[发明专利]具有导电层的电机

说明书

一种电机(10)包括非旋转部件(12)、旋转部件(14)、支撑所述旋转部件(14)的至少一个轴承(15)以及固定到所述非旋转部件(12)的接地刷(18)，所述轴承(15)包括旋转圈(16)和非旋转圈(17)，并且所述接地刷(18)固定到所述非旋转部件(12)并具有朝向所述轴承(15)的旋转圈(16)延伸的自由端(19b)。所述电机(10)包括导电层(24)，所述导电层(24)至少部分地覆盖所述轴承(15)的旋转圈(16)的表面(16b、16c)，所述接地刷(18)的自由端(19b)与所述导电层(24)接触。

技术领域

本发明涉及一种具有接地刷(尤其是纤维接地刷)的旋转电机(/电气旋转机械/电气旋转机器)(electrical rotary machine)。

背景技术

旋转机器通常包括座(/轴承座/壳体)(housing)以及由至少轴承支撑的旋转轴。

旋转机器的电源在轴与座之间产生电势(/电位)差，其进而在连接到轴的轴承内圈与连接到机器的框架的轴承外圈之间产生电势。轴承内圈与轴承外圈之间的电势差可能会导致电流通过轴承放电(discharge)。

经过轴承的电流可能会损坏所述轴承的滚道和滚动元件。放电还可能会产生振动，这增加了机器的声学噪声。

已知通过使用接地刷(grounding brush)将旋转轴接地，刷设计可以具有导电纤维。接地刷通常安装到机器的框架，使得纤维的末端(/远端)(distal ends)在径向上接触旋转轴的外表面。

纤维的导电性创建并联电路径，从而允许(/使得)轴保持在与机器的框架的电势相同的电势。这也使支撑轴的轴承的内圈和外圈保持在相同的电势，并显著减少通过轴承的放电。

然而，即使使用这种接地刷，由于轴表面电变化，轴表面的电阻随时间增加。实际上，在马达的使用寿命(/服务寿命)期间，由于例如热、湿度、电流流动或摩擦，轴的表面上可能会发生氧化。

因为轴上的这种表面变化，接地刷将具有比轴承高的电阻(resistance)和比轴承高的击穿电压(breakdown voltage)，并且可能不再能够创建对电流的并联路径。然后，电流将经过轴承，并对轴承造成严重损坏，甚至可能会破坏轴承。

因此，需要保护旋转部件的外表面，以避免在马达的使用寿命期间的任何变化。

为了降低轴的外表面氧化的风险从而使其导电性最大化，已知的(方法)是在轴的外表面上涂覆由树脂(诸如，环氧树脂)制成的涂层。

然而，这种涂层具有低硬度，并且可能由于接地刷的滑动而损坏或移除(/去除)。

发明内容

本发明的目的是改善对旋转部件的滑动表面的保护。

本发明的特定目的是提供一种电机(/电气机械)(electrical machine)，所述电机包括非旋转部件、旋转部件、支撑所述旋转部件的至少一个轴承以及固定到所述非旋转部件的接地刷(grounding brush)。所述轴承包括旋转圈和非旋转圈。所述接地刷固定到非旋转部件，并且具有朝向轴承的旋转圈延伸的自由端。

电机还包括导电层，导电层至少部分地覆盖轴承的旋转圈的表面，接地刷的自由端与所述导电层接触。

导电层用作接地刷的集成专用滑动表面(integrated dedicated slidingsurface)，确保随时间推移(overtime)的最小接触电阻，并避免滑动表面随时间变化。

在一个实施方式中，接地刷可以是由导电材料(诸如，以石墨、金属粉末等为例)制成的弹簧载荷(/加有弹簧/弹簧支撑)(spring-loaded)的实心刷。

在另一实施方式中，接地刷可以是导电毡(felt)。