(57)【要約】【課題】軸受の油膜の絶縁破壊を回避して軸受の電食を未然に防ぐことができる信頼性にすぐれたモータを提供する。【解決手段】ブラシレスＤＣモータ１における相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの中性点Ｐを、コンデンサ２０を介して接地する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
星形結線された複数の相巻線を有するモータにおいて、
前記各相巻線の中性点をコンデンサを介して接地したことを特徴とするモータ。
【請求項２】
星形結線された複数の相巻線を有するステータが樹脂で覆われたモールド型のモータにおいて、
前記各相巻線の中性点をコンデンサを介して接地したことを特徴とするモールド型のモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータたとえばブラシレスＤＣモータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータたとえばブラシレスＤＣモータは、星形結線の三相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有するステータ（図示しない）、および永久磁石を有するロータ（図示しない）により構成されている。ロータは軸受に回転可能に支持され、そのロータに回転軸が取付けられている。
【０００３】
相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗはスイッチング回路（インバータともいう）に接続され、そのスイッチング回路における各トランジスタがオン，オフ制御されることにより、各相巻線が順次に通電される。これにより、ロータが回転する。また、各トランジスタのオン，オフデューティが制御されることにより、ブラシレスＤＣモータの回転速度が変化する。
【０００４】
このようにスイッチング駆動されるブラシレスＤＣモータでは、各トランジスタのオン，オフデューティが制御されるのに伴い、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの中性点（相互接続点）の電位が変動する。この変動に伴い、運転中に各軸受の相互間に交流電圧が生じて各軸受の油膜が絶縁破壊し、その絶縁破壊に伴って流れる電流により各軸受に電食が生じることが知られている（例えば非特許文献１参照）。
【０００５】
【非特許文献１】
東洋電機製造（株）  技術研究室  中村雅憲著「インバータ駆動油同電動機の軸受電食」
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなスイッチング駆動に伴うブラシレスＤＣモータの軸受の電食は、ブラシレスＤＣモータの寿命を大幅に短縮するものであり、解決すべき課題である。
この発明は上記の事情を考慮したもので、軸受の油膜の絶縁破壊を回避して軸受の電食を未然に防ぐことができる信頼性にすぐれたモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明のモータは、星形結線された複数の相巻線を有するものであって、各相巻線の中性点をコンデンサを介して接地している。
【０００８】
請求項２に係る発明のモータは、星形結線された複数の相巻線を有するステータが樹脂で覆われたモールド型のモータであって、各相巻線の中性点をコンデンサを介して接地している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例について図１および図２を参照しながら説明する。
１は外殻に鋼板を用いたブラシレスＤＣモータで、星形結線の三相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有するステータ２、および永久磁石１５を有するロータ３より構成されている。ロータ３は軸受５，６に回転可能に支持され、そのロータ３に回転軸４が取付けられている。また、外殻内に制御基板１６が収容されている。
【００１０】
１０は商用交流電源で、その電源電圧が整流回路１１で整流されてスイッチング回路１２に供給される。スイッチング回路１２は、ブラシレスＤＣモータ１の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに対する通電およびその通電切換を行うもので、電流方向に沿って上流側および下流側となる２つのスイッチング素子の直列回路を三相分有している。
【００１１】
すなわち、Ｕ相用の上流側および下流側スイッチング素子として例えばトランジスタＴｕ＋，Ｔｕ−、Ｖ相用の上流側および下流側スイッチング素子として例えばトランジスタＴｖ＋，Ｔｖ−、Ｗ相用の上流側および下流側スイッチング素子として例えばトランジスタＴｗ＋，Ｔｗ−が用いられている。
【００１２】
このスイッチング回路１２の各直列回路に整流回路１１の出力電圧（直流電圧）が印加される。なお、各トランジスタに対し、逆起電力防止用のダンパダイオードＤが並列接続されている。
【００１３】
上記トランジスタＴｕ＋，Ｔｕ−の相互接続点に相巻線Ｌｕの非結線端、トランジスタＴｖ＋，Ｔｖ−の相互接続点に相巻線Ｌｖの非結線端、トランジスタＴｗ＋，Ｔｗ−の相互接続点に相巻線Ｌｗの非結線端がそれぞれ接続されている。
【００１４】
制御部１３は、スイッチング回路１２の各直列回路のうち少なくとも１つの直列回路の上流側スイッチング素子と別の少なくとも１つの直列回路の下流側スイッチング素子が導通する複数相通電を順次に切換える制御を行う。通電には矩形波通電と正弦波通電などがあり、矩形波通電の場合は、スイッチング回路１２の各直列回路のうち１つの直列回路の上流側トランジスタと別の１つの直列回路の下流側トランジスタが導通する２相通電を順次に切換える制御を行う。
【００１５】
２相通電時、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗのうち２つの相巻線に電流が流れ、その２つの相巻線から磁界が生じる。この磁界とロータ３の永久磁石が作る磁界との相互作用により、ロータ３に回転トルクが生じ、ロータ３が回転を始める。この２相通電が順次に切換えられるいわゆる転流の繰返しにより、ロータ３の回転が継続する。
【００１６】
一方、制御部１３により、上記各トランジスタのオン，オフデューティが制御される。これにより、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに対する２相通電の期間が調節されて、ブラシレスＤＣモータ１の回転速度が変化する。
【００１７】
これら整流回路１１、スイッチング回路１２、および制御部１３は、上記制御基板１６に設けられている。
【００１８】
このようにスイッチング駆動されるブラシレスＤＣモータ１では、各トランジスタのオン，オフデューティが制されるのに伴い、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの中性点（相互接続点）Ｐの電位が変動する。この変動に伴い、運転中に軸受５，６の相互間交流電圧が生じて軸受５，６の油膜が絶縁破壊し、その絶縁破壊に伴って流れる電流により軸受５，６に電食が生じてしまう。
【００１９】
そこで、図示のように、ブラシレスＤＣモータ１における相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの中性点Ｐが、コンデンサ２０を介して接地されている。この接地ラインは、整流回路１１の負側出力端子（−）に導通するとともに、ブラシレスＤＣモータ１の外殻の外に導出される。
【００２０】
このように、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの中性点Ｐがコンデンサ２０を介して接地されることにより、中性点Ｐの電位の変動いわゆるリップル分が抑制される。この抑制により、軸受５，６の油膜の絶縁破壊を回避して軸受５，６の電食を未然に防ぐことができる。よって、ブラシレスＤＣモータ１の寿命が大幅に向上し、モータとしての高い信頼性を確保することができる。
【００２１】
なお、上記実施形態では、スイッチング素子がトランジスタである場合を例に説明したが、ＦＥＴやＩＧＢＴなどの使用も可能である。
【００２２】
また、ブラシレスＤＣモータ１を鋼板製の外殻で覆う構成としたが、ブラシレスＤＣモータ１のステータコイル部を樹脂で覆い、その樹脂をモータの外殻としたモールド型の構成（いわゆるモールドモータ）を採用してもよい。このモールドモータの例を図３に示している。すなわち、ステータ２および相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗが樹脂３０で覆われ、その樹脂３０によって外殻が形成されている。ロータ３には、樹脂成型されたプラスチックマグネット３１が取付けられている。
【００２３】
その他、この発明は、上記実施形態をそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、軸受の油膜の絶縁破壊を回避して軸受の電食を未然に防ぐことができる信頼性にすぐれたモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態およびスイッチング回路の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態の構成を概略的に断面して示す図。
【図３】同実施形態の変形例の構成を概略的に断面して示す図。
【符号の説明】
１…ブラシレスＤＣモータ、Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ…相巻線、１０…商用交流電源、１２…スイッチング回路、Ｔｕ＋，Ｔｕ−，Ｔｖ＋，Ｔｖ−，Ｔｗ＋，Ｔｗ−…トランジスタ（スイッチング素子）、Ｐ…中性点、１３…制御部（制御手段）、２０…コンデンサ、３０…樹脂、３１…プラスチックマグネット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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