[发明专利]电机和用于电机的接地装置

说明书

技术领域

本发明的领域总体而言涉及接地装置，更具体地涉及用于在可旋转轴上具有杂散静电电荷的电机的接地装置。

背景技术

一些已知的电机如三相电动机由可在电动机轴上感生电压或静电电荷的变速驱动装置驱动。一些变速驱动装置利用脉宽调制技术来改变AC电动机的转速，这允许在可使用更昂贵的DC电动机的应用中使用较廉价的AC电动机。将AC电动机与变速驱动装置联用的一个缺点在于变速驱动装置产生较高的普通模式电压(CMV)，这会增加轴上的感应电流。

在一些已知的电动机中，电动机轴上的电压或电荷将通过轴承的电流诱导到电动机框架且然后引导到大地。在电动机正在运行的情况下，轴承对电流的电阻变得更大，从而引起电荷积聚在轴表面上。在短时间内，电荷大量积聚。随着电荷经过电阻最小的路径的阈电平、如通过轴上的滚珠轴承，电能通过该电阻最小的路径放电。该放电引起放电加工，放电加工在电阻最小的路径通过轴承的情况下会损坏轴承中的轴承座圈和滚珠的表面。该放电可形成熔坑(fusion crater)，并且来自坑层的颗粒物质会保留在密封轴承的内部。轴承中的熔坑和颗粒材料两者都会导致干扰轴承的自由流转，这会引起物理损伤和轴承过早失效。

已使用许多缓解技术来克服此问题。这些技术包括导电的轴承润滑脂、使轴承绝缘、和使用由金属或其它材料制成的各种刷来使轴接地。此类刷典型地装设在刚性保持器中并且可能是昂贵的且需要冗长的安装程序。此外，所述刷仅被设计成用于特定尺寸的电动机轴。

发明内容

在一方面，提供了一种用于具有可旋转轴的电机的接地装置。该接地装置包括具有第一端和第二端的线芯，以及联接到线芯并自其延伸的多条导电纤维。线芯构造成在多条导电纤维的至少一部分与轴接触以使得轴上的静电电荷经接地装置被引导到大地的状态下联接到电机。

在另一方面，提供了一种电机。该电机包括壳体、可旋转地联接到壳体的轴、联接到轴的转子、联接到壳体的定子以及通过壳体和定子中的至少一者导电地联接到大地的接地装置。该接地装置包括具有第一端和第二端的线芯，以及联接到线芯并自其延伸的多条导电纤维。多条导电纤维的至少一部分与轴和转子中的至少一者接触，以使得轴上的静电电荷被引导到大地。

在又一方面，提供了一种组装电机的方法。该方法包括提供壳体、将轴可旋转地联接到壳体、将转子联接到轴、将定子联接到壳体、以及通过壳体和定子中的至少一者使接地装置接地。该接地装置包括具有第一端和第二端的线芯，以及联接到线芯并自其延伸的多条导电纤维。多条导电纤维的至少一部分与轴接触，以使得轴上的静电电荷经接地装置被引导到大地。

附图说明

图1是示例性电机的透视图；

图2是可供图1所示的电机使用的示例性接地装置的透视图；

图3是图2所示的接地装置的分解图。

具体实施方式

静电电荷可积聚在电机的旋转部件上。这些电荷可行经用于支承电机的旋转部件的轴承并损坏轴承。可使用接地装置来将静电电荷放出到大地。然而，已知的接地装置是昂贵的，并且不能够针对不同尺寸的机器进行调节，和/或要求电机的大量安装和加工。本文阐述了对用于柔性且可调的经济和有效的接地装置的系统和方法的说明，所述接地装置能够供不同尺寸的电机使用。

图1是可作为发电机或电动机运转的示例性电机10的透视剖面图。电机10包括第一端12、第二端14和电动机组装壳体16。电机10还包括静止组件18和可旋转组件20。电动机组装壳体16限定出机器10的内部22和外部24并且构造成至少部分地封装和保护静止组件18和可旋转组件20。静止组件18包括定子芯28，该定子芯28包括多个齿30和卷绕在定子齿30周围的多个绕组32。在该示例性实施例中，静止组件18是三相定子组件并且定子芯28由高磁穿透材料制的叠片的层叠体形成。或者，静止组件18是实心的和/或是单相定子组件。静止组件18可以是圆形、扇形或卷式定子结构并且绕组32以使机器10能够如本文中所述工作的任意合适的方式卷绕在定子芯28上。

可旋转组件包括由轴承40支承的轴38和永磁体转子芯36。在该示例性实施例中，转子芯36由磁穿透材料制的叠片的层叠体形成。或者，转子芯36是实心芯。转子芯36基本上被接纳在定子芯28的中央孔中以沿旋转轴线X旋转。为了简单起见，图1将转子芯36和定子芯28图示为实心的。尽管图1是三相电机的图示，但本文中所述的方法和装置可以被包括在具有任意相数的机器内。