[发明专利]电动机和具备该电动机的电设备

说明书

技术领域

本发明涉及电动机，特别是涉及改良以抑制轴承的电蚀的发生的电动机。

背景技术

近年来，电动机采用通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)方式(以下，称为PWM方式)的逆变器驱动的方式的例子变多。在如此PWM方式的变频驱动的情况下，由于绕组的中性点电位不为零，所以轴承的外轮和内轮之间产生电位差(以下，称为轴电压)。轴电压包括由开关产生的高频成分，当轴电压达到轴承内部的油膜的绝缘破坏电压时，微小的电流流过轴承内部，在轴承内部发生电蚀。在电蚀进行的情况下，轴承内轮、轴承外轮或轴承珠上发生波状磨损现象，以至出现异常音，成为电动机的故障的主要原因之一。

现有技术中，为了抑制电蚀，考虑有如下的对策。

(1)使轴承内轮与轴承外轮为导通状态。

(2)使轴承内轮与轴承外轮为绝缘状态。

(3)降低轴电压。

作为上述(1)的具体方法，可以举出使轴承的润滑剂为导电性的方法。但是，导电性润滑剂存在随着时间经过导电性变差和缺乏滑动可靠性等课题。此外，虽然可以考虑在旋转轴上设置电刷，使之成为导通状态的方法，但是该方法存在需要电刷磨损粉和空间等的课题。

作为上述(2)的具体方法，可以举出将轴承内部的铁珠变更为非导电性的陶瓷珠的方法。该方法虽然电蚀抑制的效果非常高，但是存在成本高的问题，无法在通用的电动机中采用。

作为上述(3)的具体方法，通过使定子铁心与具有导电性的金属制的支架(bracket)电短路，使静电电容变化来降低轴电压的方法，在现有技术中是公知的(例如，参照专利文献1)。

另外，将静电电容与电阻并联连接时的阻抗，可以用Z＝1/jωC+R的关系式表示。其中，Z表示阻抗，j表示虚数，ω表示角频率，C表示静电电容，R表示电阻。从该式可知，静电电容越大或电阻越小，阻抗越低。此外，反之，静电电容越小或电阻越大，阻抗越高。

在专利文献1中，通过使定子铁心与支架短路，降低定子铁心侧的阻抗，由此抑制轴承的电蚀。

即，一般而言，在洗衣机、洗碗干燥机等的用水的地方使用、有触电风险的电动机，在充电部的绝缘(基础绝缘)之外，有必要追加独立的绝缘(以下，称为附加绝缘)。另一方面，此外的空调室内机、空调室外机、热水器、空气净化器等所使用的电动机，由于没有触电的风险，所以不需要附加绝缘。因此，空调室内机、空调室外机、热水器、空气净化器等所使用的电动机，转子不是绝缘结构，所以转子侧(轴承内轮侧)的阻抗处于低的状态。与此相对地，定子侧(轴承外轮侧)为绝缘结构，所以阻抗处于高的状态。在这种情况下，由于阻抗产生电压下降差，轴承内轮侧的电位高，与之相对地，轴承外轮侧的电位低，所以变为不平衡状态，会产生高轴电压。而且，由于这种高轴电压，有可能在轴承上发生电蚀。

为了规避这种状态，专利文献1中采用如下方法：通过使定子铁心与支架短路，使它们之间的静电电容成分为零，如上所述降低定子侧(轴承外轮侧)的阻抗，使之与转子侧(轴承内轮侧)的阻抗近似。

但是像专利文献1那样现有的方法，存在如下问题。即，该现有的方法是变更定子侧的阻抗，保持轴承内轮和轴承外轮间的电位平衡，以抑制电蚀的方法。在这样的方法的情况下，考察到有可能发生如下情况：当由电动机的使用环境或定子与转子的组装精度偏差等导致阻抗的平衡被破坏时，轴电压反而变高而容易发生电蚀。

专利文献1：日本特开2007-159302号公报

发明内容

本发明提供抑制轴承的电蚀的发生的电动机和具有该电动机的电设备。本发明的电动机的特征在于，包括：用绝缘树脂将包含卷装有绕组的定子铁心的固定部件铸模(mold，铸型)一体成型的定子；以轴为中心与定子相对配置的转子；旋转自如地支承轴的轴承；固定轴承的支架；和安装有驱动绕组的驱动电路的驱动电路基板，其中通过导通部件将定子铁心与驱动电路基板上的作为零电位基准的接地电位(Ground，接地位置)电连接。

根据这样的结构，对于可以认为是在轴承内轮以及轴承外轮上感生高频电压的电压发生源的定子铁心，通过导通部件将定子铁心与驱动电路基板上的接地电位连接，所以定子铁心的电位成为零电位，能够降低轴电压。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的电动机的截面的结构图。

图2是表示本发明的实施方式1的电动机的局部展开立体图。

图3是表示实施例1的轴电压的测定方法的图。

图4是表示内置于本发明的实施方式2的电动机的驱动电路基板的结构的图。