[发明专利]电机及具有该电机的电器设备

说明书

本发明属于电机技术领域，涉及电机及具有该电机的电器设备。将传统的一体化轴承托架分离为定子托架部和轴承支承部，并在其间设置托架绝缘层，相当于在定子托架部与轴承支承部间增加了绝缘层电容。托架绝缘层的设置，定子侧的等效电容可被大幅降低。在高频电路的回路中，轴电压即为轴承电容两端的电压分压，定子侧的等效电容相当于串联在轴承电容的轴承外圈侧。因此，通过托架绝缘层的设置降低定子侧的等效电容，使得轴承电容两端获得更小的电压分压，即降低轴电压。设置电极结构能降低轴电压与轴电流。降低轴承电腐蚀发生的风险。对于功率较大而采用较大金属外壳以提高安装强度与保障散热的电机，可以降低电机轴承电腐蚀损伤风险。

技术领域

本发明属于电机技术领域，尤其涉及为防止发生轴承电腐蚀而改良的电机及具有该电机的电器设备。

背景技术

近年来，由于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，例如空调机组，采用高效无刷直流电机来驱动风机。而这些无刷直流电机用逆变器驱动，其采用脉宽调制法(下文中称之为PWM)作为驱动方法。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，共模电压通过定子、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，从而在轴承电容支路上产生电压，因这种共模电压在轴承的内外圈之间(轴承电容支路)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，这就是我们所说的轴承电腐蚀。当电腐蚀逐渐进展时，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。

为防止轴承电腐蚀，行业中提出过很多方案，大体上可以归纳为以下3种：(1)使轴承内圈和外圈为导通状态，(2)使轴承内圈和外圈为可靠的绝缘状态，(3)降低轴电压。对于第(1)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，以及成本高等因素，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(2)种方法，实际产品应用上有使用陶瓷球轴承的案例，有较好的效果，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(3)种方法，提出了多种的降低轴电压的发明技术，其中，发明专利CN101971460B提出，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，从几十伏降低到十伏以内，并且随着绝缘层的厚度增加，轴电压逐渐变小。在实际中也可以看到该技术在一些电机产品中的应用。但是，在一些功率较大的塑封直流电机中，往往得不到轴电压的改善，反而会出现轴电压变大，导致轴承电腐蚀风险增加的情况。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电机，以解决大功率电机轴承电腐蚀的技术问题。

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；

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，其包括为导电材质且固定和导通所述轴承外圈的轴承支承部；至少一个所述轴承托架还包括为导电材质且连接所述定子的定子托架部，所述定子托架部位于所述轴承支承部的径向外侧，所述轴承支承部和所述定子托架部之间设置有托架绝缘层；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轴承托架电连接，并与所述转子轴之间形成调节电容；或者，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。

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。