【技术实现步骤摘要】
本公开总体涉及电动马达轴接地系统，并且更具体地涉及用于在电动马达中在一个或多个马达轴接地位置处采用导电轴承以改善接地并减轻轴承电流的方法和装置。
技术介绍
1、轴承电流是流经电动马达的轴承的高频电流。轴承电流通常由马达绕组或驱动放电电流通过轴承的功率逆变器在马达轴上感应的电流和/或电压引起。轴承电流和齿轮电流对于具有马达和发电机的电动机械系统来说是一个具有挑战性的问题，电动机械系统包括蓄电池、混合动力和燃料电池电动车辆、火车、船舶和风力涡轮机。这些电流可能会引起对马达轴承、齿轮轴承、齿轮及其润滑剂的损坏、nvh问题、齿轮和轴承故障、马达和齿轮箱故障，从而降低马达寿命和可靠性，并且可能产生昂贵的保修更换索赔。
2、轴承电流会以多种方式对轴承造成损坏。流经轴承的电流会产生热量，从而导致轴承过热和故障。热量会引起轴承中的润滑剂分解，从而导致摩擦和磨损增加。热量还会导致轴承材料膨胀，从而给轴承施加应力并导致过早故障。流经轴承的电流会导致轴承表面腐蚀。这种电子在轴承滚珠与轴承座之间通过润滑膜的流动产生放电电流，从而侵蚀轴承表面。
3、轴承滚珠和轴承座之间的接触是纳米或微米大小的，从而导致非常高的电流密度。此外，轴电压的升高会导致过大的电场破坏轴承滚珠与轴承座之间的油膜，从而导致放电加工(edm)效应，在表面产生纳米或微米凹坑。轴承电流还会导致轴承座圈表面产生凹槽，从而导致轴承振动。振动是由流经轴承产生磁场的电流引起的，这会加速轴承的磨损并导致马达过早故障。除了由轴承电流造成的直接损坏外，轴承电流还会通过导致马达过热
4、希望能克服上述问题，以便提供用于在电动马达、齿轮箱和驱动单元中减轻轴承电流的系统。此外，结合附图以及前述
和
技术介绍
，根据后续详细描述和所附权利要求，本专利技术的其他期望特征和特性将变得显而易见。
技术实现思路
1、本文公开了用于提供马达系统的电力推进方法和系统以及相关的电气系统、制造这种系统的方法和操作这种系统的方法以及机动车辆和其他装备，诸如配备有机载推进系统的飞机、船舶、风力涡轮机以及其他电动车辆。作为示例而非限制，提供了用于减轻由电动马达和电动马达电源系统感应的轴承电流引起的电动马达轴承损坏和磨损的系统的各种实施例。
2、根据本公开的一个方面，一种电动马达，包括轴承电流减轻系统以减少电动马达轴承磨损。根据本公开的一个方面，电动马达包括马达外壳、具有旋转轴线的轴、第一端部和第二端部、用于在马达外壳内在第一端部处可旋转地支撑轴的第一主轴承、用于在马达外壳内在第二端部处可旋转地支撑轴的第二主轴承，以及用于在轴与马达外壳之间传导轴承电流的接地设备，即轴承、滑动夹、电刷或填充有导电流体的旋转设备。
3、根据本公开的另一方面，其中接地轴承还包括弹簧预载，该弹簧预载用于沿旋转轴线在外轴承环与内轴承环之间施加力。
4、根据本公开的另一方面，其中接地轴承具有比第二主轴承更少的滚动元件。
5、根据本公开的另一方面，其中接地轴承包括导电润滑剂，并且第二主轴承包括介电润滑剂。
6、根据本公开的另一方面，其中接地设备是推力轴承、滑动夹或电刷。
7、根据本公开的另一方面，其中第二主轴承的电阻抗大于接地轴承的电阻抗。
8、根据本公开的另一方面，其中接地轴承邻近第二主轴承安装，其中内轴承环导电联接到轴并且外轴承环导电联接到马达外壳。
9、根据本公开的另一方面，其中轴包括在轴内沿旋转轴线延伸的冷却通道，并且其中接地设备安装在冷却通道内，其中外轴承环导电联接到轴并且内轴承环导电联接到冷却管。
10、根据本公开的另一方面，其中接地轴承包括经由利茨线和导电弹簧中的至少一个导电联接到轴的内轴承环和导电联接到马达外壳的外轴承环。
11、根据本公开的另一方面，一种装置，其包括：电动马达，该电动马达具有通过第一主轴承和第二主轴承可旋转地支撑在马达外壳内的马达轴；齿轮箱，该齿轮箱具有齿轮箱体和负载轴，其中齿轮箱经由马达轴联接到电动马达，马达轴通过第一齿轮箱轴承可旋转地支撑在齿轮箱体内，并且其中负载轴通过第二齿轮箱轴承可旋转地支撑在齿轮箱体内；以及接地轴承，该接地轴承用于在负载轴与齿轮箱体之间传导交流电。
12、根据本公开的另一方面，其中负载轴经由多个导电齿轮导电联接到马达轴。
13、根据本公开的另一方面，其中电动马达是单相电动马达或多相电动马达。
14、根据本公开的另一方面，其中接地轴承邻近第二齿轮箱轴承定位，并且其中接地轴承具有比第二齿轮箱轴承更小的旋转半径。
15、根据本公开的另一方面，其中负载轴被配置为驱动负载，并且其中负载是车轮组件。
16、根据本公开的另一方面，其中齿轮箱体导电联接到马达外壳。
17、根据本公开的另一方面，其中接地轴承具有比第二齿轮箱轴承更少的滚动元件。
18、根据本公开的另一方面，其中接地轴承具有比马达轴承或第二齿轮箱轴承更大的总接触面积。
19、根据本公开的另一方面，其中负载轴具有比马达轴更低的旋转速度。
20、根据本公开的另一方面，其中接地设备是推力轴承、滑动夹或电刷。
21、根据本公开的另一方面，一种车辆推进系统，包括：蓄电池，该蓄电池用于提供直流电；逆变器，该逆变器用于将直流电转换为三相交流电；电动马达，该电动马达用于响应于三相交流电来旋转马达轴，电动马达还包括马达外壳、用于在马达外壳内在负载端处可旋转地支撑马达轴的第一主轴承、用于在马达外壳内在非负载端处可旋转地支撑马达轴的第二主轴承、邻近第二主轴承安装的用于在马达轴与马达外壳之间传导轴承电流的接地轴承，以及机械地联接到马达轴的齿轮箱。
22、根据本公开的另一方面，电刷或接地轴承邻近每个主轴承安装以旁通循环轴承电流，并将轴电压接地以消除edm轴承电流。
23、根据本公开的另一方面，其中接地轴承包括导电润滑剂和比第二主轴承更少的滚动元件，并且其中接地轴承具有比第二主轴承更小的旋转半径。
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1.一种电动马达，包括：
2.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承还包括弹簧预载，所述弹簧预载用于沿所述旋转轴线在外轴承环与内轴承环之间施加力。
3.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承具有比所述第二主轴承更少的滚动元件。
4.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承包括导电润滑剂，并且所述第二主轴承包括介电润滑剂。
5.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承是推力轴承、接地弹簧和推力刷中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述第二主轴承的电阻抗大于所述接地轴承的电阻抗。
7.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承邻近所述第二主轴承安装，其中，内轴承环导电联接到所述轴并且外轴承环导电联接到所述马达外壳。
8.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述轴包括在所述轴内沿所述旋转轴线延伸的冷却通道，并且其中，所述接地轴承、接地刷和接地弹簧中的至少一个安装在所述冷却通道内，其中，外轴承环导电联接到所述轴并且内轴承环导电联接到冷却管。p>
9.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承包括经由利茨线和导电弹簧中的至少一个导电联接到所述轴的内轴承环和导电联接到所述马达外壳的外轴承环。
10.一种装置，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电动马达，包括：
2.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承还包括弹簧预载，所述弹簧预载用于沿所述旋转轴线在外轴承环与内轴承环之间施加力。
3.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承具有比所述第二主轴承更少的滚动元件。
4.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承包括导电润滑剂，并且所述第二主轴承包括介电润滑剂。
5.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述接地轴承是推力轴承、接地弹簧和推力刷中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的电动马达，其中，所述第二主轴承的电阻抗大于所述接地轴承的电阻抗。...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗一伦，J·德莫，J·M·盖尼，P·S·珀泰尔，S·M·奈克，A·纳里米萨，M·F·姆门，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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