一种电机及电器设备的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种电机及电器设备。


背景技术：

2.在高频变频器驱动方式下，电机产生高频共模电压，这种共模电压在电机内部的静电容量分布作用下，被分压于轴承，形成轴电压。当轴电压幅值过高，超过油膜的击穿电压时，会产生瞬时大电流放电，造成轴承电腐蚀损伤，轴承寿命下降，可靠性降低，并产生轴承噪音。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种电机及电器设备，旨在方便、可靠地降低轴电压，从而降低轴承电蚀风险，提高轴承使用寿命、保证轴承品质。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的一种电机，所述电机包括端盖、转子组件、定子组件、电路板以及导电结构；所述定子组件包括定子铁芯和绕设于所述定子铁芯的绕组；所述转子组件相对所述定子组件转动设置，所述转子组件包括转子铁芯、穿设于所述转子铁芯的转轴和套设于所述转轴的轴承，所述轴承安装于所述端盖；所述电路板与所述绕组电性连接；所述导电结构包括均设置在所述电路板上的电抗元件、第一导电件和第二导电件，所述电抗元件包括电容或者电感，所述第一导电件的一端与所述电抗元件的一端连接，所述第一导电件的另一端与所述定子铁芯连接，所述第二导电件的一端与所述电抗元件的另一端连接，所述第二导电件的另一端与所述端盖连接。
5.可选地，所述轴承设有两个；相应地，所述端盖包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖通过一导通件导接。
6.可选地，所述第一导电件包括导电插针，所述导电插针的一端与所述电路板连接，所述导电插针的另一端与所述定子铁芯压接导通；和/或，所述第二导电件包括导电弹片，所述导电弹片的一端与所述电路板连接，所述导电弹片的另一端与所述端盖抵持导通。
7.可选地，所述端盖朝向所述电路板的一侧设有容纳槽；所述导电弹片包括连接段、弯折段和反折段，所述连接段自所述电路板朝向所述端盖的方向延伸出，所述弯折段自所述连接段的远离所述电路板的一端侧向弯折延伸出，所述反折段自所述弯折段的远离所述连接段的一端朝向所述电路板方向弯折延伸出，所述反折段和所述连接段间隔设置，分别压紧所述容纳槽的相对的两个侧壁，所述弯折段压紧所述容纳槽的槽底。
8.可选地，所述电抗元件焊接于所述电路板；和/或；所述第一导电件和/或所述第二导电件焊接于所述电路板。
9.可选地，所述定子组件与所述第一端盖一体塑封以形成注塑定子，所述电路板设于所述注塑定子朝向所述第二端盖的一侧，所述第二端盖的周缘与所述注塑定子连接，盖合所述电路板。
10.可选地，所述注塑定子朝向所述第二端盖的一侧设有安装槽，所述安装槽内设有
定位结构，所述电路板设于所述安装槽内且被所述定位结构定位。
11.可选地，所述电抗元件设于所述电路板的朝向所述第二端盖的一侧，所述第二导电件与所述电抗元件同侧设置，所述第一导电件设于所述电路板的背离所述第二端盖的一侧。
12.可选地，所述注塑定子朝向所述第二端盖的一侧设有凸筋，所述第二端盖朝向所述注塑定子的一侧设有凹槽，所述凹槽与所述凸筋过盈配合；所述凸筋表面凹设有限位槽，所述第二导电件沿所述限位槽设置。
13.本实用新型还提供一种电器设备，包括如上所述的电机。
14.本实用新型的技术方案中，所述轴承安装于所述端盖，所述导电结构包括电抗元件、第一导电件和第二导电件，所述电抗元件包括电容或者电感，所述第一导电件和所述第二导电件的一端与所述电抗元件连接，另一端对应与所述定子铁芯和所述端盖连接，即在所述定子铁芯和所述端盖之间，串联接入电容或电感，通过电容或电感平衡共模电压电路中轴承内外圈的电势差，从而降低轴电压，而所述电抗元件、所述第一导电件和所述第二导电件均设置在所述电路板上，有利于所述电抗元件、所述第一导电件和所述第二导电件的固定和连接，使所述导电结构稳定性好，可靠性高，从而方便、可靠地降低轴电压，降低轴承电蚀风险，提高轴承使用寿命、保证轴承品质。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本实用新型提供的电机的实施例的结构示意图；
17.图2为图1中的转子组件的结构示意图；
18.图3为图1中的定子组件的结构示意图；
19.图4为图1中的第一端盖和导通件的组合结构示意图；
20.图5为图1中的第二端盖的结构示意图；
21.图6为图1中的电路板和定子铁芯的组合结构示意图；
22.图7为图1中的注塑定子的结构示意图；
23.图8为图1中的注塑定子和电路板的组合结构示意图；
24.图9为本实用新型的电路原理示意图；
25.图10为图9的简化示意图。
26.附图标号说明：
[0027][0028][0029]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0030]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0032]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0033]
在高频变频器驱动方式下，电机产生高频共模电压，这种共模电压在电机内部的静电容量分布作用下，被分压于轴承，形成轴电压。当轴电压幅值过高，超过油膜的击穿电
压时，会产生瞬时大电流放电，造成轴承电腐蚀损伤，轴承寿命下降，可靠性降低，并产生轴承噪音。
[0034]
鉴于此，本实用新型提供一种电机及电器设备，旨在方便、可靠地降低轴电压，从而降低轴承电蚀风险，提高轴承使用寿命、保证轴承品质。图1至图8为本实用新型提供的电机的实施例，图9和图10为本实用新型的电路原理示意图。
[0035]
在本实用新型实施例中，请参照附图，重点看附图6，本实用新型提出的一种电机100，所述电机100包括端盖1、转子组件2、定子组件3、电路板4以及导电结构5；所述定子组件3包括定子铁芯31和绕设于所述定子铁芯31的绕组；所述转子组件2相对所述定子组件3转动设置，所述转子组件2包括转子铁芯、穿设于所述转子铁芯的转轴21和套设于所述转轴21的轴承22，所述轴承22安装于所述端盖1；所述电路板4与所述绕组电性连接；所述导电结构5，包括均设置在所述电路板4上的电抗元件51、第一导电件52和第二导电件53，所述电抗元件51包括电容或者电感，所述第一导电件52的一端与所述电抗元件51的一端连接，所述第一导电件52的另一端与所述定子铁芯31连接，所述第二导电件53的一端与所述电抗元件51的另一端连接，所述第二导电件53的另一端与所述端盖1连接。
[0036]
本实用新型的技术方案中，所述轴承22安装于所述端盖1，所述导电结构5包括电抗元件51、第一导电件52和第二导电件53，所述电抗元件51包括电容或者电感，所述第一导电件52和所述第二导电件53的一端与所述电抗元件51连接，另一端对应与所述定子铁芯31和所述端盖1连接，即在所述定子铁芯31和所述端盖1之间，串联接入电容或电感，通过电容或电感平衡共模电压电路中轴承22内外圈的电势差，从而降低轴电压，而所述电抗元件51、所述第一导电件52和所述第二导电件53均设置在所述电路板4上，有利于所述电抗元件51、所述第一导电件52和所述第二导电件53的固定和连接，使所述导电结构5稳定性好，可靠性高，从而方便、可靠地降低轴电压，降低轴承22电蚀风险，提高轴承22使用寿命、保证轴承22品质。
[0037]
图9为本实用新型的电路原理示意图，该图中，cx/lx为串联在所述端盖1和所述定子铁芯31之间的所述电抗元件51(包括电容或电感)，整个电路表示电机100所在的电驱动系统的等效电路图，gnd为地线，所述绕组中性点与地线之间的电压为vcom，即共模电压，所述绕组和所述端盖1之间的电容等效为cbs，所述端盖1和地线之间的电容等效为cn，所述绕组和所述定子铁芯31之间的电容等效为cs，所述绕组和所述转子组件2的转子铁芯之间的电容等效为cm，所述定子铁芯31和所述转子组件2的转子铁芯之间的电容等效为cg，所述转子组件2的转子铁芯与转轴21之间的电容等效为cmg，所述端盖1与所述转轴21的电容等效为cb，所述转轴21和地线之间电容等效为csn；通过电容容抗星角变换后，得到简化后的电路图，即附图10，该图中，电机100的静电电容改变之后，所述绕组和所述端盖1之间的电容等效为c1，所述绕组和所述转轴21之间的电容等效为c2，所述端盖1与地线之间的电容等效为cn1，所述转轴21和地线之间电容等效为csn1，所述端盖1和所述转轴21之间的电容的等效为cb1，其中，所述绕组和所述端盖1之间的电容等效为c1＝f(cx)/f(lx)，c1为关于电抗元件51的cx/lx函数，从附图10中可以看出轴承22内外圈之间(所述端盖1与所述转轴21之间)为电桥设计，通过调节电抗元件51的电容值或电感值，能够调节c1值，可以实现电桥平衡，理论上可以实现轴电压为零，实际应用中，在所述端盖1和所述定子铁芯31之间串联实体可变电容或可变电感，通过调节电容值或电感值，同时测试轴电压，根据最小轴电压确定
最终电容值或电感值，以实现降低轴电压，从而降低轴承22电蚀风险，提高轴承22使用寿命、保证轴承22品质的目的。
[0038]
本实用新型对所述电抗元件51的具体构成不做限制，例如，当所述电抗元件51为电容时，所述电容可以是通过包塑形式封装的实体电容，实体电容为陶瓷电容、铝电解电容、钽电解电容、多层陶瓷电容、聚丙烯电容、高频瓷介电容或者玻璃釉电容中的任意一种，实体电容的电容量易于控制，便于根据需要设置。当所述电抗元件51为电感，所述电感包括普通电感、色环电感、环氧树脂电感、贴片电感等，根据实际需要设置。
[0039]
当所述轴承22设有两个，两个所述轴承22沿所述转子铁芯的轴向间隔设置于所述转子铁芯的两侧时，所述端盖1相应地设置两个，包括第一端盖11和第二端盖12，为了实现两个所述轴承22对应的轴承22电压的降低，可以参考上述实施例所述，在所述第一端盖11和所述定子铁芯31之间串联入一个所述电抗元件51，在所述第二端盖12和所述定子铁芯31之间也串联入一个所述电抗元件51，本实施例中，为了使结构简单、设置方便，所述第一端盖11和所述第二端盖12通过一导通件6导接，实现所述第一端盖11、所述第二端盖12和定子铁芯31之间的有效导通，形成等电位，从而降低轴电压。
[0040]
本实用新型对所述第一导电件52和所述第二导电件53的具体结构不做限制，可以为导电线和端子连接件的组合。本实用新型的一实施例中，所述第一导电件52设置为导电插针521，所述导电插针521的一端与所述电路板4连接，所述导电插针521的另一端与所述定子铁芯31压接导通，所述定子铁芯31表面较为坚硬，通过所述导电插针521的设置，能够实现所述导电插针521与所述定子铁芯31之间的有效导通和牢固接合，提高结构稳定性和可靠性。
[0041]
在本实用新型的另一个实施例中，所述第二导电件53设置为导电弹片531，所述导电弹片531的一端与所述电路板4连接，所述导电弹片531的另一端与所述端盖1抵持导通，所述导电弹片531通过自身弹性恢复力抵持所述端盖1，保证连接紧密可靠，还因为所述导电弹片531具有一定的弹性形变，能提高适应性，降低对所述端盖1结构外形的要求，能够实现所述导电弹片531和所述端盖1的充分接触，结构简单、连接方便。
[0042]
需要说明的是，所述导电插针521与所述导电弹片531的设置中，可以择一存在，也可以同时存在，针对所述定子铁芯31和所述端盖1的结构特点，可以理解的是，同时存在带来的技术效果最好。
[0043]
进一步地，所述端盖1朝向所述电路板4的一侧设有容纳槽；所述导电弹片531包括连接段5311、弯折段5312和反折段5313，所述连接段5311自所述电路板4朝向所述端盖1的方向延伸出，所述弯折段5312自所述连接段5311的远离所述电路板4的一端侧向弯折延伸出，所述反折段5313自所述弯折段5312的远离所述连接段5311的一端朝向所述电路板4方向弯折延伸出，所述反折段5313和所述连接段5311间隔设置，分别压紧所述容纳槽的相对的两个侧壁，所述弯折段5312压紧所述容纳槽的槽底。如此设置，所述导电弹片531被所述容纳槽定位，所述导电弹片531压紧所述容纳槽的两个侧壁和槽底，增大所述导电弹片531与所述端盖1的接触面积，确保导通效果和连接稳定，另外，通过弯折设置而形成所述导电弹片531，还能使所述导电弹片531的厚度尺寸不用设置过大，即可满足同时抵持所述容纳槽的两个侧壁的需求，节省材料。
[0044]
在本实用新型的一实施例中，所述导电弹片531为单块弹性金属片料冲压折弯成
型，制造方便，成本低。
[0045]
本实用新型对所述电抗元件51、所述第一导电件52以及所述第二导电件53与所述电路板4之间的连接方式不做限定，可以为通过固定件进行连接，比如螺接、铆接等，本实用新型一实施中，所述电抗元件51与所述电路板4焊接连接；本实用新型另一实施例中，所述第一导电件52与所述电路板4焊接连接；本实用新型又一实施例中，所述第二导电件53与所述电路板4焊接连接；焊接连接较为节约材料、连接牢固、不容易断路，确保有效导通，提高所述导电结构5的可靠性。显然，上述三个实施例可以择一也可以组合，同时存在带来的技术效果最佳。
[0046]
本实施例中，所述端盖1包括第一端盖11和第二端盖12，两个所述轴承22对应安装于所述第一端盖11和所述第二端盖12；所述定子组件3与所述第一端盖11一体塑封以形成注塑定子7，所述电路板4设于所述注塑定子7朝向所述第二端盖12的一侧，所述第二端盖12的周缘与所述注塑定子9连接，盖合所述电路板4。所述定子组件3与所述第一端盖11一体塑封以形成注塑定子7，所述定子组件3和所述第一端盖11连接强度高，提高电机100的结构强度、能够提高电机100的使用寿命，所述电路板4设于所述注塑定子7朝向所述第二端盖12的一侧，所述第二端盖12的周缘与所述注塑定子9连接，盖合所述电路板4，能够对所述电路板4形成有效防护，从所述注塑定子7上将所述第二端盖12拆卸下来，即可使所述电路板4外露，便于所述电路板4的安装和拆卸，同时也有利于所述电抗元件51、所述第一导电件52和所述第二导电件53的设置，所述注塑定子7、所述电路板4、所述第二端盖12依次设置，装配紧凑，使电机100结构简单、尺寸减小。
[0047]
本实用新型的一实施例中，所述定子组件3和所述第一端盖11通过热塑性塑料(bmc)一体注塑成型，bmc，即团状模塑料，国内常称作不饱和聚酯团状模塑料，其主要原料由gf(短切玻璃纤维)、up(不饱和树脂)、md(填料)以及各种添加剂经充分混合而成的料团状预浸料，具有优良的电气性能，机械性能，耐热性，耐化学腐蚀性，又适应各种成型工艺，可满足各种产品对性能的要求，使所述注塑定子7的成型周期短、能够满足复杂形状的成型要求、尺寸稳定性高，团状模塑料比重较轻，还有利于减轻所述电机100的重量。当然，所述定子组件3和所述第一端盖11还可以通过其他注塑材料一体注塑成型，本实用新型对此不做限制。
[0048]
进一步地，重点参阅图7和图8，所述注塑定子7朝向所述第二端盖12的一侧设有安装槽71，所述安装槽71内设有定位结构72，所述电路板4设于所述安装槽71内且被所述定位结构92定位。如此设置，所述电机100结构紧凑，所述电路板4的安装稳定。在一实施例中，所述定位结构72包括接线针721和定位凸台722，所述定位凸台722对所述电路板4进行支撑限位，所述接线针721的一端连接绕组，所述接线针721的另一端穿过所述电路板4上的通孔，且与所述电路板4焊接连接，导通所述绕组和所述电路板4的控制电路，所述接线针721对所述电路板4也起到固定作用，如附图所示，所述接线针721设置有三根，三根所述接线针721对应连接三相线圈绕组。
[0049]
本实施例中，所述电抗元件51设于所述电路板4的朝向所述第二端盖12的一侧，如此，拆下所述第二端盖12，即可使所述电抗元件51外露，能够方便地对所述电抗元件51进行安装和拆卸，所述第二导电件53与所述电抗元件51同侧设置，如此，所述第二导电件53距离所述第二端盖12距离较近，能够直接朝向所述第二端盖12延伸设置，以方便地实现所述电
抗元件51与所述第二端盖12的导通，同理，所述第一导电件52设于所述电路板4的背离所述第二端盖12的一侧，所述第一导电件52与所述定子铁芯31位于所述电路板4的同一侧，距离较近，所述第一导电件52能够直接朝向所述定子铁芯31延伸设置，结构简单，方便地实现所述电抗元件51和所述定子铁芯31的连接，如此设置，使所述定子铁芯31、所述电路板4、所述导电结构5、所述第二端盖12互相连接可靠，装配紧凑，保证所述电机100的品质，减小所述电机100的结构尺寸。
[0050]
进一步地，参阅图5和图7、图8，所述注塑定子7朝向所述第二端盖12的一侧设有凸筋73，所述第二端盖12朝向所述注塑定子7的一侧设有凹槽121，所述凹槽121与所述凸筋73过盈配合，所述凸筋73表面凹设有限位槽731，所述第二导电件53沿所述限位槽931设置。如此设置，所述第二导电件53被所述限位槽731限位，安装较为稳定，且所述第二导电件53的至少部分变形量可于所述限位槽731内进行，避免干扰所述凸筋73和所述凹槽121的配合，所述第二端盖12与所述注塑定子7通过所述凸筋73和所述凹槽121过盈配合连接，所述第二导电件53被压持在所述注塑定子7和所述第二端盖12之间，实现所述第二导电件53和所述第二端盖12的导通。电机100的装配过程大致为：先将所述定子组件3与所述第一端盖11一体塑封，形成所述注塑定子7，接着将所述转子组件2装入所述注塑定子7，再安装所述电路板4(图8注塑定子7和电路板4的组合结构示意图中为了标示方便，隐去已经安装了的所述转子组件2)，最后装上所述第二端盖12，完成电机100的组装。
[0051]
本实用新型还提供一种电器设备，包括如上所述的电机100，所述电机100的具体结构参照上述实施例，由于本实用新型的所述电器设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。所述电器设备可为空调、洗衣机、电冰箱等家用电器，本实用新型不做限制。
[0052]
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。