[发明专利]电动机和配有电动机的电器设备

说明书

技术领域

本发明涉及电动机以及配有电动机的电气设备，特别涉及进行了改善以 防止发生轴承的电蚀的电动机，以及配有这种电动机的电器设备。

背景技术

近年来，电动机采用由脉宽调制(Pulse Width Modulation)方式(以下 称为PWM方式)的逆变器(inverter)进行驱动的方式的情况越来越多。在 这样的PWM方式的逆变器驱动的情况下，绕组的中性点电位不为零而发生 共模(common mode)电压。并且，因这种共模电压而在轴承的外圈和内圈 之间产生电位差(以下称为轴电压)。轴电压包含由开关(switching)造成的 高频成分，若轴电压达到轴承内部的油膜的绝缘击穿电压，则在轴承的内部 流过高频电流，在轴承内部发生电蚀。在电蚀加重了的情况下，有时在轴承 内圈或外圈的内部发生波状磨损现象而导致异常声，成为电动机中的不良状 况的主要原因之一(例如，参照专利文献1)。

特别地，作为电蚀容易发生的条件，已知在电动机施加电压较高的地区 (例如，商用电源240V的地区等)，在比较低的低温时，并且在作为电动机 (motor)而转速变动较少的状态下长时间运转的情况下容易引起电蚀。

可是，以往，为了防止电蚀，考虑以下那样的对策。

(1)使轴承内圈和外圈为导通状态。

(2)使轴承内圈和外圈为绝缘状态。

(3)降低轴电压。

作为上述(1)的具体的方法，可列举使轴承的润滑剂具有导电性的方法。 但是，导电性润滑剂存在其导电性随着时间而恶化和欠缺滑动可靠性等问题。 此外，还有在旋转轴上设置电刷(brush)，并使其为导通状态的方法，但这 种方法也有需要电刷磨损粉或空间等课题。

作为(2)的具体的方法，可列举将轴承内部的铁球(ball)变更为陶瓷 球的方法。这种方法在防止电蚀上非常有效，但有成本较高的课题，在通用 型的电动机上不能采用。

作为上述(3)的具体的方法，可列举与轴电压部分并列地设置用于轴电 压降低的分压电路的方法。更具体地说，在电动机的轴上设置金属制的圆盘 (导电体)，使该圆盘靠近轴承架而形成静电电容。通过这样的结构来降低轴 电压的方法是公知的(例如，参照专利文献2)。

但是，在专利文献2所记载的结构中，由于需要在轴上设置圆盘，所以 有零件数和制造工时数增加的课题。而且，还存在为了增加静电电容，例如 需要增大圆盘的面积，变成大规模的结构，不适合电动机的小型化的课题。 因此，在考虑了对被要求小型化的电动机的应用和生产率的情况下，采用专 利文献2那样的方法是非常困难的。

专利文献1：特开2007-159302号公报

专利文献2：特开2000-152564号公报

发明内容

本发明的电动机包括：定子，其包含绕装了绕组的定子铁心；转子，其 包含对置定子在周向上保持了多个永久磁铁的旋转体和以贯通旋转体的中央 而连结了旋转体的轴；轴承，其支承轴；以及轴承架，其固定轴承，本发明 的电动机还包含：阻抗调整构件，其调整绕组和轴承的内圈之间的阻抗、以 及绕组和轴承的外圈之间的阻抗中的至少其中一个的阻抗。

此外，该阻抗调整构件是使定子铁心和轴承的内圈之间的阻抗与定子铁 心和轴承的外圈之间的阻抗匹配的匹配构件。

根据这样的结构，通过适当地调整阻抗调整构件，能够使定子铁心和轴 承的内圈之间的阻抗与定子铁心和轴承的外圈之间的阻抗匹配。通过使各个 阻抗这样地匹配，在驱动了本电动机时，可以使因高频电流而在轴承的内圈 和外圈上产生的电位近似或一致。即，由此，能够降低轴承的内圈和外圈之 间的电位差即轴电压。因此，能够通过这样的简单的结构而防止在轴承内部 发生的电蚀。

此外，匹配构件是设置在定子铁心和轴承架之间的具有阻抗成分的构件。

此外，定子铁心和轴承架之间通过具有阻抗成分的构件而被电连接。

此外，具有阻抗成分的构件是介电元件和电阻元件的至少其中一个。

此外，在将定子铁心和轴承的内圈之间的阻抗作为了基准时，定子铁心 和轴承的外圈之间的阻抗设在从超过基准的10％(+10％)至减少了75％ (-75％)的范围内。

根据这样的结构，可以不需要形成大规模的结构，而用简单的结构防止 在轴承内部发生的电蚀，可以实现适合于小型化的电动机。