JP2016129439A - Electric motor and electric equipment having the same - Google Patents
Electric motor and electric equipment having the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016129439A JP2016129439A JP2013092352A JP2013092352A JP2016129439A JP 2016129439 A JP2016129439 A JP 2016129439A JP 2013092352 A JP2013092352 A JP 2013092352A JP 2013092352 A JP2013092352 A JP 2013092352A JP 2016129439 A JP2016129439 A JP 2016129439A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron core
- bearing
- electric motor
- shaft
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 136
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 37
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 37
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 26
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 19
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 19
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
- H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/01—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
- H02K11/012—Shields associated with rotating parts, e.g. rotor cores or rotary shafts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電動機およびそれを備えた電気機器に関し、特に、軸受の電食の発生を抑制するように改良された電動機およびそれを備えた電気機器に関する。 The present invention relates to an electric motor and an electric device including the electric motor, and more particularly to an electric motor improved so as to suppress the occurrence of electric corrosion of a bearing and an electric device including the electric motor.
電動機はパルス幅変調(Pulse Width Modulation)方式(以下、PWM方式という)のインバータにより駆動する方式を採用するケースが多くなってきている。こうしたPWM方式のインバータ駆動の場合、巻線の中性点電位が零とならないため、軸受の外輪と内輪間に電位差(以下、軸電圧という)を発生させる。 In many cases, electric motors employ a system driven by an inverter of a pulse width modulation system (hereinafter referred to as a PWM system). In such PWM inverter drive, the neutral point potential of the winding does not become zero, and therefore a potential difference (hereinafter referred to as shaft voltage) is generated between the outer ring and the inner ring of the bearing.
軸電圧は、スイッチングによる高周波成分を含んでおり、軸電圧が軸受内部の油膜の絶縁破壊電圧に達すると、軸受内部に微小電流が流れ軸受内部に電食が発生する。電食が進行した場合、軸受内輪、軸受外輪または軸受ボールに波状摩耗現象が発生して異常音に至ることがあり、電動機における不具合の主要因の1つとなっている。 The shaft voltage includes a high-frequency component due to switching. When the shaft voltage reaches the dielectric breakdown voltage of the oil film inside the bearing, a minute current flows inside the bearing and electric corrosion occurs inside the bearing. When electrolytic corrosion progresses, a wavy wear phenomenon may occur in the bearing inner ring, the bearing outer ring or the bearing ball, resulting in abnormal noise, which is one of the main causes of problems in the motor.
このような不具合を抑制するため、従来、電食を抑制するための技術が提案されている。例えば、特許文献1では、回転子に誘電体層を設けることで軸電圧を低くし、電食の発生を抑制している。 In order to suppress such problems, conventionally, techniques for suppressing electric corrosion have been proposed. For example, in patent document 1, the axial voltage is lowered by providing a dielectric layer on the rotor, and the occurrence of electrolytic corrosion is suppressed.
しかしながら、特許文献1のような手法では、誘電体層による静電容量を利用して軸受の内輪に誘起される高周波電圧を抑制できるものの、適切な軸電圧となるように設定するには限度があった。 However, in the method as disclosed in Patent Document 1, although the high frequency voltage induced in the inner ring of the bearing can be suppressed by using the electrostatic capacitance of the dielectric layer, there is a limit in setting it to an appropriate shaft voltage. there were.
すなわち、誘電体層による静電容量を柔軟に変更可能であれば、適切な軸電圧を設定できる。また、静電容量を変更するには、両鉄心間の距離を変更することで絶縁樹脂の厚さを変更する、または両鉄心の軸方向の長さを変更することにより、両鉄心の対向面積を変更することなどにより可能である。また、誘電体層を形成する絶縁樹脂の誘電率を変更することによっても静電容量は変更可能である。 That is, if the electrostatic capacitance by the dielectric layer can be changed flexibly, an appropriate shaft voltage can be set. To change the capacitance, change the distance between the two cores to change the thickness of the insulating resin, or change the axial length of the two cores, so It is possible by changing The capacitance can also be changed by changing the dielectric constant of the insulating resin forming the dielectric layer.
ところが、電気機器用の電動機の大きさは電気機器ごとにほぼ決められており、従って回転子の大きさも一般的に標準化されており、その寸法を大きく変更することは困難である。鉄心の形状なども変更するためには金型の変更が必要となるため柔軟に変更することは困難であり、また、磁石のヨークに用いる外側鉄心の軸方向の長さは電動機の効率などの特性に影響し、軸に締結する内側鉄心の軸方向長さは、回転子とシャフトの締結強度にも影響するため容易に変更することができない。 However, the size of the electric motor for the electric device is almost determined for each electric device, and therefore the size of the rotor is generally standardized, and it is difficult to greatly change the size. In order to change the shape of the iron core, it is difficult to flexibly change the mold, and the axial length of the outer iron core used for the magnet yoke depends on the efficiency of the motor. The axial length of the inner iron core that affects the characteristics and is fastened to the shaft also affects the fastening strength between the rotor and the shaft and cannot be easily changed.
また、誘電体層を形成する絶縁樹脂の誘電率を変更するには、樹脂材料の変更などが必要となるが、樹脂材料を変更すると強度など他の項目の確認などが必要となり容易に変更できないうえ、電動機を取り付けるセットによっても変化する軸電圧を、鉄心の形状や軸方向の長さを変更することなく、樹脂材料の変更のみで最適に設定するのは困難であった。このため、従来の手法では、適切な軸電圧となるように、静電容量を設定するには限度があった。 In addition, changing the dielectric constant of the insulating resin forming the dielectric layer requires changing the resin material, but changing the resin material requires confirmation of other items such as strength and cannot be easily changed. In addition, it has been difficult to optimally set the shaft voltage, which varies depending on the set to which the motor is attached, only by changing the resin material without changing the shape of the iron core and the length in the axial direction. For this reason, in the conventional method, there is a limit in setting the capacitance so that an appropriate shaft voltage is obtained.
電動機はパルス幅変調(Pulse Width Modulation)方式(以下、PWM方式という)のインバータにより駆動する方式を採用するケースが多くなってきている。こうしたPWM方式のインバータ駆動の場合、巻線の中性点電位が零とならないため、軸受の外輪と内輪間に電位差(以下、軸電圧という)を発生させる。軸電圧は、スイッチングによる高周波成分を含んでおり、軸電圧が軸受内部の油膜の絶縁破壊電圧に達すると、軸受内部に微小電流が流れ軸受内部に電食が発生する。電食が進行した場合、軸受内輪、軸受外輪または軸受ボールに波状摩耗現象が発生して異常音に至ることがあり、電動機における不具合の主要因の1つとなっている。 In many cases, electric motors employ a system driven by an inverter of a pulse width modulation system (hereinafter referred to as a PWM system). In such PWM inverter drive, the neutral point potential of the winding does not become zero, and therefore a potential difference (hereinafter referred to as shaft voltage) is generated between the outer ring and the inner ring of the bearing. The shaft voltage includes a high-frequency component due to switching. When the shaft voltage reaches the dielectric breakdown voltage of the oil film inside the bearing, a minute current flows inside the bearing and electric corrosion occurs inside the bearing. When electrolytic corrosion progresses, a wavy wear phenomenon may occur in the bearing inner ring, the bearing outer ring or the bearing ball, resulting in abnormal noise, which is one of the main causes of problems in the motor.
本発明の電動機は、巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、固定子に対向して周方向に永久磁石を保持した回転体と回転体の中央を貫通するように回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、シャフトを回転自在に支持する軸受と、軸受を固定するブラケットとを備えた電動機である。本電動機の回転体は、回転体の外周部を構成する外側鉄心と、シャフトに締結された内周部を構成する内側鉄心と、外側鉄心と内側鉄心との間に配置された誘電体で構成された絶縁層を備え、外側鉄心と前記内側鉄心がもつ静電容量を、誘電体層に付属した導電体、または、静電容量調整部材により調整可能であることを特徴とすることで軸電圧を最適に設定できる。 The electric motor according to the present invention includes a stator including a stator iron core wound with a winding, a rotating body holding a permanent magnet in a circumferential direction facing the stator, and a rotating body penetrating through the center of the rotating body. An electric motor including a rotor including a fastened shaft, a bearing that rotatably supports the shaft, and a bracket that fixes the bearing. The rotating body of this electric motor is composed of an outer iron core that forms the outer periphery of the rotating body, an inner iron core that forms the inner periphery fastened to the shaft, and a dielectric disposed between the outer iron core and the inner iron core. And an electrostatic capacity of the outer iron core and the inner iron core can be adjusted by a conductor attached to the dielectric layer or a capacitance adjusting member. Can be set optimally.
このような構成により、外側鉄心と内側鉄心との静電容量を容易に変更でき、適切な軸電圧となるような構成を容易に実現できる。このため、本発明の電動機によれば、軸受の電食発生を効果的に抑制することができる。 With such a configuration, it is possible to easily change the electrostatic capacitance between the outer iron core and the inner iron core, and it is possible to easily realize a configuration with an appropriate shaft voltage. For this reason, according to the electric motor of this invention, generation | occurrence | production of the electrolytic corrosion of a bearing can be suppressed effectively.
以下、本発明の電動機およびそれを備えた電気機器について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, an electric motor of the present invention and an electric device including the same will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における電動機であるブラシレスモータ100の断面を示した構造図である。本実施の形態では、電気機器に搭載される電動機としてブラシレスモータの一例を挙げて説明する。また、本実施の形態では、回転子が固定子の内周側に回転自在に配置されたインナロータ型の電動機の例を挙げて説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a structural diagram showing a cross section of a
図1において、固定子鉄心11には、固定子鉄心11を絶縁するためのインシュレータである絶縁樹脂13が介在して、固定子巻線12が巻装されている。そして、このような固定子鉄心11は、他の固定部材とともに一体にモータケース19内に固定され、外形が概略円筒状をなす固定子10が構成されている。固定子10は、例えばモールド材のような絶縁樹脂にて成型されているような構成であってもよい。
In FIG. 1, a stator winding 12 is wound around a
固定子10の内側には、空隙を介して回転子14が挿入されている。回転子14は、金属製の回転子鉄心21を含む円柱状あるいは円板状の回転体20と、回転体20の中央を貫通するようにして回転体20を締結したシャフト16とを有している。回転体20は、
固定子10の内周側に対向して周方向に、例えばフェライト樹脂磁石やフェライト焼結磁石などの永久磁石である磁石22を保持している。
A
A
そして、詳細については以下で説明するが、回転体20は、図1に示すように、最外周部の磁石22から内周側のシャフト16に向かって、外側鉄心25、誘電体層23、内側鉄心26と順に配置するような構造を有している。ここで、外側鉄心25は回転子鉄心21の外周部を構成し、内側鉄心26は回転子鉄心21の内周部を構成する。図1では、回転体20として、これらの回転子鉄心21、誘電体層23および磁石22が一体成形された構成例を示している。このように、固定子10の内周側と回転体20の外周側とが対向するように配置されている。
Details will be described below. As shown in FIG. 1, the
回転子14のシャフト16には、シャフト16を支持する2つの軸受15が取り付けられている。軸受15は、複数の鉄ボールを有したベアリングである。2つの軸受15の一方は、例えばモールド樹脂などと一体成型された金属製のブラケット17に固定され、他方は金属製のブラケット24に固定されている。以上のような構成により、シャフト16が2つの軸受15に支承され、回転子14が回転自在に回転する。
Two
さらに、このブラシレスモータ100は、駆動回路を実装したプリント基板18をモータケース19内に内蔵している。プリント基板18には、巻線の電源電圧、制御回路の電源電圧および回転数を制御する制御電圧を印加するリード線や制御回路のグランド線などの接続線が接続されている。
Further, the
以上のように構成されたブラシレスモータ100に対して、接続線を介して各電源電圧および制御信号を供給することにより、プリント基板18の駆動回路により固定子巻線12が駆動される。固定子巻線12が駆動されると、固定子巻線12に駆動電流が流れ、固定子鉄心11から磁界が発生する。そして、固定子鉄心11からの磁界と回転子14の磁石22からの磁界とにより、それら磁界の極性に応じて吸引力および反発力が生じ、これらの力によってシャフト16を中心に回転子14が回転する。
By supplying each power supply voltage and control signal to the
次に、以上のように構成されたブラシレスモータ100における回転体20の概要について説明する。図2は、本発明の実施の形態1における回転体20の概観図である。図2に示すように、回転体20は、最外周部に磁石22を配置し、さらに内周側に向かって、回転子鉄心21を構成する外側鉄心25、誘電体層23、回転子鉄心21を構成する内側鉄心26と順に配置されている。なお、誘電体層23は絶縁樹脂で構成された層である。
Next, the outline | summary of the
本実施の形態では、電食抑制用として、このような誘電体層23を設けている。また、誘電体層23内部には導電体28が一体に成型されている。回転体20はこのように磁石22、外側鉄心25、誘電体層23を構成する絶縁樹脂、導電体28、および内側鉄心26が一体成型された構成である。
In the present embodiment, such a
また、内側鉄心26の内周には、シャフト16を挿入して締結するためのシャフト挿入孔26bが形成されている。このシャフト挿入孔26bにシャフト16を挿入することで、軸受15に支承される回転子14が構成される。
A
回転体20において、誘電体層23は、絶縁物である絶縁樹脂27と導電体28が、回転体20において、半径方向に層をなすように構成されており、外側鉄心25と内側鉄心26とは直列的に絶縁分離している。一方、誘電体層23を構成する絶縁樹脂27は、所定の誘電率を有した絶縁樹脂で形成されており、高周波電流は、外側鉄心25と内側鉄心26との間を流れることができる。
In the
ところで、このような誘電体層23を設けない場合、固定子鉄心を基準としたブラケット間のインピーダンスは高く、逆に、回転体に電気的に接続されたシャフト間のインピーダンスは低い。このようなインピーダンス成分を有した等価回路に対して、固定子鉄心などから発生したパルス幅変調の高周波電流などが流れ込むことになる。このため、ブラケットに電気的に接続された軸受の外輪と、軸受内輪側のシャフトとの間で、高周波電流による電位差が生じ、この電位差が高いと軸受に電食が生じる。
By the way, when such a
本実施の形態では、このような電食の発生を抑制するため、鉄心のみで形成されたインピーダンスの低い回転体に対して、図2に示すような誘電体層23を設けることにより、例えばブラケット17側のインピーダンスに近似するように、回転子14のインピーダンスを高くしている。
In the present embodiment, in order to suppress the occurrence of such electric corrosion, a
すなわち、外側鉄心25と内側鉄心26との間に誘電体層23を設けることで、回転子14は、等価的に誘電体層23による静電容量が直列接続された構成となり、回転子14のインピーダンスを高くできる。そして、回転子14のインピーダンスを高くすることにより、回転子14からシャフト16へと流れる高周波の電圧降下が大きくなるため、高周波電流によりシャフト16に発生する電位を低くできる。
That is, by providing the
このような原理に基づき、本実施の形態のブラシレスモータ100は、ブラケット17に電気的に接続された軸受15の外輪と、軸受15の内輪側のシャフト16との間での高周波電流による電位差を少なくしている。このため、軸受内輪と軸受外輪間には常に電位が低い状態で、その電位差が少なくなるようにバランスが保たれている状態となり、これによって、軸受における電食の発生を抑制している。
Based on such a principle, the
次に、このような回転体20のさらに詳細な構造について説明する。図2においては、回転体20の外側鉄心25と内側鉄心26は概略円筒状の形状をしているが、鉄心と絶縁樹脂の締結強度を向上させるために、鉄心と絶縁樹脂が、例えば半径方向に複数個の凸部、または凹部を有しており、絶縁樹脂を介して互いにかみ合うような構成であってもよく、また、多角形の形状をしていてもよい。また、図2では外側鉄心25と内側鉄心26の軸方向長さが同じ長さとなっているが、もちろん所期の特性を満たしていれば、軸方向長さが外側鉄心25と内側鉄心26とで異なっていてもよい。
Next, a more detailed structure of the
さて、図2では、誘電体層23はそれぞれ異なる径方向厚みを持つ外側絶縁樹脂27aと内側絶縁樹脂27bで構成している。また、外側絶縁樹脂27aと内側絶縁樹脂27bにはさまれるように導電体28が一体に成型されている。外側鉄心25と内側鉄心26との間には所定の静電容量を有するキャパシタが形成されることになる。ちなみに、内径a、外形b、長さLの円筒形状の静電容量Cは、C=2πεL/log(b/a)で表される。なおεは誘電率である。
In FIG. 2, the
ここで、この外側鉄心25と内側鉄心26との間の静電容量を調整して、最適な軸電圧に近づけることを考えると、例えば外側鉄心25と内側鉄心26との間の静電容量を大きくする必要がある場合には、導電体28と外側鉄心25または内側鉄心26を導通体部品で導通させる。導通方法は、例えば、導電体28と外側鉄心25とを導電体部品を介して溶接する方法がある。
Here, considering that the electrostatic capacity between the
導電体28と外側鉄心25または内側鉄心26を導通させることで、誘電体層23の厚みは実質的に小さくなるので、外側鉄心25と内側鉄心26との間の静電容量Cは、上記式により、導通させない場合に比べて大きくなる。
By making the
また、外側絶縁樹脂27aの径方向厚さを内側絶縁樹脂27bの径方向厚さより薄く構
成し、導電体28と外側鉄心25を導通すれば、誘電体層23の厚みは実質的に内側絶縁樹脂27bの厚さと等価となり、導通しない場合にくらべて静電容量は大きくなる。逆に導電体28と内側鉄心26を導通すれば、誘電体層23の絶縁体の厚みは実質的に外側絶縁樹脂27aの厚さと等価となり、導通しない場合にくらべて静電容量は大きくなるが、導電体28と外側鉄心25を導通した場合にくらべて、さらに静電容量を大きくすることができる。
Further, if the radial thickness of the outer insulating
以上のように、外側絶縁樹脂27aと内側絶縁樹脂27bの厚みを適宜選択し、導電体28と導通する鉄心を適宜選択することで、静電容量の調整が容易に可能となる。
As described above, the capacitance can be easily adjusted by appropriately selecting the thicknesses of the outer insulating
なお、導電体28の軸方向長さは外側鉄心25や内側鉄心26の軸方向長さと異なる大きさで構成することや、導電体28を複数用いて誘電体層を3つ以上に分割することや、外側絶縁樹脂27aと内側絶縁樹脂27bにそれぞれ誘電率の異なる樹脂を用いることなどによって、外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量の調整できる幅を大きくすることができる。
The
このように、誘電体成型金型の変更や、外側鉄心25と内側鉄心26の軸方向長さの変更を必要とせず、回転体20を成型した後においても外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量を調整することができるため、製造コストの増加を抑制することができる。
As described above, it is not necessary to change the dielectric molding die or the axial lengths of the
その際、外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量をあらかじめ小さく設定しておくことが望ましい。外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量を小さく設定しておくことで、外側鉄心25と導電体28、または、内側鉄心26と導電体28を導通させることにより、外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量をより大きく調整し、誘電体層23による静電容量成分によって回転子14のインピーダンスを高くし、シャフト16経由で軸受15の内輪側へと流れ込む高周波電流を抑え、軸受15の内輪側の電位を低くしている。
At this time, it is desirable to set the electrostatic capacitances of the
また、電食の発生をより効果的に抑制するには、軸受内輪と軸受外輪間との電位差が少なくなるようにバランスを取る必要がある。すなわち、誘電体層23による静電容量を適切に設定することで、軸受内輪と軸受外輪間との電位差、すなわち軸電圧が最も低くなるような最適状態を得ることができる。
In order to more effectively suppress the occurrence of electrolytic corrosion, it is necessary to balance the potential difference between the bearing inner ring and the bearing outer ring. That is, by appropriately setting the electrostatic capacitance by the
(実施の形態2)
次に、外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量をコンデンサにより調整可能とした形態を説明する。図3は、外側鉄心25と内側鉄心26と絶縁樹脂29で構成される回転子14に、外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量調整部材として、外側鉄心25と内側鉄心26をコンデンサ30で電気的に接続した構造を模式的に示す図である。
(Embodiment 2)
Next, an embodiment in which the capacitance of the
外側鉄心25と内側鉄心26をコンデンサ30で電気的に接続することにより、外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量を調整することができる。外側鉄心25と内側鉄心26に接続するコンデンサ30を、容量を変更可能な可変コンデンサ等にすると、外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量の調整が比較的容易となる。
By electrically connecting the
このように、誘電体成型金型の変更や、外側鉄心25と内側鉄心26の軸方向長さの変更を必要とせず、回転体20を成型した後においても外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量を調整することができるため、製造コストの増加を抑制することができる。
As described above, it is not necessary to change the dielectric molding die or the axial lengths of the
上述したように、本実施の形態では、誘電体層23による静電容量成分によって回転子14のインピーダンスを高くし、シャフト16経由で軸受15の内輪側へと流れ込む高周波電流を抑え、軸受15の内輪側の電位を低くしている。また、電食の発生をより効果的
に抑制するには、軸受内輪と軸受外輪間との電位差が少なくなるようにバランスを取る必要がある。すなわち、誘電体層23による静電容量を適切に設定することで、軸受内輪と軸受外輪間との電位差、すなわち軸電圧が最も低くなるような最適状態を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, the impedance of the
(実施の形態3)
本発明にかかる電動機を備えた電気機器の例として、エアコン室内機の構成を説明する。図4において、エアコン室内機210の筐体211内には電動機201が搭載されている。その電動機201の回転軸にはクロスフローファン212が取り付けられている。電動機201は電動機駆動装置213によって駆動される。電動機駆動装置213からの通電により、電動機201が回転し、それに伴いクロスフローファン212が回転する。そのクロスフローファン212の回転により、室内機用熱交換器(図示せず)によって空気調和された空気を室内に送風する。ここで、電動機201は、例えば、上記実施の形態1のブラシレスモータ100が適用できる。
(Embodiment 3)
The structure of an air conditioner indoor unit will be described as an example of an electric device provided with the electric motor according to the present invention. In FIG. 4, the
なお、上述の説明では、本発明にかかる電気機器の実施形態として、エアコン室外機、エアコン室内機などに搭載される電動機を取り上げたが、その他の各種情報機器や産業機器などに使用される電動機にも適用できることは言うまでもない。 In the above description, the electric motor mounted on the air conditioner outdoor unit, the air conditioner indoor unit, and the like has been taken up as an embodiment of the electric device according to the present invention, but the electric motor used for other various information devices, industrial devices, and the like. Needless to say, it can also be applied.
以上説明したように、本発明の電動機は、回転子14における回転体が、回転体の外周部を構成する外側鉄心25と、シャフトに締結された内周部を構成する内側鉄心26と、外側鉄心25と内側鉄心26との間に配置され、複数の誘電体を用いた誘電体層23とを備えており、また、上述のように外側鉄心25と内側鉄心26との静電容量を容易に変更できる構成により、適切な軸電圧となるような構成を容易に実現できる。このため、本発明の電動機によれば、軸受の電食発生を効果的に抑制することができる。
As described above, in the electric motor of the present invention, the rotating body in the
また、外側鉄心25または内側鉄心26と導電体28を導通させる、もしくは、外側鉄心25または内側鉄心26をコンデンサ30で電気的に接続することにより、外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量を調整することができる。このように、誘電体成型金型の変更や、外側鉄心25と内側鉄心26の軸方向長さの変更を必要とせず、回転体20を成型した後においても外側鉄心25と内側鉄心26の静電容量を調整することができるため、製造コストの増加を抑制することができる。
Further, by making the
以上のごとく本発明の実施形態では、内側鉄心と導電体、または、外側鉄心と導電体を導通させることにより、また、外側鉄心と内側鉄心をコンデンサで電気的に接続することで外側鉄心と内側鉄心との静電容量を容易に変えることができる。そして、このように静電容量を変えることで、軸電圧が最も低くなる最適の静電容量、すなわち、回転子側の最適のインピーダンスを得ることができるが、この構造に上述した種々の構成を組み合わせることによっても、軸受の電食発生を効果的に抑制することができることは言うまでもない。 As described above, in the embodiment of the present invention, the outer iron core and the inner conductor are electrically connected, or the outer iron core and the conductor are electrically connected, and the outer iron core and the inner iron core are electrically connected by the capacitor. Capacitance with the iron core can be easily changed. By changing the capacitance in this way, it is possible to obtain the optimum capacitance at which the shaft voltage is the lowest, that is, the optimum impedance on the rotor side. Needless to say, the combination can also effectively suppress the occurrence of electrolytic corrosion of the bearing.
また、本発明の実施形態では例として外側鉄心に磁石を貼り付ける表面磁束型モータにて説明したが、外側鉄心に磁石を埋設する磁石埋め込み型モータにおいても、固定子の外側に回転子が配置されるモータにおいても同様の効果が得られることは言うまでもない。 In the embodiment of the present invention, the surface magnetic flux type motor in which the magnet is attached to the outer iron core is described as an example. However, in the magnet embedded motor in which the magnet is embedded in the outer iron core, the rotor is disposed outside the stator. It goes without saying that the same effect can be obtained in the motor used.
本発明の電動機は、軸電圧を減少させることが可能であり、軸受の電食発生を効果的に抑制することができる。このため、主に電動機の低価格化および高寿命化が要望される機器で、例えばエアコン室内機、エアコン室外機などに搭載される電動機に有効である。 The electric motor of the present invention can reduce the shaft voltage and can effectively suppress the occurrence of electrolytic corrosion of the bearing. For this reason, it is effective for motors mounted on air conditioner indoor units, air conditioner outdoor units, etc., for example, mainly for devices that are required to reduce the price and increase the life of motors.
10 固定子
11 固定子鉄心
12 固定子巻線
13 絶縁樹脂
14 回転子
15 軸受
16 シャフト
17 ブラケット
18 プリント基板
19 モータケース
20 回転体
21 回転子鉄心
22 磁石
23 誘電体層
24 ブラケット
25 外側鉄心
26 内側鉄心
26b シャフト挿入孔
27、29 絶縁樹脂
27a 外側絶縁樹脂
27b 内側絶縁樹脂
28 導電体
30 コンデンサ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記回転体は、前記回転体の外周部を構成する外側鉄心と、前記シャフトに締結された内周部を構成する内側鉄心と、前記外側鉄心と前記内側鉄心との間に配置された誘電体層とを備えており、前記外側鉄心と前記内側鉄心との間の静電容量を調整可能にしたことを特徴とする電動機。 A stator including a stator core around which windings are wound, a rotating body facing the stator and holding a permanent magnet in a circumferential direction, and a shaft in which the rotating body is fastened so as to pass through the center of the rotating body Including a rotor, a bearing that rotatably supports the shaft, and a bracket that fixes the bearing,
The rotating body includes an outer iron core constituting an outer peripheral portion of the rotating body, an inner iron core constituting an inner peripheral portion fastened to the shaft, and a dielectric disposed between the outer iron core and the inner iron core. A motor, wherein an electrostatic capacity between the outer iron core and the inner iron core is adjustable.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013092352A JP2016129439A (en) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Electric motor and electric equipment having the same |
PCT/JP2014/002230 WO2014174826A1 (en) | 2013-04-25 | 2014-04-21 | Electric motor and electric apparatus equipped with electric motor |
CN201490000608.8U CN205029472U (en) | 2013-04-25 | 2014-04-21 | Electric motor and electrical machinery equipped therewith |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013092352A JP2016129439A (en) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Electric motor and electric equipment having the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016129439A true JP2016129439A (en) | 2016-07-14 |
Family
ID=51791414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013092352A Pending JP2016129439A (en) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Electric motor and electric equipment having the same |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016129439A (en) |
CN (1) | CN205029472U (en) |
WO (1) | WO2014174826A1 (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200395878A1 (en) | 2017-12-28 | 2020-12-17 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11110793B2 (en) | 2017-12-28 | 2021-09-07 | Denso Corporation | Wheel driving apparatus |
WO2022063359A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radial flux machine |
US11368073B2 (en) | 2017-12-28 | 2022-06-21 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11374465B2 (en) | 2017-07-21 | 2022-06-28 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11664707B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-05-30 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11664693B2 (en) | 2017-12-28 | 2023-05-30 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11843334B2 (en) | 2017-07-13 | 2023-12-12 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11863023B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-01-02 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11962194B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-04-16 | Denso Corporation | Rotating electric machine |
US11979063B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-05-07 | Denso Corporation | Rotating electric machine |
US11984778B2 (en) | 2020-03-05 | 2024-05-14 | Denso Corporation | Rotating electric machine |
US12074477B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-08-27 | Denso Corporation | Rotating electrical machine system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003068571A (en) * | 2001-08-27 | 2003-03-07 | Nec Corp | Variable capacitor, variable inductor, and high frequency circuit module provided therewith |
CN102246396B (en) * | 2008-12-12 | 2012-10-31 | 松下电器产业株式会社 | Motor and electric device provided with the same |
JP5428347B2 (en) * | 2009-01-15 | 2014-02-26 | パナソニック株式会社 | Electric motor and electric device including the electric motor |
JP5502822B2 (en) * | 2011-04-27 | 2014-05-28 | パナソニック株式会社 | Electric motor and electric device including the same |
-
2013
- 2013-04-25 JP JP2013092352A patent/JP2016129439A/en active Pending
-
2014
- 2014-04-21 WO PCT/JP2014/002230 patent/WO2014174826A1/en active Application Filing
- 2014-04-21 CN CN201490000608.8U patent/CN205029472U/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11843334B2 (en) | 2017-07-13 | 2023-12-12 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11824428B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-11-21 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11374465B2 (en) | 2017-07-21 | 2022-06-28 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11831228B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-11-28 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11984795B2 (en) | 2017-07-21 | 2024-05-14 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11664707B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-05-30 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11962228B2 (en) | 2017-07-21 | 2024-04-16 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11664708B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-05-30 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11368073B2 (en) | 2017-12-28 | 2022-06-21 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US12074477B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-08-27 | Denso Corporation | Rotating electrical machine system |
US20200395878A1 (en) | 2017-12-28 | 2020-12-17 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11664693B2 (en) | 2017-12-28 | 2023-05-30 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11962194B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-04-16 | Denso Corporation | Rotating electric machine |
US11979063B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-05-07 | Denso Corporation | Rotating electric machine |
US11863023B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-01-02 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US12028004B2 (en) | 2017-12-28 | 2024-07-02 | Denso Corporation | Rotating electrical machine |
US11110793B2 (en) | 2017-12-28 | 2021-09-07 | Denso Corporation | Wheel driving apparatus |
US11984778B2 (en) | 2020-03-05 | 2024-05-14 | Denso Corporation | Rotating electric machine |
WO2022063359A1 (en) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radial flux machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014174826A1 (en) | 2014-10-30 |
CN205029472U (en) | 2016-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2016129439A (en) | Electric motor and electric equipment having the same | |
JP5112574B2 (en) | Electric motor and electric device including the same | |
JP5338641B2 (en) | Electric motor and electric device including the same | |
US9059615B2 (en) | Motor and electric apparatus equipped with same | |
JPWO2011030536A1 (en) | Electric motor and electric device including the same | |
JP5370431B2 (en) | Electric motor and electric device including the same | |
JP2013066253A (en) | Motor and electrical apparatus provided with the same | |
WO2012105193A1 (en) | Molded motor | |
JP5910673B2 (en) | Electric motor | |
JP5397466B2 (en) | Electric motor and electric device including the same | |
JP2014107998A (en) | Motor | |
JP2010166689A (en) | Electric motor and electric apparatus including the motor | |
WO2011043075A1 (en) | Air conditioner | |
JP6368917B2 (en) | Electric motor and electric device equipped with the electric motor | |
JP2015023750A (en) | Electric motor | |
US20060255681A1 (en) | Fan, motor and stator structure thereof | |
JP5312521B2 (en) | Electric motors and air conditioners | |
WO2013042282A1 (en) | Electric motor and electric device equipped with same | |
JP2014147241A (en) | Motor and electric apparatus including the same | |
JP5312518B2 (en) | Electric motors and air conditioners | |
JP5493931B2 (en) | Air conditioner | |
JP5312519B2 (en) | Electric motors and air conditioners | |
WO2015001782A1 (en) | Motor and electric device equipped with same | |
JP2014117110A (en) | Motor | |
JP2014143865A (en) | Electric motor and electrical equipment |