JP3608430B2

JP3608430B2 - Rotating electric machine

Info

Publication number: JP3608430B2
Application number: JP12121599A
Authority: JP
Inventors: 好秀金原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: JP2000316251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転電機に係り、特に回転電機の軸受における電触を軽減または防止する構成の回転電機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８〜図１０は、従来例として実開平２−３３５６９号公報に記載の回転電機の構造断面図である。従来の回転電機について、以下説明する。
【０００３】
図８において、２１は薄鋼板材などの金属材が多数枚積層されてなる固定子鉄心のスロット部に、コイルを巻回してなる固定子、２２は固定子２１とわずかな空隙を介して対向する回転子、２３は回転子２２を外径部に嵌合固定する回転軸、２４は回転軸２３に嵌合された主軸受、２５は主軸受２４を支持し、回転軸２３を回転自在に支承するハウジング部２５ａを有する外枠である。
【０００４】
従来の回転電機は上記のように構成され、固定子２１のコイルに通電すると、固定子２１と回転子２２との間に、電磁誘導作用による回転力が発生し、回転軸２３が主軸受２４、２４を介して回転する。この結果、回転電機は外部に対して回転力を供給することができる。
【０００５】
従来の回転電機は以上のように構成されているので、例えばこの回転電機をインバータ等で駆動する場合、インバータによって生じるリップル電圧が回転電機の回転軸２３と主軸受２４との間に静電誘導による軸電圧を発生させ、このため、この軸電圧が各種制御機器に悪影響を及ぼしたり、主軸受２４内部で局部的に放電し軸受損傷を引き起こすなどの問題点があった。
【０００６】
図９および図１０は、回転部分に発生する軸電圧が補助軸受を介して大地に接地することにより、軸電圧を軽減するようにしたものである。
図９において、２１は薄鋼板材などのスロット部に、コイルを巻回してなる固定子、２２は固定子２１とわずかな空隙を介して対向する回転子、２６は回転子２２を外径部に嵌合固定する回転軸で、反負荷側軸端部には回転軸２６方向に凹部２６ａが設けられている。２４は回転軸２６に嵌合され、回転軸２６を支承するメーンの軸受としての主軸受、２５は主軸受２４、２４を支持し、回転軸２６を回転自在に支承するハウジング部２５ａを有する外枠である。２７は回転軸２６の反負荷側軸端部に設けられた凹部２６ａの内側に嵌め込まれた補助軸受で、導電性グリースが封入されている。２８は補助軸受２７の内径部との嵌合用凸部２８ａを有し、鉄系などの導電性材からなる取付板で、嵌合用凸部２８ａにて補助軸受２７を嵌合し、外枠２５に取り付けられている。
【０００７】
上記のように構成された回転電機においては、回転軸２６と外枠２５は、導電性グリースを封入した補助軸受２７を介して電気的に結合された状態となり接地の作用をする。この結果、インバータ運転時等においても、回転軸２６と主軸受２４、外枠２５の間にはほとんど電位差が発生しなくなり、よって軸電圧を著しく軽減することができる。
【０００８】
図１０は補助軸受を回転軸の軸径部に嵌合した場合の構成を示したもので、図において、２９は回転軸で、回転軸２９の反負荷側軸端部には、補助軸受２７が嵌合する小径部２９ａを有している。そして上記図９で説明したごとく、導電性グリースが封入された補助軸受２７が、回転軸２９の反負荷側軸端部に嵌合している。３０は鉄系等の導電性材からなる取付板で、補助軸受２７の外径部を嵌合している。さらに取付板３０は外枠２５にねじ止め固定されている。
【０００９】
上記構成としたことにより、回転軸２９と外枠２５は導電性グリースを封入した補助軸受２７を介して、図９同様電気的に結合された状態となり外枠２５より大地に接地されて軸電圧を軽減する。
【００１０】
なお、上記従来例では補助軸受２７を用いて接地を図ったが、補助軸受２７を用いないで回転軸２６を支承するメーンの軸受としての主軸受２４に導電性グリースを封入し、補助軸受２７の代用とすることも考えられるが、主軸受２４には回転トルクの伝達など負荷荷重がかかり、そのため主軸受２４の軸受潤滑、発熱の低減等を考慮して、主軸受２４に求められる負荷荷重容量の観点から問題があり、現段階では主軸受２４に導電性グリースが封入されたものを用いることは、実用に供されていない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
また、主軸受とは別に、軸電圧を軽減する目的で設けた補助軸受が消耗すると、この補助軸受はフレームに嵌合固定されているので、振動が発生したり、異音が発生して、回転電機が不良となる問題点があった。
【００１２】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、インバータ運転などにおける軸電圧の発生を軽減することができる回転電機を得ることを目的とするとともに、主軸受とは別に設けた補助軸受の寿命を長くし、また補助軸受が電触により消耗しても主軸受の機能に影響しない構造とすることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る回転電機は、コイルが巻回されてなる固定子と、この固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、この回転子を外径部に嵌合固定する回転軸と、この回転軸に嵌合された主軸受と、この主軸受を支持し、前記回転軸を回転自在に支承するハウジング部を有する外枠と、この回転軸に連結され軸電圧を軽減する補助軸受と、を有する回転電機において、導電性であって弾性作用のある材料から製作され、前記外枠に取り付けられる支持器により、前記補助軸受の外輪を弾性支持したものである。
【００１４】
また、複数の補助軸受を近接して設け、これらの補助軸受け間にスラスト荷重をかける構造としたものである。
【００１７】
また、補助軸受に封入するグリースを粘性の低いグリースとしたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、この発明の実施の形態について上述の従来例と同一の構成部分は、上述の従来例に付した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１９】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態である回転電機の構造断面を示す図である。図において、２１、２２、２４は従来装置と同様であり、その説明を省略する。
１ａは回転子２２を外径部に嵌合固定する回転軸、２は回転軸１ａを支承するメーンの軸受としての主軸受２４とは別に設けた補助軸受、３は補助軸受２と主軸受２４との間に挿入するスリーブ、４は補助軸受２の外輪を支持固定する支持器で導電性であって、弾性（バネ）作用のある材料で製作する。また、５は主軸受２４を支持し、回転軸１ａを回転自在に支承するハウジング部５ａを有する外枠である。
【００２０】
図２は、この発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面を示す図である。図において、２、４、５、５ａ、２１、２２、２４は上述の図１と同様であり、その説明を省略する。６は回転子２２を外径部に嵌合固定する回転軸である。
図１は、補助軸受２と主軸受２４を同じ径の回転軸１に挿入する場合で、補助軸受２と主軸受２４との間にスリーブ３を挿入した例を示したが、図２は主軸受２４の内輪径と補助軸受２の内輪径とが異なるものを使用し、回転軸６の径をそれぞれの軸受に合わせることにより位置を固定するようにしたものである。
【００２１】
図３は、この発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面を示す図である。図において、２、４、５、５ａ、２１、２２、２４は上述の図１と同様であり、その説明を省略する。７は回転子２２を外径部に嵌合固定する回転軸、８は補助軸受２を回転軸７に固定するネジ等である。
図１および図２は補助軸受２を回転電機の内部に取り付けた例を示したが、図３は補助軸受２を回転電機の外部に取り付けたものである。
【００２２】
実施の形態２．
図４は、この発明の一実施の形態に係る回転電機において補助軸受の外輪を弾性支持する支持器を示す図である。図において、１０ａは回転電機の外枠にネジなどで取り付けられる支持器、１１はリン青銅、バネ綱、ステンレス、鉄等弾性の高い金属により構成された円筒、１２は円筒１１の要所に入れたスリットである。
支持器１０ａの円筒部分に補助軸受２が嵌合される。従って、補助軸受２は、外部負荷からの軸にかかる荷重はかかることがなく、弾性体の支持器１０ａにより外輪を支持されるだけで回転するので、補助軸受２には外部の荷重はかからない。
【００２３】
図５は、この発明の一実施の形態に係る回転電機において補助軸受の外輪を弾性支持する支持器を示す図である。図において、１０ｂは回転電機の外枠にネジなどで取り付けられる支持器、１３は円筒、１４は円筒１３と補助軸受２との間の間隙に挿入され、補助軸受２の外輪を固定するバネである。
支持器１０ｂの円筒部分にバネ１４を介して補助軸受２が嵌合される。従って、補助軸受２は、外部負荷からの軸にかかる荷重はかかることがなく、バネ１４により外輪を支持されるだけで回転するので、図４と同様に、補助軸受２には外部の荷重はかからない。
【００２４】
実施の形態３．
図６は、この発明の一実施の形態に係る回転電機において補助軸受に封入される導電性グリースの特性を示す図である。ここでは、代表的な導電性グリースとして、協同油脂株式会社製のマルテンプＥＬＫの一般性状表を示した。
導電性グリースはカーボンや、アルミニウム、モリブデン等の微粉末または、化合物を混入することにより導電性を持たせたもので、通常のグリースと同様に使用する。
【００２５】
回転軸は、インバータ等によって駆動されたときの中性点電圧の急変によって、巻線と回転子との間の静電容量により軸電圧が上昇しようとするが、その電荷は補助軸受に封入された導電性グリースにより外枠に流れ、主軸受には流れない。従って、主軸受は電触を受けることはなく、寿命が短くなることはない。
【００２６】
この導電性グリースは、体積抵抗率は１．４×１０^４Ω・ｃｍと比較的高いが、軸受のベアリング球と外輪、内輪間のグリースの膜厚は０．１μｍ程度の非常に薄い厚さになるので、回転軸と外枠との抵抗値は低い。従って回転軸は、外枠とほぼ同電位に保たれ、主軸受に電圧は加わらない。また、補助軸受には荷重がかからないことから、補助軸受自体の寿命は長い。
一方、補助軸受に流れる電流により、それが電触を受けた場合、補助軸受は弾性（バネ）支持されているので、多少の劣化であってもモータ特性には影響を与えない特徴があり、また、ひどい劣化により、異音を発生したとしても、加重が小さいので音のレベルは小さく、さらに弾性（バネ）支持であるので直接外枠へは伝導しない特徴がある。
従って、インバータ等で駆動した場合でも、長寿命で電触のない回転電機が得られる。
【００２７】
また、補助軸受に封入するグリースＡは、主軸受に封入するグリースＢに比べて粘性の低いグリースを使用すると、補助軸受のグリースの膜厚が、主軸受のそれより薄くなるので、絶縁破壊する電圧が低くなる。従って、回転軸の電圧が上昇しても補助軸受に電流が流れ、主軸受には流れない。これは、電圧が少しでも低ければ、そちらに電流が流れるというもので、薄いグリース膜厚の補助軸受のほうに電流が流れ、主として補助軸受が電触を受ける。しかし、この補助軸受には荷重がかかっておらず、さらに弾性（バネ）支持されているので、かなり劣化しても回転電機の特性には影響を与えない。
従って、インバータ等で駆動した場合でも、長寿命で主軸受けに電触のない回転電機が得られる。
【００２８】
実施の形態４．
図７はこの発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面を示す図である。図において、２、３、４、５、５ａ、２１、２２、２４は上述の図１と同様であり、その説明を省略する。
１ｂは回転子２２を外径部に嵌合固定する回転軸、１５は近接して設けられた複数の補助軸受２，２間に挿入するスリーブ、１６は近接して設けられた複数の補助軸受２，２の外輪間にスラスト荷重をかける波バネ、皿バネ等のバネである。
この実施の形態においては、補助軸受２を複数近接して設けたもので、近接して設けられた複数の補助軸受２，２間にスリーブ１５を挿入し、また補助軸受２と主軸受２４との間にはスリーブ３を挿入して内輪の位置を固定する。
【００２９】
以上のような構成により、複数の補助軸受２，２をスラスト荷重をバネ１６により加えた状態で支持器４で弾性（バネ）支持できる。従って、導電性グリースや、低粘度のグリースを封入した場合、ベアリング球と外輪内輪との間のグリース膜厚を薄く安定に維持できるので、主軸受２４での電触を防止する効果がよりすぐれたものとなる。
【００３０】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００３１】
この発明に係る回転電機は、コイルが巻回されてなる固定子と、この固定子とわずかな空隙を介して対向する回転子と、この回転子を外径部に嵌合固定する回転軸と、この回転軸に嵌合された主軸受と、この主軸受を支持し、前記回転軸を回転自在に支承するハウジング部を有する外枠と、この回転軸に連結され軸電圧を軽減する補助軸受と、を有する回転電機において、導電性であって弾性作用のある材料から製作され、前記外枠に取り付けられる支持器により、前記補助軸受の外輪を弾性支持したので、補助軸受は荷重がかからない構造となり長寿命であり、また補助軸受が電触を受けたとしても、多少の劣化ではモータへの影響がなく、さらに劣化して異音が発生しても、弾性（バネ）支持により直接音が伝導しないという効果があり、インバータ等で駆動しても寿命の長い、信頼性の高い回転電機が得られる。
【００３２】
また、複数の補助軸受を近接して設け、これらの補助軸受間にスラスト荷重をかける構造としたので、ベアリング球と外輪内輪との間のグリース膜厚を薄く安定に維持できる。
【００３５】
また、補助軸受に封入するグリースを粘性の低いグリースとすることにより、補助軸受のグリースの膜厚が主軸受のグリースの膜厚より薄くなり、絶縁破壊する電圧が低くなるので、回転軸の電圧が上昇しても補助軸受に電流が流れ、主軸受には流れないようにすることができ、主軸受の電触を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態である回転電機の構造断面図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面図である。
【図３】この発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面図である。
【図４】この発明の一実施の形態に係る回転電機において補助軸受の外輪を弾性支持する支持器を示す図である。
【図５】この発明の一実施の形態に係る回転電機において補助軸受の外輪を弾性支持する支持器を示す図である。
【図６】この発明の一実施の形態に係る回転電機において補助軸受に封入される導電性グリースの特性を示す図である。
【図７】この発明の一実施の形態に係る回転電機の構造断面を示す図である。
【図８】従来例として実開平２−３３５６９号公報に記載の回転電機の構造断面図である。
【図９】従来例として実開平２−３３５６９号公報に記載の回転電機の構造断面図である。
【図１０】従来例として実開平２−３３５６９号公報に記載の回転電機の構造断面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ回転軸、２補助軸受、３スリーブ、４支持器、５外枠、５ａハウジング部、６回転軸、７回転軸、８ネジ等、１０ａ，１０ｂ持器、１１円筒、１２スリット、１３円筒、１４バネ、１５スリーブ、１６バネ、２１固定子、２２回転子、２３回転軸、２４主軸受、２５外枠、２５ａハウジング部、２６回転軸、２６ａ凹部、２７補助軸受、２８取付板、２８ａ嵌合用凸部、２９回転軸、２９ａ小径部、３０取付板。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating electrical machine, and more particularly to a rotating electrical machine having a configuration that reduces or prevents electrical contact in a bearing of the rotating electrical machine.
[0002]
[Prior art]
8 to 10 are structural sectional views of a rotating electrical machine described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-333569 as a conventional example. A conventional rotating electrical machine will be described below.
[0003]
In FIG. 8, 21 is a stator in which a coil is wound around a slot portion of a stator core in which a large number of metal materials such as thin steel plates are laminated, and 22 is opposed to the stator 21 with a slight gap. Rotating shaft 23, a rotating shaft for fitting and fixing the rotor 22 to the outer diameter portion, 24 a main bearing fitted to the rotating shaft 23, and 25 supporting the main bearing 24, so that the rotating shaft 23 can rotate freely. It is an outer frame having a housing part 25a to be supported.
[0004]
The conventional rotating electrical machine is configured as described above. When the coil of the stator 21 is energized, a rotational force is generated between the stator 21 and the rotor 22 due to electromagnetic induction, and the rotating shaft 23 is the main bearing 24. , 24 through. As a result, the rotating electrical machine can supply rotational force to the outside.
[0005]
Since the conventional rotating electrical machine is configured as described above, for example, when this rotating electrical machine is driven by an inverter, a ripple voltage generated by the inverter is electrostatically induced between the rotating shaft 23 of the rotating electrical machine and the main bearing 24. As a result, there is a problem that the shaft voltage adversely affects various control devices, or locally discharges inside the main bearing 24 to cause bearing damage.
[0006]
FIG. 9 and FIG. 10 reduce the shaft voltage by grounding the shaft voltage generated in the rotating part to the ground via the auxiliary bearing.
In FIG. 9, reference numeral 21 denotes a stator formed by winding a coil in a slot portion such as a thin steel plate material, 22 denotes a rotor facing the stator 21 with a slight gap, and 26 denotes an outer diameter portion of the rotor 22. A recess 26a is provided in the direction of the rotation shaft 26 at the end of the shaft opposite to the load side. Reference numeral 24 denotes a main bearing as a main bearing that is fitted to the rotating shaft 26 and supports the rotating shaft 26. Reference numeral 25 denotes an outer housing that supports the main bearings 24 and 24 and has a housing portion 25a that rotatably supports the rotating shaft 26. It is a frame. Reference numeral 27 denotes an auxiliary bearing fitted inside a recess 26a provided at the end of the rotating shaft 26 on the side opposite to the load side, in which conductive grease is enclosed. 28 is a mounting plate made of a conductive material such as iron, and has a fitting convex portion 28a with the inner diameter portion of the auxiliary bearing 27. The auxiliary bearing 27 is fitted in the fitting convex portion 28a, and the outer frame 25 is fitted. Is attached.
[0007]
In the rotating electrical machine configured as described above, the rotating shaft 26 and the outer frame 25 are electrically coupled via an auxiliary bearing 27 filled with conductive grease, and have a grounding action. As a result, even during inverter operation or the like, there is almost no potential difference between the rotating shaft 26, the main bearing 24, and the outer frame 25, so that the shaft voltage can be significantly reduced.
[0008]
FIG. 10 shows a configuration when the auxiliary bearing is fitted to the shaft diameter portion of the rotating shaft. In the figure, 29 is the rotating shaft, and the auxiliary bearing 27 is provided at the end of the rotating shaft 29 on the non-load side shaft. Has a small-diameter portion 29a to be fitted. As described with reference to FIG. 9, the auxiliary bearing 27 filled with conductive grease is fitted to the end portion of the rotating shaft 29 on the side opposite to the load. Reference numeral 30 denotes a mounting plate made of a conductive material such as iron, and the outer diameter portion of the auxiliary bearing 27 is fitted therein. Further, the mounting plate 30 is fixed to the outer frame 25 with screws.
[0009]
With the above configuration, the rotating shaft 29 and the outer frame 25 are electrically coupled to each other via the auxiliary bearing 27 filled with conductive grease, as in FIG. To alleviate.
[0010]
In the above conventional example, the auxiliary bearing 27 is used for grounding. However, without using the auxiliary bearing 27, conductive grease is sealed in the main bearing 24 as a main bearing for supporting the rotary shaft 26, and the auxiliary bearing 27 is used. However, the main bearing 24 is subjected to a load such as transmission of rotational torque. Therefore, the load load required for the main bearing 24 is considered in consideration of bearing lubrication of the main bearing 24, reduction of heat generation, and the like. There is a problem from the viewpoint of capacity, and at this stage, it is not practically used to use the main bearing 24 in which conductive grease is sealed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In addition, when the auxiliary bearing provided for the purpose of reducing the shaft voltage is worn apart from the main bearing, this auxiliary bearing is fitted and fixed to the frame, so vibrations and abnormal noise occur, There was a problem that the rotating electrical machine became defective.
[0012]
The present invention has been made to solve the above-described problems. It is an object of the present invention to provide a rotating electrical machine that can reduce the generation of shaft voltage during inverter operation and the like, and is provided separately from the main bearing. The purpose of the present invention is to extend the life of the auxiliary bearing and to have a structure that does not affect the function of the main bearing even if the auxiliary bearing is consumed due to electric contact.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A rotating electrical machine according to the present invention includes a stator around which a coil is wound, a rotor facing the stator via a slight gap, and a rotating shaft that fits and fixes the rotor to an outer diameter portion. A main bearing fitted to the rotating shaft; an outer frame that supports the main bearing and has a housing portion that rotatably supports the rotating shaft; and an auxiliary bearing that is coupled to the rotating shaft and reduces shaft voltage. And the outer ring of the auxiliary bearing is elastically supported by a supporter that is manufactured from a conductive and elastic material and is attached to the outer frame .
[0014]
Further, a plurality of auxiliary bearings are provided close to each other, and a thrust load is applied between these auxiliary bearings.
[0017]
In addition, the grease sealed in the auxiliary bearing is a low viscosity grease.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the embodiment of the present invention, the same components as those of the above-described conventional example are denoted by the same reference numerals as those of the above-described conventional example, and the description thereof is omitted.
[0019]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a view showing a structural cross section of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention. In the figure, numerals 21, 22, and 24 are the same as those of the conventional apparatus, and the description thereof is omitted.
Reference numeral 1a denotes a rotating shaft for fitting and fixing the rotor 22 to the outer diameter portion, 2 denotes an auxiliary bearing provided separately from the main bearing 24 as a main bearing for supporting the rotating shaft 1a, and 3 denotes the auxiliary bearing 2 and the main bearing 24. A sleeve 4 is inserted between the sleeve 4 and a support device for supporting and fixing the outer ring of the auxiliary bearing 2. The sleeve 4 is made of an electrically conductive material having an elastic (spring) action. Reference numeral 5 denotes an outer frame that supports the main bearing 24 and has a housing portion 5a that rotatably supports the rotary shaft 1a.
[0020]
FIG. 2 is a diagram showing a cross section of the structure of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. In the figure, 2, 4, 5, 5a, 21, 22, and 24 are the same as those in FIG. Reference numeral 6 denotes a rotating shaft for fitting and fixing the rotor 22 to the outer diameter portion.
FIG. 1 shows an example in which the auxiliary bearing 2 and the main bearing 24 are inserted into the rotary shaft 1 having the same diameter, and the sleeve 3 is inserted between the auxiliary bearing 2 and the main bearing 24. The inner ring diameter of the bearing 24 and the inner ring diameter of the auxiliary bearing 2 are different, and the position is fixed by matching the diameter of the rotary shaft 6 with each bearing.
[0021]
FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the structure of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. In the figure, 2, 4, 5, 5a, 21, 22, and 24 are the same as those in FIG. Reference numeral 7 denotes a rotating shaft that fits and fixes the rotor 22 to the outer diameter portion, and 8 denotes a screw that fixes the auxiliary bearing 2 to the rotating shaft 7.
1 and 2 show an example in which the auxiliary bearing 2 is mounted inside the rotating electrical machine, but FIG. 3 shows the auxiliary bearing 2 mounted outside the rotating electrical machine.
[0022]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a view showing a support that elastically supports the outer ring of the auxiliary bearing in the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. In the figure, 10a is a supporter attached to the outer frame of the rotating electrical machine with screws, 11 is a cylinder made of a highly elastic metal such as phosphor bronze, spring rope, stainless steel, iron, and 12 is placed in the main part of the cylinder 11. It is a slit.
The auxiliary bearing 2 is fitted into the cylindrical portion of the support 10a. Therefore, the auxiliary bearing 2 does not receive a load applied to the shaft from an external load, and rotates only by supporting the outer ring by the elastic supporter 10a. Therefore, no external load is applied to the auxiliary bearing 2.
[0023]
FIG. 5 is a view showing a support that elastically supports the outer ring of the auxiliary bearing in the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. In the figure, 10b is a supporter attached to the outer frame of the rotating electrical machine with screws, 13 is a cylinder, 14 is a spring that is inserted into the gap between the cylinder 13 and the auxiliary bearing 2, and fixes the outer ring of the auxiliary bearing 2. is there.
The auxiliary bearing 2 is fitted to the cylindrical portion of the support device 10b via the spring 14. Therefore, the auxiliary bearing 2 does not receive a load applied to the shaft from an external load, and rotates only by the outer ring being supported by the spring 14, so that the external load is not applied to the auxiliary bearing 2 as in FIG. It does not take.
[0024]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the characteristics of the conductive grease sealed in the auxiliary bearing in the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. Here, the general property table of Martemp ELK manufactured by Kyodo Yushi Co., Ltd. is shown as a representative conductive grease.
The conductive grease is made by adding carbon, aluminum, molybdenum or other fine powder or compound to make it conductive, and is used in the same way as normal grease.
[0025]
The axis of rotation of the rotating shaft tends to increase due to the capacitance between the winding and the rotor due to a sudden change in the neutral point voltage when driven by an inverter, etc., but the charge is enclosed in the auxiliary bearing. It flows to the outer frame by the conductive grease and does not flow to the main bearing. Therefore, the main bearing is not subjected to electrical contact and the life is not shortened.
[0026]
This conductive grease has a relatively high volume resistivity of 1.4 × 10 ⁴ Ω · cm, but the thickness of the grease between the bearing ball, outer ring, and inner ring of the bearing is as thin as about 0.1 μm. Therefore, the resistance value between the rotating shaft and the outer frame is low. Therefore, the rotating shaft is maintained at substantially the same potential as the outer frame, and no voltage is applied to the main bearing. In addition, since the load is not applied to the auxiliary bearing, the life of the auxiliary bearing itself is long.
On the other hand, when it is touched by the current flowing through the auxiliary bearing, the auxiliary bearing is elastically supported (spring), so there is a feature that does not affect the motor characteristics even if there is some deterioration, In addition, even if abnormal noise is generated due to severe deterioration, the sound level is small because the weight is small, and since it is elastic (spring) supported, it does not conduct directly to the outer frame.
Therefore, even when driven by an inverter or the like, a rotating electric machine with a long life and no electrical contact can be obtained.
[0027]
In addition, if the grease A sealed in the auxiliary bearing is less viscous than the grease B sealed in the main bearing, the grease film thickness of the auxiliary bearing will be thinner than that of the main bearing, resulting in dielectric breakdown. The voltage goes down. Therefore, even if the voltage of the rotating shaft rises, current flows through the auxiliary bearing and does not flow through the main bearing. This is because if the voltage is as low as possible, a current flows there, and the current flows through the auxiliary bearing having a thin grease film thickness, and the auxiliary bearing is mainly subjected to electrical contact. However, since no load is applied to this auxiliary bearing and it is further elastically supported (spring), even if it deteriorates considerably, it does not affect the characteristics of the rotating electrical machine.
Therefore, even when driven by an inverter or the like, it is possible to obtain a rotating electrical machine that has a long life and has no electrical contact with the main bearing.
[0028]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a cross section of the structure of the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention. In the figure, 2, 3, 4, 5, 5a, 21, 22, and 24 are the same as those in FIG.
1b is a rotating shaft for fitting and fixing the rotor 22 to the outer diameter portion, 15 is a sleeve inserted between a plurality of auxiliary bearings 2 and 2 provided close together, and 16 is a plurality of auxiliary bearings provided adjacently. It is a spring such as a wave spring or a disc spring that applies a thrust load between the two or two outer rings.
In this embodiment, a plurality of auxiliary bearings 2 are provided close to each other, a sleeve 15 is inserted between a plurality of auxiliary bearings 2 and 2 provided close to each other, and the auxiliary bearing 2 and the main bearing 24 are Between them, a sleeve 3 is inserted to fix the position of the inner ring.
[0029]
With the above-described configuration, the plurality of auxiliary bearings 2 and 2 can be elastically (spring) supported by the support device 4 with a thrust load applied by the spring 16. Therefore, when conductive grease or low-viscosity grease is filled, the grease film thickness between the bearing ball and the outer ring inner ring can be kept thin and stable, so the effect of preventing electrical contact with the main bearing 24 is better. It will be.
[0030]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0031]
A rotating electrical machine according to the present invention includes a stator around which a coil is wound, a rotor facing the stator via a slight gap, and a rotating shaft that fits and fixes the rotor to an outer diameter portion. A main bearing fitted to the rotating shaft; an outer frame that supports the main bearing and has a housing portion that rotatably supports the rotating shaft; and an auxiliary bearing that is coupled to the rotating shaft and reduces shaft voltage. And the auxiliary bearing is elastically supported by a supporter attached to the outer frame, so that the auxiliary bearing is not subjected to a load. Even if the auxiliary bearing is subjected to electrical contact, even if the auxiliary bearing is subjected to electrical contact, there will be no effect on the motor. Has the effect of not conducting Longer life driven by an inverter or the like, the rotary electric machine having high reliability can be obtained.
[0032]
In addition, since a plurality of auxiliary bearings are provided close to each other and a thrust load is applied between these auxiliary bearings, the grease film thickness between the bearing ball and the outer ring inner ring can be kept thin and stable.
[0035]
In addition, by making the grease sealed in the auxiliary bearing low-viscosity grease, the film thickness of the grease on the auxiliary bearing becomes thinner than the film thickness of the grease on the main bearing, and the breakdown voltage is reduced. Even if the current rises, current can flow in the auxiliary bearing and not flow in the main bearing, and electric contact of the main bearing can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a structural sectional view of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a structural sectional view of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a structural cross-sectional view of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a support that elastically supports the outer ring of the auxiliary bearing in the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a support that elastically supports the outer ring of the auxiliary bearing in the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing characteristics of conductive grease sealed in an auxiliary bearing in the rotating electrical machine according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a structural cross section of a rotating electrical machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a structural sectional view of a rotating electrical machine described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-333569 as a conventional example.
FIG. 9 is a structural sectional view of a rotating electrical machine described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-33569 as a conventional example.
FIG. 10 is a structural sectional view of a rotating electrical machine described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-33569 as a conventional example.
[Explanation of symbols]
1a, 1b Rotating shaft, 2 Auxiliary bearing, 3 Sleeve, 4 Supporter, 5 Outer frame, 5a Housing part, 6 Rotating shaft, 7 Rotating shaft, 8 Screw, etc. 10a, 10b Holder, 11 Cylinder, 12 Slit, 13 Cylinder, 14 spring, 15 sleeve, 16 spring, 21 stator, 22 rotor, 23 rotating shaft, 24 main bearing, 25 outer frame, 25a housing portion, 26 rotating shaft, 26a recessed portion, 27 auxiliary bearing, 28 mounting plate, 28a convex part for fitting, 29 rotating shaft, 29a small diameter part, 30 mounting plate.

Claims

A stator around which a coil is wound, a rotor that faces the stator with a slight gap, a rotating shaft that fits and fixes the rotor to the outer diameter portion, and a rotor that is fitted to the rotating shaft. A rotating electrical machine having a main bearing, an outer frame that supports the main bearing and has a housing portion that rotatably supports the rotating shaft, and an auxiliary bearing that is connected to the rotating shaft and reduces shaft voltage .
A rotating electrical machine characterized in that an outer ring of the auxiliary bearing is elastically supported by a support made of a conductive and elastic material and attached to the outer frame .

The rotating electrical machine according to claim 1, wherein a plurality of auxiliary bearings are provided close to each other and a thrust load is applied between the auxiliary bearings.

The rotating electrical machine according to claim 1 or 2, wherein the grease sealed in the auxiliary bearing is a grease having a lower viscosity than the grease sealed in the main bearing.