[发明专利]电机及应用该电机的电器设备

说明书

本发明属于电机技术领域，涉及电机及应用该电机的电器设备。将轴承托架与定子铁芯电连接，相当于将轴承外圈与定子铁芯电连接形成等电位。在转子芯的外周面和转子轴之间设置转子绝缘层，可大幅降低与轴承内圈连接的转子侧等效电容。在轴承托架与转子轴之间等效电容及转子侧等效电容组成的串联回路中，能使轴承托架与转子轴之间等效电容两端获得更小分压。电极结构与轴承托架之间形成调节电容；或者，电极结构与转子轴之间形成调节电容。调节电容与轴承电容并联，增加调节电容可实现轴电压的降低。在轴承电容基础上增加了一个轴电流分流支路，降低从轴承外圈与轴承内圈通过的电流。对各种直流电机及应用该电机的电器设备都能防止轴承电腐蚀。

技术领域

本发明属于电机技术领域，涉及电机及应用该电机的电器设备。

背景技术

伴随电器设备节能的趋势，其采用的电机通常用高效率的无刷直流电机代替感应电机，空调机组即采用了高效无刷直流电机来驱动风机。其利用逆变器通过脉宽调制法(下文中称之为PWM)进行驱动。在使用这种PWM驱动方法中，绕组的中性点电位不为零而发生共模电压，在高频情况下，电机结构之间会产生耦合电容，定子、转子、永磁体、端盖等各部分之间耦合电容以及轴承电容形成回路，这种共模电压在轴承的内外圈之间产生的电压称之为轴电压。轴电压含有PWM驱动时半导体高速开关动作的高频成分，如轴电压达到轴承内部润滑油膜的绝缘击穿电压，就会随之放电而产生电流，这样就会使轴承内表面和滚珠发生局部熔蚀现象，即轴承电腐蚀。长期的电腐蚀会在轴承上会发生波形磨损现象，最终造成异常噪音和轴承寿命下降。

防止轴承电腐蚀主要有以下方案：第一，使轴承内圈和外圈为导通状态；第二，使轴承内圈和外圈为可靠的绝缘状态；第三，降低轴电压。对于第一种方法，有提出使用导电性轴承润滑脂的，但因为还无法达到和非导电性油脂同样的使用寿命，生产及后期维护成本高，实际上难以应用。另外，也有在轴上设置导电刷的方式，此方式会出现电刷磨损、需要设置空间以及实施成本较高、需要维护保养等问题。对于第二种方法，实际产品应用上有使用陶瓷球轴承的案例，但陶瓷球轴承非常昂贵，很难大规模应用，特别是在一些对成本要求高的应用场合。对于第三种方法，提出了多种的降低轴电压的技术，例如在电机转子的内侧与外侧之间设置绝缘层，提高转子的阻抗，可以大幅降低轴电压但是，该方案对于不同功率电机的防电蚀效果不同，具有一定的局限性。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电机，以解决现有技术中防止电机轴承电腐蚀的方案不易实施及生产和维护成本高的技术问题。

本发明实施例提供一种电机，包括：

定子，其包括具有绕组的定子铁芯；

转子，其转动安装在所述定子上，所述转子包括转子芯和位于所述转子芯中心且连接于所述转子芯的转子轴，所述转子芯的外周面和所述转子轴之间设有转子绝缘层；

轴承，其支承所述转子轴，包括轴承内圈和轴承外圈；

轴承托架，其为导电材质且固定和导通所述轴承外圈，所述轴承托架与所述定子铁芯电连接；以及

电极结构，用于调整所述轴承内圈和所述轴承外圈之间的等效电容；所述电极结构与所述转子轴电连接，并与所述轴承托架之间形成调节电容；或者，所述电极结构与所述轴承托架电连接，并与所述转子轴之间形成调节电容。

可选地，所述轴承的数量为二，两个所述轴承沿所述转子芯的轴向间隔设置于所述转子芯的两侧，每一所述轴承均连接一个所述轴承托架。

可选地，其中一个所述轴承托架与所述定子铁芯外部一体塑封成型塑封壳；另外一个所述轴承托架覆盖于所述定子铁芯的端部。

可选地，所述定子铁芯具有外露于所述塑封壳的连接部，覆盖于所述定子铁心端部的所述轴承托架抵接于所述连接部；

塑封于所述塑封壳内的所述轴承托架通过导通件与所述定子铁芯电连接，或者，两个轴承托架通过一导电件直接连接。