電動機以及具備該電動機的電氣設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電動機，特別涉及一種改良成抑制軸承發(fā)生電腐蝕的電動機。
【背景技術】
[0002] 近年來，采用通過脈寬調制（Pulse Width Modulation)方式（以下稱為PWM方式） 的逆變器來驅動電動機的方式的情況逐漸變多。在這種PWM方式的逆變器驅動的情況下， 繞組的中性點電位不會為零，因此使得在軸承的外圈與內圈之間產(chǎn)生電位差（以下稱為軸 電壓）。軸電壓包含由于開關動作（switching)而產(chǎn)生的高頻成分，當軸電壓達到軸承內部 的油膜的絕緣擊穿電壓時，微小電流流過軸承內部而在軸承內部產(chǎn)生電腐蝕。在電腐蝕發(fā) 展的情況下，有時會在軸承內圈、軸承外圈或軸承球處產(chǎn)生波狀磨損現(xiàn)象而導致異常音，這 成為電動機中的不良狀況的主要原因之一。
[0003] 此外，是以下結構：通過PWM方式對電動機進行逆變器驅動的驅動電路（包括控制 電路等）的電源供給電路與該電源供給電路的初級側電路及初級側電路側的引向大地的 地線（earth)之間電絕緣。
[0004] 以往，為了抑制電腐蝕，考慮了如下的對策。
[0005] (1)使軸承內圈與軸承外圈為導通狀態(tài)。
[0006] (2)使軸承內圈與軸承外圈為絕緣狀態(tài)。
[0007] (3)降低軸電壓。
[0008] 作為上述⑴的具體方法，可列舉出使軸承的潤滑劑具有導電性。但是，導電性潤 滑劑存在隨著時間經(jīng)過而導電性變差、缺乏滑動可靠性等課題。另外，還可考慮在旋轉軸上 設置電刷來設為導通狀態(tài)的方法，但是該方法也存在電刷磨損粉、需要空間等課題。
[0009] 作為上述（2)的具體方法，可列舉出將軸承內部的鐵球變更為非導電性的陶瓷 球。該方法的抑制電腐蝕的效果非常高，但是存在成本高的課題，無法在通用的電動機中采 用。
[0010] 作為上述（3)的具體方法，以往公知如下的方法：通過使定子鐵芯與具有導電性 的金屬制端蓋之間電短路，來消除靜電容量成分以降低軸電壓（例如參照專利文獻1)。另 外，在抑制電動機的軸承的電腐蝕的以往技術中，還公開了很多將電動機的定子鐵芯等電 連接于大地的地線的結構（例如參照專利文獻2)。另外，以往公知如下的方法：使兩個端 蓋之間電短路，在旋轉體上設置電介質層，改變靜電容量來降低軸電壓（例如參照專利文 獻3)。
[0011] 然而，首先，如專利文獻1那樣的以往方法存在如下的課題。即，由于該以往方法 是進行短路的方法，因此無法調整靜電容量，根據(jù)轉子的磁體材質、構造不同，存在軸電壓 高的情況。另外，作為其它課題，可列舉出：由于是進行短路的方法，因此軸承內圈與軸承外 圈之間需要始終以電位高的狀態(tài)保持平衡。在這種狀態(tài)的情況下，作為一種可能性，還考察 了以下的情形：當由于電動機的使用環(huán)境、定子與轉子的組裝精度偏差等而靜電容量的平 衡崩潰時，反之軸電壓變高而容易發(fā)生電腐蝕。
[0012] 另外，本案申請的課題中的結構如上所述那樣是如下的結構：通過PWM方式對電 動機進行逆變器驅動的驅動電路（包括控制電路等）的電源供給電路與該電源供給電路的 初級側電路及初級側電路側的引向大地的地線之間電絕緣。因而，若采用以往技術的將電 動機的定子鐵芯等電連接于大地的地線的結構并通過追加了該結構的結構來謀求解決課 題，那么從電動機的規(guī)格、特性的觀點出發(fā)，還會進一步考察出其它課題，有困難之處。
[0013] 另外，在使兩個端蓋之間電短路并在旋轉體上設置電介質層、改變靜電容量來降 低軸電壓的方法中，考察出以下問題：使兩個端蓋之間短路的引線、導通帶在電動機的生 產(chǎn)工序過程中或電動機的使用過程中被切斷，兩個端蓋中的軸電壓的平衡崩潰而發(fā)生電腐 蝕。
[0014] 專利文獻1 :日本特開2007-159302號公報
[0015] 專利文獻2 :日本特開2004-229429號公報
[0016] 專利文獻3 :日本特開2010-158152號公報

【發(fā)明內容】

[0017] 本發(fā)明的電動機具備：定子，其包括纏繞有繞組的定子鐵芯；轉子，其包括旋轉體 和軸，該旋轉體與定子相向地在周向上保持有永磁體，該軸以貫通旋轉體的中央的方式對 旋轉體進行緊固；兩個軸承，該兩個軸承支承軸；以及兩個導電性的端蓋，該兩個導電性的 端蓋分別固定軸承。另外，兩個導電性的端蓋相互之間電絕緣。而且，定子鐵芯與一方的端 蓋之間的靜電容量A以及定子鐵芯與另一方的端蓋之間的靜電容量B被設定成近似或一 致。
[0018] 并且，本發(fā)明的電動機也可以是，靜電容量A與靜電容量B的關系為 0· 4A 彡 B 彡 2· 5A〇
[0019] 通過這種結構，使定子鐵芯與一方的端蓋之間的靜電容量以及定子鐵芯與另一方 的端蓋之間的靜電容量近似或一致，由此能夠使兩個軸承的軸電壓也近似。而且，通過使兩 個軸承的軸電壓也近似，來形成高頻電流難以經(jīng)由軸而流動的狀態(tài)，使軸電壓穩(wěn)定，從而抑 制電腐蝕的發(fā)生。并且，只要使一方的靜電容量與另一方的靜電容量近似即可，因此能夠省 略使兩個端蓋之間電短路的工序，并且無需考慮電短路的兩個端蓋在電動機的生產(chǎn)工序或 使用過程中被切斷的情況。
[0020] 這樣，即使不采用將電動機的定子鐵芯等電連接于大地的地線的結構，也能夠得 到抑制軸承的電腐蝕的效果。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的實施方式1中的無刷電動機的截面圖。
[0022] 圖2是表示該電動機的其它結構例的截面圖。
[0023] 圖3是表示定子鐵芯與端蓋之間的靜電容量的測定方法的圖。
[0024] 圖4是本發(fā)明的實施方式1中的無刷電動機的轉子的立體圖。
[0025] 圖5是該電動機的其它轉子的立體圖。
[0026] 圖6是該電動機的另一轉子的立體圖。
[0027] 圖7是表示軸與旋轉體之間的靜電容量的測定方法的圖。
[0028] 圖8是表示軸電壓的測定方法的圖。
[0029] 圖9是表示波形完全變形的一例的圖。
[0030] 圖10是表不波形部分變形的一例的圖。
[0031] 圖11是表示波形無變形的一例的圖。
[0032] 圖12是表示電流方向為從軸承外圈向軸承內圈的情況下的軸電壓的波形的圖。
[0033] 圖13是作為本發(fā)明的實施方式2中的電氣設備的一例的空調室內機的構造圖。
[0034] 圖14是作為本發(fā)明的實施方式3中的電氣設備的一例的空調室外機的構造圖。
[0035] 圖15是作為本發(fā)明的實施方式4中的電氣設備的一例的熱水器的構造圖。
[0036] 圖16是作為本發(fā)明的實施方式5中的電氣設備的一例的空氣凈化器的構造圖。
【具體實施方式】
[0037] 下面，使用附圖來說明本發(fā)明的電動機以及具備該電動機的電氣設備。
[0038] (實施方式1)
[0039] 圖1是表示本發(fā)明的實施方式1中的電動機的截面的構造圖。在本實施方式中， 列舉作為為了用于作為電氣設備的空調而搭載的、用于驅動送風風扇的無刷電動機的電動 機的一例來進行說明。另外，在本實施方式中，列舉轉子旋轉自如地配置于定子的內周側的 內轉子（inner rotor)型的電動機的例子來進行說明。
[0040] 在圖1中，定子鐵芯11上隔著作為絕緣體的樹脂21而纏繞有定子繞組12,該樹脂 21將定子鐵芯11絕緣。而且，這種定子鐵芯11與其它固定構件一起通過作為模制材料的 絕緣樹脂13而被模制成型。在本實施方式中，通過像這樣將這些構件模制一體成型，來構 成外形大致呈圓筒形狀的定子10。
[0041] 轉子14在與定子10之間隔著空隙地插入于定子10的內側。轉子14具有圓板狀 的旋轉體30和軸16,該旋轉體30包括轉子鐵芯31，該軸16以貫通旋轉體30的中央的方 式對旋轉體30進行緊固。旋轉體30與定子10的內周側相向地在周向上保持有作為永磁 體的樹脂磁體32。
[0042] 轉子14