一种减少轴电流的电机结构的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，特别地，涉及一种减少轴电流的电机结构。


背景技术：

2.电机在工作时，由于磁场强度不完全对称、供电电流中存在谐波、制造安装的精度达不到要求导致转子偏心而造成气隙不均匀、可拆式定子铁芯两个半圆间存在缝隙、由扇形叠成的定子铁芯的拼片数目选择不合适等诸多原因，在电机内部会不可避免地形成不完全对称的磁场，电机转轴在该磁场中旋转时，转轴两端会产生一个交流电压，称为轴电压。
3.轴电压会对与转轴相接触的轴承系统造成损害，当轴电压随着电机的持续运行积累到一定强度时，轴承内的润滑油膜（或脂膜）会被轴电压所击穿，从而在电机内部形成一条闭合回路，产生轴电流。
4.轴电流会产生热量，使得轴承润滑油（或脂）在高温下降解失效，让轴承处于间断性的干磨状态，最终导致轴承本身烧毁乃至轴承与转轴发生烧结性粘连；轴承的损坏不仅会加大电机的振动和噪音，也会缩短电机系统的使用寿命。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本实用新型提供一种减少轴电流的电机结构，该电机结构能够显著减少电机内的轴电流，从而减小轴电流带来的危害，延长电机的使用寿命。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种减少轴电流的电机结构，包括电机壳体，所述电机壳体内设有电机转轴，其创新在于：还包括固定在所述电机壳体上的导电环，所述导电环包括金属外环，所述金属外环为一个环状的构件，该金属外环套设在所述电机转轴上，并与电机转轴构成间隙配合，金属外环的内圈设有电性接触所述电机转轴的导电纤维；所述电机壳体具有电性连接所述导电环的导电部，所述导电环通过该导电部接地。
7.上述方案中，以所述电机转轴的轴伸端方向为前侧方向，所述电机壳体具有一个前端盖和一个后端盖，所述前端盖上设有支撑所述电机转轴的前轴承，所述后端盖上设有支撑所述电机转轴的后轴承。
8.作为优选，所述导电环设于所述前轴承的前侧方位或后轴承的后侧方位。
9.作为优选，所述导电部为所述前端盖，该前端盖由金属材料制成，所述导电环固定在所述前端盖上。进一步的，所述前端盖具有腔体，所述导电环的外径与该腔体内径过盈配合，使该导电环镶嵌固定在该腔体内；或是，所述导电环与所述前端盖通过螺栓固定。
10.作为优选，所述导电部为所述后端盖，该后端盖由金属材料制成，所述导电环固定在所述后端盖上。进一步的，所述后端盖具有腔体，所述导电环的外径与该腔体内径过盈配合，使该导电环镶嵌固定在该腔体内；或是，所述导电环与所述后端盖通过螺栓固定。
11.作为优选，所述导电纤维为碳纤维。
12.本实用新型的有益效果在于：本电机结构通过针对电机转轴设置导电环，使电机
转轴在工作时产生的轴电压能够通过“电机转轴
→
导电环
→
电机壳体
→
接地”的方式形成一条接地的电流回路，以对轴电压进行释放，避免轴电压在电机运行过程中持续积累，达到显著减少轴电流的效果，从而实现减小轴电流对轴承的损害，减少轴电流破坏导致的电机噪音和振动，延长电机的使用寿命。
附图说明
13.附图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
14.附图2为本实用新型实施例一中导电环的示意图；
15.附图3为本实用新型实施例一的工作原理图；
16.附图4为本实用新型实施例二的结构示意图。
17.以上附图中：1．电机转轴；2．法兰端盖；3．前端盖；4．后端盖；5．电机机座；6．前轴承；7．后轴承；8．定子；9．转子；10．导电环；11．金属外环；12．导电纤维。
具体实施方式
18.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
19.实施例一：
20.如图1至图3所示，本减少轴电流的电机结构包括电机壳体，所述电机壳体内设有电机转轴1，以所述电机转轴1的轴伸端方向为前侧方向，电机壳体包括法兰端盖2、前端盖3、后端盖4、电机机座5，所述前端盖3上设有支撑电机转轴1的前轴承6，所述后端盖4上设有支撑电机转轴1的后轴承7，电机壳体内还设有定子8、转子9。
21.所述后端盖4由金属材料制成并接地，该后端盖4上设有一个与后端盖4相固定的导电环10；所述导电环10包括一个金属外环11和一个由导电纤维12组成的内环，所述金属外环11是一个环状构件，该金属外环11同心地套设在所述电机转轴1上，并与电机转轴1构成间隙配合，各束导电纤维12一端连接在金属外环11的内圈上，另一端与电机转轴1构成电性接触，所述电机转轴1依次通过导电纤维12、金属外环11、后端盖4接地；上述后端盖4和金属外环11的金属材料可以采用铜、铝或其合金，上述导电纤维12可以采用碳纤维。
22.本实施例中，所述后端盖4上形成一个腔体，导电环10中金属外环11的外径与该腔体的内径过盈配合，使得该导电环10镶嵌固定在该腔体内；另外，也可以采取螺栓固定等方式对导电环10与后端盖4进行固定。
23.本实施例中，由于电机工作时导电纤维12会与电机转轴1产生持续摩擦，长时间后导电纤维12可能会出现磨损断裂的情况，因此本实施例将导电环10设于所述后轴承7的后侧方位，从而防止导电纤维12磨损断裂在电机内部的关键工作区域，避免安全隐患，同时也便于使用者进行清理。
24.本实施例中，导电纤维12沿金属外环11的内边缘周向分布，构成了一个由导电纤维12组成的完整的环，而在实施过程中，由于导电纤维12的成本高昂，也可以根据实际需求选择只保留部分导电纤维12，这样虽然会降低导电效果，但能够节约成本。
25.综上所述，本实施例通过针对电机转轴1设置导电环10，使电机转轴1在工作时产生的轴电压能够通过“电机转轴1
→
导电环10
→
电机壳体
→
接地”的方式形成一条接地的电流回路，以对轴电压进行释放，避免轴电压在电机运行过程中持续积累，达到显著减少轴电
流的效果，从而实现减小轴电流对轴承的损害，减少轴电流破坏导致的电机噪音和振动，延长电机的使用寿命；根据实验数据推测，原本工作寿命为10至15年的电机，在采用了该结构后，工作寿命可以延长至15至25年，效果十分显著。
26.如图3所示，图3中的浅色箭头用于表示导出电流方向，深色箭头用于表示电机内部的磁场方向。
27.值得注意的是，本方案只能够减少电机轴电流，并不能够完全消除轴电流的存在。
28.此外，本实施例中将导电环10设计成与电机转轴1同心的环状结构，是考虑到电机转轴1在转动时会与导电纤维12之间产生持续摩擦，而对导电环10产生一个微小的作用力，如果是非环状结构，在该作用力的长时间作用下位置很容易产生变形，从而影响到使用效果甚至构成安全隐患，而对于本实施例中的环状结构而言，则会随着电机转轴1的旋转而在周向依次受到相同大小的作用力，电机转轴1旋转一圈后，对导电环10的作用力相当于相互之间抵消了；由此，本实施例中将导电环10设计成与电机转轴1同心的环状结构能够保证导电环10能够稳固地长时间工作。
29.在本实施例中，导电环10通过金属材料制成的后端盖4接地，而在实际实施过程中，也可以电性连接到电机壳体其余具有导电性能的部位（例如金属材质的电机机座5）实现接地；也可以使电机壳体的整体，包括法兰端盖2、前端盖3、后端盖4、电机机座5各部位全部由金属材料制成，由此增强导电效果；接地方式可以是通过接地线接地，或是使电机壳体直接接地。
30.实施例二：
31.如图4所示，实施例二与实施例一的区别在于，所述前端盖3由金属材料制成并接地，所述导电环10固定在该前端盖3上，构成电机转轴1依次通过导电纤维12、金属外环11、前端盖3接地；与实施例一相似，在本实施例中所述导电环10设于所述前轴承6的前侧方位。
32.本实施例中，所述前端盖3上形成一个腔体，导电环10中金属外环11的外径与该腔体的内径过盈配合，使得该导电环10镶嵌固定在该腔体内；另外，也可以采取螺栓固定等方式对导电环10与后端盖4进行固定。
33.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。