[实用新型]电动机和具有该电动机的电设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动机和具有该电动机的电设备。

背景技术

近年来，电动机采用由脉冲宽度调制（Pulse Width modulation）方式（以下，称为PWM方式）的逆变器驱动的方式的案例逐渐增多。在这样的PWM方式的逆变驱动的情况下，绕组的中性点电位不为零，所以轴承的外轮与内轮之间产生电位差（以下，称为轴电压）。

轴电压包括开关的高频成分。当轴电压达到轴承内部的油膜的绝缘破坏电压时，在轴承内部流过微小电流，在轴承内部发生电蚀。在进行电蚀的情况下，在轴承内轮、轴承外轮或者轴承球发生波状磨损现象，导致产生异常音。这成为电动机的问题的主要原因之一。

另外，用PWM方式对电动机进行逆变驱动的驱动电路（包括控制电路等）的电源供给电路，与该电源供给电路的一次侧电路和一次侧电路侧的接地的地线是电绝缘的结构。

目前，为了抑制电蚀，考虑有以下的对策。

（1）使轴承内轮和轴承外轮为导通状态。

（2）使轴承内轮和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，能够举出使轴承的润滑剂为导电性。但是，导电性润滑剂，存在经过时间导电性逐渐恶化、滑动可靠性差等问题。此外，也可以考虑过旋转轴设置电刷，成为导通状态的方法，但是该方法存在需要电刷耐磨粉、空间等问题。

作为上述（2）的具体方法，能够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，电蚀抑制效果非常高，但是存在成本高的问题，不能够在通用的电动机中采用。

作为上述（3）的具体方法，通过使定子铁心和具有导电性的金属制的托架（bracket）短路，使静电电容变化而降低轴电压的方法，是现有技术中公知的（例如，参照专利文献1）。此外，在抑制电动机的轴承的电蚀的现有技术中，也公开有许多将电动机的定子铁心等与大地的地线电连接的结构。

在专利文献1中，通过使定子铁心和托架短路，降低定子侧的阻抗，由此防止轴承的电蚀。

即，一般而言，在洗衣机或洗碗干燥机等的周围有水的地方使用、有可能触电的电动机，有必要在充电部的绝缘（以下，称为基础绝缘）之外，追加独立的绝缘（以下，称为附加绝缘）。另一方面，除此之外的空调室内机、空调室外机、热水器、空气净化器等中使用的电动机，没有触电的危险，所以不需要附加绝缘。

因此，空调室内机、空调室外机、热水器、空气净化器等中使用的电动机，转子不是绝缘结构。因此，转子侧（轴承内轮侧）的阻抗，为低的状态。与此相对，定子侧（轴承外轮侧）为绝缘结构，所以阻抗为高状态。在这种情况下，在轴承内轮侧与轴承外轮侧之间因阻抗产生电压下降的差。由此，轴承内轮侧的电位高，而轴承外轮侧的电位低，所以为不平衡的状态。其结果是，会产生高的轴电压。而且，因这样的高的轴电压，有可能在轴承产生电蚀。

为了避免这种状态，专利文献1中采用如下方法：通过使定子铁心和托架短路，如上所述，降低定子侧（轴承外轮侧）的阻抗，使其与转子侧（轴承内轮侧）的阻抗近似。

此外，近年来，提案有定子侧的定子铁心等固定部件由铸模材料铸模，提高可靠性的模制电动机。在此，代替金属制的托架，用这样的绝缘性的铸模材料固定轴承，抑制在轴承外轮侧发生的不需要的高频电压和流过轴承内外轮间的不需要的高频电流。但是，这样的铸模材料是树脂，固定轴承的强度不充分。另外，由于铸模材料是树脂成型所以尺寸精度差，容易发生轴承的蠕变问题。

即，轴承（bearing）这样的轴承，通常在例如外轮与外壳内周面之间存在缝隙的情况下，因传递负载而在轴上产生径向的力。如果产生这样的力，则由于径向的相对差而容易产生滑动现象。这样的滑动现象被称为蠕变。一般而言，通过将外轮牢固地固定于托架等外壳，能够抑制这样的蠕变。

此外，近年来伴随着电动机的高输出化，需要更牢固地固定轴承。因此，例如，轴承的固定采用预先用钢板加工且尺寸精度好的金属制的托架等，必须要实施蠕变对策。特别是，轴承相对于旋转轴在2个位置承受的结构为一般的结构，从此处所述的强度方面和实施的容易性等理由出发，优选用金属制的托架固定于2个轴承。