋转轴上观测到一些电位的变化。如上所述，将该电位称为轴电压。

在对称三相交流电路中，在各相存在3次谐波成分。3次谐波成分不会彼此抵消。公知有3次谐波成分在Y结线的中性点处被观测到。另外，公知有在Y结线的中性点处，还观测到各相的不平衡成分。

另外，电动机的驱动方法大多采用使用了脉宽调制(Pulse WidthModulation)方式(以下称为“PWM方式”)的逆变器驱动。在使用了PWM方式的逆变器驱动的情况下，绕组的中性点的电位不会成为零。如上所述，在绕组的中性点产生一些电位。

通过以下的观点对上述的在绕组的中性点电位发生变化的情况进行分析。即，电动机具有构成电动机的各要素。从构成电动机的各要素导出等效电路。等效电路基于各要素所具有的电等效阻抗成分而被导出。被导出的等效电路作为对称三相交流电路来使用。

在等效电路中，能够将电动机的旋转轴认作Y结线的中性点。因此，可知在电动机的旋转轴上能产生一些电位的变化。

例如，从构成电动机的各要素，提取各要素所具有的电等效阻抗成分。根据被提取出来的等效阻抗成分，导出包含构成电动机的各要素在内的电动机的等效电路。根据被导出的电动机的等效电路，试着计算轴电压。

在日本发明专利申请特开平10-32953号公报、非专利文献等中，公开有以下的情况。即，从构成电动机的各要素，提取各要素所具有的电等效阻抗成分。根据被提取出来的等效阻抗成分，导出电动机的等效电路。基于被导出的等效电路，分析轴电压产生的过程。基于分析结果，抑制电腐蚀的产生。

对于分析电动机的等效电路的方法，有以下的方法。即，使用被称为分布常数电路的观点进行分析。或者，对分布常数电路的每个主要的电路元件进行集中常数元件化，从而导出被模型化后的集中常数电路。使用被模型化后的集中常数电路进行分析。除此之外，还有多种不同的分析方法。

此外，包含构成电动机的各要素在内的电动机的等效电路因电动机的种类、电动机的构造而异。具体而言，对于用绝缘性的树脂覆盖定子绕组和定子铁芯的电动机与用金属制的壳体覆盖定子绕组和定子铁芯的电动机而言，电动机的等效电路显然不同。

另外，电动机的等效电路还因构成电动机所具有的转子的要素而异。例如，等效电路因是否具有构成转子的背磁轭的转子铁芯而异。或者，等效电路因构成转子的磁极的磁体的阻抗值高低而异。另外，电动机的等效电路显然也因这些情况的组合而异。

如上所述，包含构成电动机的各要素在内的电动机的等效电路因电动机的各个种类、电动机的各个构造而异。因此，被认为是最适合的减少电腐蚀的技术因电动机的各个种类、电动机的各个构造而不同。也就是说，提供一种对于所有种类的电动机能够同样适用的减少电腐蚀的技术是极为困难的。

因此，通常，针对电动机的各个种类、电动机的各个构造，研究减少电腐蚀的技术。以往，提出了许多减少电腐蚀的技术。

如果由于进行逆变器驱动而产生轴电压，则会在轴承的外圈与轴承的内圈之间产生电位差。在轴电压中包含切换所产生的高频成分。在轴承的内部存在油膜。当由轴电压引起的电位差达到使油膜介质击穿的电压时，在轴承的内部有高频电流流动。由于轴承的内部有高频电流流动，因此在轴承的内部产生电腐蚀。当电腐蚀发展时，在轴承所具有的内圈的内部或者轴承所具有的外圈的内部产生波状磨损现象，有时成为产生异常音的原因。在电动机中，电腐蚀是需要解决的，有代表性的不良现象。

如上所述，电腐蚀是构成轴承的构件因电弧放电而受到损伤的现象。由于轴电压，导致在轴承所具有的内圈与轴承所具有的外圈之间产生电位差。对于由轴电压产生的放电电流，轴电流按轴承的内圈-作为滚动体的滚珠-轴承的外圈这样的路径流动。因此，为了抑制电腐蚀的产生，提出有如下对策。

(1)使轴承的内圈与轴承的外圈之间处于导通状态。

(2)使轴承的内圈与轴承的外圈之间处于绝缘状态。

(3)降低轴电压。

作为实现上述(1)的具体方法，例举出使轴承所使用的润滑剂为具有导电性的润滑剂。但是，存在如下课题等：具有导电性的润滑剂经过一段时间，则导电性会变差或者欠缺互相摩擦滑动时的可靠性。

作为实现上述(1)的其它具体方法，还可考虑在旋转轴上设置电刷从而做成导通状态。但是该方法存在如下课题等：会产生电刷的磨损粉或者需要用于设置电刷的空间。

此外，作为实现上述(1)的另一具体方法，还可考虑轴承使用滑动轴承的方法。在该方法中，滑动轴承能够使用对金属进行烧结并使其含有油而成的含油轴承。使用含油轴承作为滑动轴承，则能够使轴承处于导通状态。

近年来，在利用基于PWM方式的逆变器驱动进行控制的电动机中，在转子的两侧使用球轴承的结构成为主流。但是，在此之前的电动机中，通常为在转子的两侧使用滑动轴承的结构。

例如，在日本发明专利申请特公昭61-52618号公报、特开平8-214488号公报中，公开有以下的情况。即，轴承处于导通状态，因此，不会产生放电，也没有发生电腐蚀。

但是，在使用了滑动轴承的情况下，进行旋转的转轴的旋转精度比使用了球轴承的情况差。另外，在使用了滑动轴承的情况下，由轴承导致的损失较大。因此，与使用了球轴承的电动机相比，使用了滑动轴承的电动机的效率降低。

作为实现上述(2)的具体方法，例举出将位于轴承的内部的滚动体的材质，从具有导电性的铁等金属材料变更为作为绝缘体的陶瓷材料等。该方法抑制电腐蚀的产生的效果非常好。但是，该方法存在成本高这样的经济方面的课题。

作为实现上述(2)的其它具体方法，还可考虑轴承使用具有绝缘性的滑动轴承的方法。例如，在日本发明专利申请特开2011-47495号公报中，公开有以下的情况。即，作为轴承，使用由树脂形成的，具有绝缘性的滑动轴承。采用本结构，能够使轴承部分处于绝缘状态。由此，在具有绝缘性的轴承部分不会产生电腐蚀。

但是，与上述的方法同样，进行旋转的转轴的旋转精度比使用了球轴承的情况差。另外，对于由树脂形成的滑动轴承，由轴承导致的损失较大。因此，与使用了球轴承的电动机相比，使用了由树脂形成的滑动轴承的电动机的效率降低。

作为实现上述(3)的具体方法，公知有日本发明专利申请特开2010-166689号公报所示那样的方法。即，通过在转子上设置电介质层来降低轴电压，从而抑制产生电腐蚀。

作为实现上述(3)的其它具体方法，公知有日本发明专利申请特开2007-159302号公报所示那样的方法。即，使定子铁芯与具有导电性的金属制的端盖之间电短路。由此，使在定子铁芯与端盖之间产生的静电电容发生变化，从而降低轴电压。

另外，作为实现上述(3)的另一具体方法，公知有日本发明专利申请特开2004-229429号公报所示那样的方法。即，使电动机所具有的定子铁芯等电连接于作为接地的大地。

实用新型内容

本实用新型的电气设备包括具有导电性的导通部件、进行旋转的负载体以及电动机。

电动机具有定子、转子、外圈导通部和一对轴承。定子具有卷绕安装有绕组的定子铁芯。

转子具有旋转体和转轴。旋转体包含永磁体、外侧铁芯、内侧铁芯和电介质层。永磁体与定子相面对地位于周向。外侧铁芯位于外周侧，通过层叠钢板而形成。内侧铁芯位于内周侧，通过层叠钢板而形成。电介质层位于外侧铁芯与内侧铁芯之间。转轴贯穿旋转体的轴心并安装于旋转体。转轴将在轴心方向上安装有负载体的这一侧作为输出轴侧。另外，转轴将在轴心方向上与输出轴侧相反的那一侧作为输出相反轴侧。

一对轴承分别具有内圈和外圈。一对轴承在轴心方向上隔着旋转体。另外，一对轴承以转轴旋转自如的方式支承该转轴。

外圈导通部将一对轴承分别具有的外圈彼此电连接起来。

在上述结构中，电动机借助阻抗元件将导通部件与一对轴承中的至少一者或外圈导通部之间电连接起来。

特别地发挥显著的作用、效果的方式如以下所述。

即，电气设备所使用的电动机还具有输出轴侧端盖和输出相反轴侧端盖。

输出轴侧端盖用于保持一对轴承中位于输出轴侧的轴承。输出相反轴侧端盖用于保持一对轴承中位于输出相反轴侧的轴承。在上述结构中，阻抗元件将导通部件与输出轴侧端盖、输出相反轴侧端盖或外圈导通部之间电连接起来。

另外，电气设备所使用的电动机使用树脂将定子和输出相反轴侧端盖成形为一体。

特别是，电气设备所使用的电动机将外圈导通部的一部分埋设于树脂。

此外，电气设备代替阻抗元件而使用电容元件。

或者，电气设备代替阻抗元件而使用能够改变电容值的可变电容器。

另外，电气设备代替阻抗元件而使用通过调整电容成分而改变电容值的电容结构体。

另外，电气设备为空气调节机。空气调节机的导通部件为换热器，负载体为送风叶片。

本实用新型通过采用以上的结构，能够解决以下的应予以改善的改善点。

即，日本特开2010-166689号公报所公开的方法抑制电腐蚀的效果较好。但是，该方法是使在定子与转子之间产生的阻抗平衡来调整静电电容的方法。由此，对于电动机单体，能够降低轴电压。

但是，在电动机与安装电动机的电气设备主体之间产生了静电电容的情况下，存在以下的应予以改善的改善点。即，当电动机安装于电气设备主体时，在电动机单体调整后的静电电容并不是作为电气设备整体的合适的静电电容。也就是说，作为组装于电气设备的电动机，其静电电容的平衡被打破，因此，轴电压发生变动。轴电压有时会变高。在轴电压超过轴承所能够容许的绝缘耐电压的情况下，在轴承内，发生由放电导致的损伤。结果，存在发生电腐蚀这样的应予以改善的改善点。

或者，还有与安装电动机的电气设备主体的结构相应地预先调整在位于电动机的内部的定子与转子之间产生的阻抗的平衡。

但是，该方法必须与安装电动机的电气设备主体的结构相应地改变电动机的规格。由此，该方法存在有损电动机的通用性这样的应予以改善的改善点。

于是，本实用新型提供一种具有抑制了在轴承上产生电腐蚀的电动机的电气设备。

具体而言，首先，在电动机单体中，通过使轴电压最小化来抑制电腐蚀的产生。此外，为了与安装电动机的电气设备的电路条件相对应，在向电气设备安装电动机时，实施以下的对应的操作。即，借助阻抗元件等，将电气设备所具有的导通部件与电动机所具有的一对轴承或外圈导通部之间电连接起来。

附图说明

图1是搭载于本实用新型的实施方式1的电气设备的电动机的剖视图。

图2是作为本实用新型的实施方式1的电气设备的空气调节机的室内机的结构图。

图3是作为本实用新型的实施方式2的电气设备的空气调节机的室内机的结构图。

图4是作为本实用新型的实施方式2的电气设备的另一空气调节机的室内机的结构图。

图5是作为本实用新型的实施方式2的电气设备的又一空气调节机的室内机的结构图。

图6是表示使本实用新型的实施方式2中的在电动机与电气设备之间产生的静电电容发生了变化时在电动机中产生的轴电压的特性图。

具体实施方式

本实用新型利用后述的实施方式1所示的电气设备，抑制在轴承上产生电腐蚀。

以下，参照附图和表，对本实用新型的实施方式进行说明。另外，需要特别说明的是，以下的实施方式是将本实用新型具体化的一个例子，并不限定本实用新型的技术范围。

(实施方式1)

在本实施方式1中，作为电气设备举出特别地发挥显著的作用效果的空气调节机的室内机进行说明。后述的电动机搭载于空气调节机的室内机。该电动机是用于驱动鼓风扇的无刷电动机。在以下的说明中，对于电动机，举出将转子旋转自如地配置于定子的内周侧的内转子型无刷电动机进行说明。

图1是搭载于本实用新型的实施方式1的电气设备的电动机的剖视图。图2是作为本实用新型的实施方式1的电气设备的，空气调节机的室内机的结构图。

如图2所示，作为电气设备的空气调节机的室内机200包括作为具有导电性的导通部件的换热器203、作为进行旋转的负载体的交叉流风扇202和电动机100。

如图1所示，电动机100具有定子10、转子14、外圈导通部22以及一对轴承15、40。定子10具有卷绕安装有作为绕组的定子绕组12的定子铁芯11。

如图1、图2所示，转子14具有旋转体30和转轴16。旋转体30包含外侧铁芯31a、内侧铁芯31b、电介质层50以及作为永磁体的磁体32。作为永磁体的磁体32与定子10相面对地位于旋转体30的周向。外侧铁芯31a位于旋转体30的外周侧，通过层叠钢板而形成。内侧铁芯31b位于旋转体30的内周侧，通过层叠钢板而形成。电介质层50位于外侧铁芯31a与内侧铁芯31b之间。转轴16贯穿旋转体30的轴心30a并安装于旋转体30。转轴16将在轴心30a方向上安装有作为负载体的交叉流风扇202的这一侧作为输出轴16a侧。另外，转轴16将在轴心30a方向上与输出轴16a侧相反的那一侧作为输出相反轴16b侧。

一对轴承15、40分别具有内圈15a、40a和外圈15b、40b。一对轴承15、40在轴心30a方向上隔着旋转体30。另外，一对轴承15、40以转轴16旋转自如的方式支承该转轴16。

外圈导通部22将一对轴承15、40分别具有的外圈15b、40b彼此电连接起来。

在上述结构中，电动机100借助阻抗元件207将作为导通部件的换热器203与一对轴承15、40中的至少一者或外圈导通部22之间电连接起来。

特别地发挥显著的作用、效果的方式如以下所述。

即，如图1所示，作为电气设备的室内机200所使用的电动机100还具有输出轴侧端盖17和输出相反轴侧端盖19。

输出轴侧端盖17用于保持一对轴承15、40中位于输出轴16a侧的轴承15。输出相反轴侧端盖19用于保持一对轴承15、40中位于输出相反轴16b侧的轴承40。在上述结构中，阻抗元件207将作为导通部件的换热器203与输出轴侧端盖17、输出相反轴侧端盖19或外圈导通部22之间电连接起来。

另外，作为电气设备的室内机200所使用的电动机100使用树脂13a将定子10和输出相反轴侧端盖19成形为一体。

特别是，作为电气设备的室内机200所使用的电动机100将外圈导通部22的一部分埋设于树脂13a。

使用图1、图2进一步详细说明。

如图1所示，在定子铁芯11上卷绕安装有作为绕组的定子绕组12。在定子铁芯11和定子绕组12之间存在有绝缘树脂形成的绝缘体21。定子铁芯11利用作为模制材料的绝缘性的树脂13a与其它的固定部件一起模制成形。树脂外壳部13由绝缘性的树脂13a成形。在本实施方式1中，树脂外壳部13利用树脂13a一体模制成形。由此，电动机100由外形呈大致圆筒形成的定子10构成。

在定子10的内侧，隔着空隙插入转子14。转子14具有包含转子铁芯31的圆板状的旋转体30和贯穿旋转体30轴心30a的转轴16。旋转体30面对定子10的内周侧地在周向保持作为永磁体的铁氧体树脂的磁体32。

如图1所示，旋转体30自位于最外周部分的磁体32朝向位于内周侧的转轴16按照外侧铁芯31a、电介质层50、内侧铁芯31b的顺序配置上述各部件。外侧铁芯31a位于旋转体30的外周侧。内侧铁芯31b位于旋转体30的内周侧。也就是说，本实施方式1中的旋转体30将电介质层50、磁体32和由外侧铁芯31a和内侧铁芯31b构成的转子铁芯31成形为一体。这样一来，定子10的内周侧与旋转体30的外周侧彼此相面对地配置。

在转子14所含有的转轴16上安装有用于支承转轴16的一对轴承15、40。一对轴承15、40是球轴承。一对轴承15、40是具有作为滚动体15c、40c的多个铁球的，圆筒形状的轴承。轴承15、40将轴承15、40所具有的内圈15a、40a固定于转轴16上。如图1所示，转轴16具有包含自电动机100主体突出出来的部分在内的输出轴16a。在本结构中，输出轴16a侧的轴承15支承转轴16。在与输出轴16a侧相反的一侧，即输出相反轴16b侧，轴承40支承转轴16。

轴承15、40分别利用端盖17、19将轴承15、40所具有的外圈15b、40b固定。如图1所示，轴承15由输出轴侧端盖17固定。轴承40由输出相反轴侧端盖19固定。利用以上的结构，转轴16被轴承15和轴承40这两个轴承支承，转子14旋转自如。

而且，如图1所示，在作为本实施方式1中的无刷电动机的电动机100中，内置有印刷电路板18，该印刷电路板18安装有包含控制电路在内的驱动电路。电动机100在内置了印刷电路板18后，将输出轴侧端盖17压入定子10。这样一来，形成无刷电动机。

在印刷电路板18上连接有多根连接线20。借助连接线20，向印刷电路板18供给施加于定子绕组12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，还有控制电路的接地线等。

另外，安装有驱动电路的印刷电路板18上的零电位点与大地的地线以及1次侧电源电路之间被绝缘。也就是说，零电位点与大地的地线以及1次侧电源电路处于浮动的状态。在这里，零电位点是指作为印刷电路板18上的基准电位的0伏电位。零电位点通常是指被称作接地的接地布线。连接线20所包含的接地线与零电位点连接，即与接地布线连接。

在安装有驱动电路的印刷电路板18上连接有用于供给定子绕组12的电源电压的电源电路。该电源电路与1次侧电源电路以及连接有1次侧电源电路的大地的地线之间被电绝缘。

在控制电路上连接有用于供给电源电压的电源电路。该电源电路与1次侧电源电路以及连接有1次侧电源电路的大地的地线之间被电绝缘。

另外，控制电源与引线相连接。除此之外，控制电路与接地线相连接。上述引线、接地线与独立接地的大地的地线之间被电绝缘。

也就是说，安装于印刷电路板18的驱动电路相对于1次侧电源电路的电位、大地的地线的电位而言，处于电绝缘的状态。换言之，安装于印刷电路板18的驱动电路相对于1次侧电源电路的电位、大地的地线的电位而言，处于电位浮动的状态。该状态也被称为电位浮动状态。

因此，接下来的电源电路也被称为浮动电源。即，作为对象的电源电路中有供给与印刷电路板18连接的定子绕组12的电源电压的电源电路。或者，其它的电源电路中有供给控制电路的电源电压的电源电路。

借助连接线20向如以上那样构成的、本实施方式1中的无刷电动机供给各电源电压及控制信号。当供给各电源电压、控制信号时，安装于印刷电路板18的驱动电路向卷绕安装于定子10的定子绕组12通电。当定子10的定子绕组12被通电时，在卷绕安装于定子10的定子绕组12内有驱动电流流动。由定子绕组12产生的磁场借助定子铁芯11成为聚集的磁场。

在借助定子铁芯11形成的磁场与自铁氧体树脂的磁体32产生的磁场之间，与各磁场的极性相应地产生引力和斥力。利用上述引力和斥力，转子14以转轴16为中心旋转。

接着，对本实施方式1中的无刷电动机的更详细的结构进行说明。

如上所述，作为无刷电动机的电动机100的转轴16被一对轴承15、40所支承。另外，轴承15被端盖17固定，轴承40被端盖19固定。

具体而言，按照以下的顺序形成。首先，将输出相反轴侧端盖19安装于位于输出相反轴16b侧的轴承40。

输出相反轴侧端盖19的外周径与轴承40所具有的外圈40b的外周径大致相等。轴承40被压入输出相反轴侧端盖19而被固定。

在压入了轴承40的输出相反轴侧端盖19上施加树脂13a。树脂13a形成树脂外壳部13。输出相反轴侧端盖19以与树脂外壳部13成为一体的方式模制成形。即，如图1所示，树脂外壳部13在输出相反轴16b侧的形状具有自电动机100主体的中央部向输出相反轴16b方向突出的突出部60。在该突出部60的内部，配置有作为内端盖的输出相反轴侧端盖19。输出相反轴侧端盖19与树脂外壳部13一体地模制成形。

另外，本实施方式1中的电动机100利用作为导通体的外圈导通部22将输出轴侧端盖17与输出相反轴侧端盖19之间电导通。作为导通体的外圈导通部22的一部分埋设于树脂13a。

具体而言，输出相反轴侧端盖19预先与输出相反轴侧导通销22a电连接。如图1所示，输出相反轴侧端盖19的凸缘部19b与输出相反轴侧导通销22a的一端相连接。输出相反轴侧导通销22a配置于树脂外壳部13的内部。输出相反轴侧导通销22a与输出相反轴侧端盖19一样，与形成树脂外壳部13的树脂13a一体模制成形。

输出相反轴侧导通销22a作为位于电动机100内部的零件配置于树脂外壳部13的内部。采用本结构，输出相反轴侧导通销22a能够预防锈、外力等不良情况。由此，能够确保针对电动机100的使用环境，施加于电动机100的来自外部的应力等具有高可靠性的电连接。

输出相反轴侧导通销22a与导线22c相连接。导线22c在树脂外壳部13的内部自凸缘部19b向作为无刷电动机的电动机100的外周方向延伸。然后，导线22c与转轴16延伸的方向平行地从电动机100的外周附近向输出轴16a侧进一步延伸。导线22c与输出轴侧导通销22b电连接。输出轴侧导通销22b在树脂外壳部13的靠输出轴16a侧的端面暴露出来。输出轴侧导通销22b与输出轴侧端盖17电连接。

即，当输出轴侧端盖17被压入定子10时，输出轴侧导通销22b与输出轴侧端盖17接触。由此，确保输出轴侧端盖17与输出轴侧导通销22b之间导通。

采用这样的结构，输出轴侧端盖17与输出相反轴侧端盖19借助输出相反轴侧导通销22a、导线22c以及输出轴侧导通销22b电连接起来。

而且，输出轴侧端盖17与输出相反轴侧端盖19在与定子铁芯11被树脂外壳部13绝缘的状态下，利用外圈导通部22使端盖17、19彼此电连接起来。

输出相反轴侧端盖19具有呈中空圆筒状的杯子形状的圆筒部19a。圆筒部19a在一侧具有开口。输出相反轴侧端盖19具有以圆筒部19a为中心向外周方向扩展的环状的凸缘部19b。凸缘部19b自圆筒部19a开口的部分向外周方向扩展。圆筒部19a的内周径与轴承40的外周径大致相等。轴承40通过压入圆筒部19a而固定于输出相反轴侧端盖19。另外，轴承40借助输出相反轴侧端盖19还被固定于树脂外壳部13。

采用本结构，位于输出相反轴16b侧的轴承40的外圈40a被压入金属制的输出相反轴侧端盖19而被固定。由此，本实施方式1中的电动机100还能够抑制由蠕变导致的不良情况。

另外，输出相反轴侧端盖19所具有的凸缘部19b的外周径比轴承40的外周径大。而且，输出相反轴侧端盖19所具有的凸缘部19b的外周径至少比旋转体30的外周径小。

若将输出相反轴侧端盖19做成这种结构，则能够减少金属材料。具体而言，在凸缘部19b做成比旋转体30的外周径大且覆盖定子10的结构的情况下，需要较多的金属材料。因此，如果将输出相反轴侧端盖19做成上述的结构，则能够抑制金属材料的使用，从而能够抑制成本的增加。

另外，如上所述，抑制使用金属材料的输出相反轴侧端盖19的面积，并且，输出相反轴侧端盖19的外围被树脂外壳部13一体地覆盖地模制成形。由此，抑制自轴承40产生的噪音。

接着，利用具有与定子10的外周径大致相等的外周径的输出轴侧端盖17，来固定位于输出轴16a侧的轴承15。安装于输出轴16a侧的输出轴侧端盖17是大致圆板形状。输出轴侧端盖17在中央部分形成有突出部61，该突出部61具有与轴承15的外周径大致相等的内周径。该突出部61的内侧是中空的。

在定子10安装印刷电路板18。在形成于输出轴侧端盖17的突出部61的内部压入轴承15。另外，以形成于输出轴侧端盖17的外周的连接端部与定子10的连接端部嵌合的方式将输出轴侧端盖17压入定子10。由此，形成本实施方式1中的无刷电动机。

采用本结构，组装作业变得容易。

(实施方式2)

接着，实施方式2使用作为电气设备的具体例的空气调节机进行说明。在后述的空气调节机中，使用在实施方式1说明的电动机。

另外，对于与实施方式1所示的结构相同的结构，标注相同的附图标记，并引用说明。

图2是作为本实用新型的实施方式1的电气设备的空气调节机的室内机的结构图。图3是作为本实用新型的实施方式2的电气设备的空气调节机的室内机的结构图。图4是作为本实用新型的实施方式2的电气设备的另一空气调节机的室内机的结构图。图5是作为本实用新型的实施方式2的电气设备的又一空气调节机的室内机的结构图。图6是表示使本实用新型的实施方式2中的在电动机与电气设备之间产生的静电电容发生了变化时在电动机中产生的轴电压的特性图。

如图2所示，作为本实用新型的空气调节机的室内机200包括上述的电动机100、作为导通部件的换热器203和作为负载体的送风叶片即交叉流风扇202。

使用附图进一步详细说明。

如图2所示，作为空气调节机的室内机200将电动机100搭载在壳体201内。在电动机100所具有的转轴16上安装交叉流风扇202。电动机100由内置于控制箱204的电动机驱动装置驱动。驱动电动机100，转轴16旋转。当转轴16旋转时，安装于转轴16的交叉流风扇202旋转。当交叉流风扇202旋转时，利用金属制的换热器203进行了热交换后的空气被向室内送风。

在本实施方式2中，空气调节机的室内机200将由金属材料构成的换热器203与安装于室内机200主体的接地端子206连接起来。期望的是，除了换热器203之外，接地端子206还与配置在壳体201内的所有的金属制的结构构件相连接。特别期望的是，针对配置在壳体201内的所有的金属制的结构构件，在接地端子206集中浮动电容。

在这里，在电动机100所具有的输出轴侧端盖与接地端子206之间连接有阻抗元件207。采用本结构，空气调节机的室内机200在壳体201内借助阻抗元件207将包含换热器203在内的金属制的结构构件与电动机的轴承的外圈连接起来。阻抗元件207具体而言，由浪涌吸收器、气体放电管等电容成分来实现。

采用上述结构，能够通过调整阻抗元件207的阻抗值来调节轴电压。特别是，浪涌吸收器、气体放电管具有较高的耐电压性。由此，在使用浪涌吸收器、气体放电管作为阻抗元件207的情况下，在以下的点上是有用的。即，在对阻抗元件207施加了无意的电压的情况下，能够防止阻抗元件207受到破坏。

另外，也可以代替图2所示的室内机200而采用以下的结构。即，如图3所示，室内机200a代替阻抗元件207而使用作为电容元件的电容器205。电容器205能够使用通用的电容元件。

在本实施方式中，在用于抑制轴电压的静电电容通过已有的静电电容值或已有的静电电容值的组合来实现的情况下，电容器205能够容易地予以供给，因此，生产率提高。

另外，如图4所示，室内机200b代替阻抗元件207而使用能够改变电容值的可变电容器205a。可变电容器205a例如能够使用空气可变电容器。

在本实施方式中，空气可变电容器具有可改变静电电容值的机构。由此，在使用空气可变电容器的情况下，作为电气设备的室内机200b一边观测轴电压一边调整静电电容值以使轴电压最小。也就是说，室内机200b在抑制轴电压的操作中，调整操作的效率提高。

或者，如图5所示，室内机200c代替阻抗元件207而使用通过调整电容成分而改变电容值的电容结构体205b。

另外，电容结构体205b能够使用印刷电路板来实现。具体而言，电容结构体205b能够通过配置于印刷电路板的布线图案来实现。在单面基板的情况下，布线图案能够利用在配设于单面的一对配线图案之间产生的电容成分。在双面基板的情况下，能够利用在分别配设于正面和背面的布线图案之间产生的电容成分。

电容成分的调整能够通过切除布线图案来实现。如果切除布线图案，则能够获得与改变电容器的电极面积等效的效果。

在本实施方式中，布线图案能够一边测量静电电容值一边调整最适合的静电电容值。本实施方式无需新的部件，因此特别地，经济性较高。

另外，上述的实施方式也可以组合使用。

图6是表示使本实用新型的实施方式2中的在电动机与电气设备之间产生的静电电容发生了变化时在电动机中产生的轴电压的特性图。

如图6所示，若电容器的静电电容增加，则能够对应的电动机的轴电压也增加。由此，通过使电容器的静电电容发生变化，能够控制电动机的轴电压。

另外，当轴电压超过轴承所具有的介质击穿电压时，在轴承内会发生放电现象，产生电腐蚀。因此，电容器的静电电容需要在低于轴承所具有的介质击穿电压的范围内控制轴电压。只要能够在低于轴承所具有的介质击穿电压的范围内控制轴电压，就能够防止产生电腐蚀。

在本实施方式2中，所评价的、轴承所具有的介质击穿电压为1.5V。由此，如图6所示，如果使电容器205的静电电容为5pF～35pF，则能够使轴电压的绝对值为1.5V以下。结果，在轴承内不会发生放电，因此，能够防止电腐蚀的发生。

对于上述内容，即使搭载电动机的电气设备的种类不同，也能期待同样的效果。即，使用能够改变电容值的可变电容器使静电电容发生变化。采用这种可变电容器，可容易地调整搭载于电气设备的电动机的轴电压。

另外，在上述各实施方式所示的电动机中，卷绕安装有绕组的定子利用作为模制材料的绝缘性的树脂与其它的固定部件一起模制成形。利用作为模制材料的绝缘性的树脂设有树脂外壳部。

另外，在上述各实施方式所示的电动机中，具有以转轴旋转自如的方式支承该转轴的一对轴承、收容各轴承的端盖以及将各端盖彼此电连接起来的外圈导通部。

另外，在上述说明中，对于本实用新型的实施方式的电气设备，举出搭载有电动机的空气调节机的室内机进行了说明。本实用新型的电气设备还能够应用于空气调节机的室外机、热水器等。除此之外，还能够适用于具有利用电动机进行旋转的负载体的电气设备，具体而言，能够适用于各种信息设备、工业设备等。

本实用新型的实施方式所示的电动机能够减少轴电压，能够有效地抑制在轴承产生的电腐蚀。由此，对主要要求电动机低价化、高寿命化的电气设备而言是有效的。具体而言，例如有空气调节机的室内机、室外机，热水器等。除此之外，只要具有利用电动机进行旋转的负载体即可，对于各种信息设备、各种工业设备等，也是有效的。

Claims (8)

1.一种电气设备，其特征在于，

该电气设备包括：具有导电性的导通部件、进行旋转的负载体以及电动机，

该电动机具有定子、转子、外圈导通部和一对轴承，

该定子具有卷绕安装有绕组的定子铁芯，

该转子具有旋转体和转轴，

该旋转体包含永磁体、外侧铁芯、内侧铁芯和电介质层，

该永磁体与上述定子相面对地位于周向，

该外侧铁芯位于外周侧，通过层叠钢板而形成，

该内侧铁芯位于内周侧，通过层叠钢板而形成，

该电介质层位于上述外侧铁芯与上述内侧铁芯之间，

该转轴贯穿上述旋转体的轴心并安装于上述旋转体，该转轴将在上述轴心方向上安装有上述负载体的这一侧作为输出轴侧，并且，将与上述输出轴侧相反的那一侧作为输出相反轴侧，

该一对轴承分别具有内圈和外圈，该一对轴承在上述轴心方向上隔着上述旋转体，并且，以上述转轴旋转自如的方式支承上述转轴，

该外圈导通部将上述一对轴承分别具有的上述外圈彼此电连接起来，

该电气设备借助阻抗元件将上述导通部件与上述一对轴承中的至少一者或上述外圈导通部之间电连接起来。

2.根据权利要求1所述的电气设备，其特征在于，

上述电动机还具有输出轴侧端盖和输出相反轴侧端盖，

该输出轴侧端盖用于保持上述一对轴承中位于上述输出轴侧的轴承，

该输出相反轴侧端盖用于保持上述一对轴承中位于上述输出相反轴侧的轴承，

上述阻抗元件将上述导通部件与上述输出轴侧端盖、上述输出相反轴侧端盖或上述外圈导通部之间电连接起来。

3.根据权利要求2所述的电气设备，其特征在于，

上述电动机使用树脂将上述定子和上述输出相反轴侧端盖成形为一体。

4.根据权利要求3所述的电气设备，其特征在于，

上述电动机将上述外圈导通部的一部分埋设于上述树脂。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电气设备，其特征在于，

代替上述阻抗元件而使用电容元件。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的电气设备，其特征在于，

代替上述阻抗元件而使用能够改变电容值的可变电容器。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的电气设备，其特征在于，

代替上述阻抗元件而使用通过调整电容成分而改变电容值的电容结构体。

8.一种空气调节机，其特征在于，

该空气调节机为权利要求1～4中任一项所述的电气设备，

在该空气调节机中，上述导通部件为换热器，上述负载体为送风叶片。