本發(fā)明涉及洗衣機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種洗衣機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，波輪洗衣機(jī)的驅(qū)動方式通常為皮帶驅(qū)動或直接驅(qū)動，這兩種驅(qū)動模式均需要配備離合器進(jìn)行減速，不僅影響洗衣機(jī)的系統(tǒng)效率，而且噪音較大。為此，相關(guān)技術(shù)中提出了采用機(jī)械離合切換裝置的技術(shù)方案，但這種技術(shù)方案的轉(zhuǎn)矩密度較小，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致洗衣機(jī)的體積較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種洗衣機(jī)，該洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)具有系統(tǒng)效率高、噪音小、轉(zhuǎn)矩密度大、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的洗衣機(jī)，包括：外桶；內(nèi)桶，所述內(nèi)桶可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在所述外桶內(nèi)；波輪，所述波輪可旋地地設(shè)在所述內(nèi)桶內(nèi)；電機(jī)，所述電機(jī)包括分別可相對旋轉(zhuǎn)的定子、第一轉(zhuǎn)子部、第二轉(zhuǎn)子部以及在洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)之間可切換的切換機(jī)構(gòu)，所述定子安裝在所述外桶上且與所述外桶的相對位置固定，所述第一轉(zhuǎn)子部與所述波輪傳動連接，所述第二轉(zhuǎn)子部與所述內(nèi)桶傳動連接，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述洗滌狀態(tài)時，固定所述定子與所述第二轉(zhuǎn)子部的相對位置，所述第一轉(zhuǎn)子部充當(dāng)用于驅(qū)動所述波輪旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述脫水狀態(tài)時，固定所述第一轉(zhuǎn)子部與所述第二轉(zhuǎn)子部的相對位置，所述第一轉(zhuǎn)子部和所述第二轉(zhuǎn)子部充當(dāng)用于驅(qū)動所述內(nèi)桶和所述波輪同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。

根據(jù)本發(fā)明的洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)具有系統(tǒng)效率高、噪音小、轉(zhuǎn)矩密度大、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第一轉(zhuǎn)子部、所述第二轉(zhuǎn)子部和所述定子沿所述電機(jī)的徑向由外至內(nèi)依次間隔設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述切換機(jī)構(gòu)包括：定子固定環(huán)，所述定子固定環(huán)與所述定子的相對位置固定；第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)，所述第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述第一轉(zhuǎn)子部的相對位置固定；第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)，所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述第二轉(zhuǎn)子部的相對位置固定；驅(qū)動部和同步器，所述同步器由所述驅(qū)動部驅(qū)動滑動，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述洗滌狀態(tài)時，所述同步器在所述驅(qū)動部的驅(qū)動下分別與所述定子固定環(huán)和所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)配合，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述脫水狀態(tài)時，所述同步器在所述驅(qū)動部的驅(qū)動下分別與所述第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)和所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)配合。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述驅(qū)動部為通過電磁感應(yīng)驅(qū)動所述同步器滑動的控制線圈。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述同步器、所述定子固定環(huán)、所述第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)和所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)上分別設(shè)有卡齒，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述洗滌狀態(tài)時，所述同步器上的卡齒分別與所述定子固定環(huán)上的卡齒和所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒嚙合，所述切換機(jī)構(gòu)處于所述脫水狀態(tài)時，所述同步器上的卡齒分別與所述第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒和所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒嚙合。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述同步器上的卡齒分布在所述同步器的外周面和內(nèi)周面上，所述定子固定環(huán)上的卡齒分布在所述定子固定環(huán)的外周面上，所述第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒分布在所述第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)的內(nèi)周面上，所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)上的卡齒分布在所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)的內(nèi)周面上。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述電機(jī)還包括：定子機(jī)殼，所述定子機(jī)殼安裝在所述外桶上，所述定子與所述定子機(jī)殼傳動連接；外轉(zhuǎn)子機(jī)殼，所述定子、所述第一轉(zhuǎn)子部和所述第二轉(zhuǎn)子部均設(shè)在所述外轉(zhuǎn)子機(jī)殼內(nèi)，所述第一轉(zhuǎn)子部與所述外轉(zhuǎn)子機(jī)殼傳動連接且所述外轉(zhuǎn)子機(jī)殼通過第一轉(zhuǎn)軸與所述波輪傳動連接；內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼設(shè)在所述外轉(zhuǎn)子機(jī)殼內(nèi)，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼與所述第二轉(zhuǎn)子部傳動連接且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼通過第二轉(zhuǎn)軸與所述內(nèi)桶傳動連接，所述定子固定環(huán)與所述定子機(jī)殼傳動連接，所述第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述外轉(zhuǎn)子機(jī)殼傳動連接，所述第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述第二轉(zhuǎn)子部傳動連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第二轉(zhuǎn)軸為空心軸，所述第一轉(zhuǎn)軸為設(shè)在所述第二轉(zhuǎn)軸內(nèi)且與所述第二轉(zhuǎn)軸間隔開的實(shí)心軸。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第一轉(zhuǎn)軸與所述第二轉(zhuǎn)軸之間通過含油軸承配合。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述定子機(jī)殼與所述第二轉(zhuǎn)軸之間通過軸承配合。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述定子包括：定子導(dǎo)磁鐵芯；定子繞組，所述定子繞組繞制在所述定子導(dǎo)磁鐵芯上。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第一轉(zhuǎn)子部包括：轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯；永磁體，所述永磁體設(shè)在所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯上。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述第二轉(zhuǎn)子部包括：多個導(dǎo)磁鐵芯；多個非導(dǎo)磁間隔塊，多個所述導(dǎo)磁鐵芯和多個所述非導(dǎo)磁間隔塊沿所述電機(jī)的周向交替排列。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)為p_s，所述第一轉(zhuǎn)子部產(chǎn)生的永磁磁場的極對數(shù)為p_f，所述導(dǎo)磁鐵芯的數(shù)量為p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的洗衣機(jī)在洗滌狀態(tài)下的剖視圖；

圖2是圖1中A部的放大圖；

圖3是圖1中所示的洗衣機(jī)在洗滌狀態(tài)下的電機(jī)的截面視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的洗衣機(jī)在脫水狀態(tài)下的剖視圖；

圖5是圖4中B部的放大圖；

圖6是圖4中所示的洗衣機(jī)在脫水狀態(tài)下的電機(jī)的截面視圖。

附圖標(biāo)記：

S：洗衣機(jī)；

100：外桶；

200：內(nèi)桶；

300：電機(jī)；

31：定子；311：定子導(dǎo)磁鐵芯；312：定子繞組；

32：第一轉(zhuǎn)子部；321：轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯；322：永磁體；

33：第二轉(zhuǎn)子部；331：導(dǎo)磁鐵芯；332：非導(dǎo)磁間隔塊；

34：切換機(jī)構(gòu)；

341：定子固定環(huán)；342：第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)；343：第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)；

3441：驅(qū)動部；3442：同步器；

351：定子機(jī)殼；352：外轉(zhuǎn)子機(jī)殼；353：內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼；

361：軸承；含有軸承362；

37：第一轉(zhuǎn)軸；

38：第二轉(zhuǎn)軸；

400：波輪。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面結(jié)合附圖1至圖6具體描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的洗衣機(jī)S。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的洗衣機(jī)S包括外桶100、內(nèi)桶200、波輪400和電機(jī)300。具體而言，內(nèi)桶200可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在外桶100內(nèi)，波輪400可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在內(nèi)桶200內(nèi)，電機(jī)300包括分別可相對旋轉(zhuǎn)的定子31、第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33以及在洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)之間可切換的切換機(jī)構(gòu)34。

其中，第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33和定子31沿電機(jī)300的徑向由外至內(nèi)依次間隔設(shè)置，定子31安裝在外桶100上且與外桶100的相對位置固定，第一轉(zhuǎn)子部32與波輪400傳動連接，第二轉(zhuǎn)子部33與內(nèi)桶200傳動連接。切換機(jī)構(gòu)34處于洗滌狀態(tài)時，固定定子31與第二轉(zhuǎn)子部33的相對位置，第一轉(zhuǎn)子部32充當(dāng)用于驅(qū)動波輪400旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，切換機(jī)構(gòu)34處于脫水狀態(tài)時，固定第一轉(zhuǎn)子部32與第二轉(zhuǎn)子部33的相對位置，第一轉(zhuǎn)子部32和第二轉(zhuǎn)子部33充當(dāng)用于驅(qū)動內(nèi)桶200和波輪400同步旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。

換言之，該洗衣機(jī)S為波輪洗衣機(jī)且主要由外桶100、內(nèi)桶200、波輪400和電機(jī)300組成。外桶100和內(nèi)桶200分別沿軸向方向(如圖1所示上下方向)延伸，外桶100固定在洗衣機(jī)S的機(jī)箱(未示出)上，內(nèi)桶200可旋轉(zhuǎn)地套設(shè)在外桶100內(nèi)，并且與外桶100同軸設(shè)置，波輪400可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置與內(nèi)桶200內(nèi)，從而使得內(nèi)桶200相對于外桶100以及波輪400相對于內(nèi)桶200具有旋轉(zhuǎn)獨(dú)立性，進(jìn)而通過電機(jī)300驅(qū)動波輪400獨(dú)自旋轉(zhuǎn)或與內(nèi)桶200共同旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，達(dá)到洗滌和脫水目的。

進(jìn)一步地，電機(jī)300主要由定子31、第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33和切換機(jī)構(gòu)34組成，定子31、第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33大致形成為圓筒形結(jié)構(gòu)，并且第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33、定子31沿電機(jī)300的徑向方向由外向內(nèi)依次間隔開設(shè)置，也就是說，第二轉(zhuǎn)子部33位于定子31的外側(cè)且位于第一轉(zhuǎn)子部32的內(nèi)側(cè)，三者之間間隔開設(shè)置，從而避免任意兩者之間相對旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生干涉，進(jìn)而影響洗衣機(jī)S的正常工作。同時，第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33和定子31三者之間任意兩個都可以相對旋轉(zhuǎn)，也就是說，第一轉(zhuǎn)子部32可以相對于定子31或第二轉(zhuǎn)子部33做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，第二轉(zhuǎn)子部33也可以相對于第一轉(zhuǎn)子部32或定子31做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。另外，定子31設(shè)在外桶100上且與外桶100的相對位置固定，即定子31與外桶100之間相對靜止，第一轉(zhuǎn)子部32與波輪400傳動連接，也就是說，第一轉(zhuǎn)子部32與波輪400之間可以同步運(yùn)動，也可以同步不運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)300對波輪400的驅(qū)動。第二轉(zhuǎn)子部33與內(nèi)桶200傳動連接，也就是說，第二轉(zhuǎn)子部33與內(nèi)桶200之間可以同步運(yùn)動，也可以同步不運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)300對內(nèi)桶200的驅(qū)動。再者，當(dāng)洗衣機(jī)S處于洗滌狀態(tài)時，切換機(jī)構(gòu)34可以固定定子31與第二轉(zhuǎn)子部33(如圖1所示)之間的相對位置，從而使得定子31與第二轉(zhuǎn)子部33作為電機(jī)300的定子，相對于外桶100靜止不動，此時，第一轉(zhuǎn)子部32形成為可相對于定子31和第二轉(zhuǎn)子部33旋轉(zhuǎn)，即作為電機(jī)300的轉(zhuǎn)子并帶動波輪400旋轉(zhuǎn)，從而使得電機(jī)300的等效極對數(shù)較高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)S的大轉(zhuǎn)矩低速高效運(yùn)行狀態(tài)。

當(dāng)洗衣機(jī)S處于脫水狀態(tài)時，切換機(jī)構(gòu)34可以固定第一轉(zhuǎn)子部32與第二轉(zhuǎn)子部33(如圖4所示)之間的相對位置，從而使得第一轉(zhuǎn)子部32與第二轉(zhuǎn)子部33作為電機(jī)300的雙轉(zhuǎn)子，相對于外桶100以及定子31同步旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動內(nèi)桶200和波輪400同步旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得電機(jī)300的等效極對數(shù)較低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)S的小轉(zhuǎn)矩高速高效運(yùn)行狀態(tài)。從而通過切換機(jī)構(gòu)34實(shí)現(xiàn)洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)之間的切換，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)300的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作點(diǎn)頻率的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)S的變極變壓運(yùn)行。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的洗衣機(jī)S，通過將定子31、第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33設(shè)置為任意兩個均可相對旋轉(zhuǎn)，并且利用切換機(jī)構(gòu)34可選地固定其中兩個的位置，從而使得第一轉(zhuǎn)子部32或第一轉(zhuǎn)子部32和第二轉(zhuǎn)子部33分別形成為在兩種工作狀態(tài)下的可以驅(qū)動波輪400或波輪400和內(nèi)桶200的轉(zhuǎn)子，進(jìn)而在不改變電機(jī)300繞組連接的情況下，實(shí)現(xiàn)電機(jī)300轉(zhuǎn)子極數(shù)和運(yùn)行頻率的切換，從而適應(yīng)洗衣機(jī)S的不同模式。同時，通過采用電機(jī)300進(jìn)行高轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動，可以有效地簡化整體結(jié)構(gòu)，縮小整機(jī)體積，并且還可以降低洗衣機(jī)S運(yùn)行噪音以及整機(jī)能耗。該洗衣機(jī)S的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、噪音低、能耗低，可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動，同時有效地兼顧洗衣機(jī)S在洗滌模式以及脫水模式下高能效運(yùn)行。

在本發(fā)明的一些具體實(shí)施方式中，切換機(jī)構(gòu)34包括定子固定環(huán)341、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342、第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343、驅(qū)動部3441和同步器3442。定子固定環(huán)341與定子31的相對位置固定，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與第一轉(zhuǎn)子部32的相對位置固定，第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343與第二轉(zhuǎn)子部33的相對位置固定，同步器3442由驅(qū)動部3441驅(qū)動滑動，切換機(jī)構(gòu)34處于洗滌狀態(tài)時，同步器3442在驅(qū)動部3441的驅(qū)動下分別與定子固定環(huán)341和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343配合，切換機(jī)構(gòu)34處于脫水狀態(tài)時，同步器3442在驅(qū)動部3441的驅(qū)動下分別與第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343配合。

具體地，如圖2和圖5所示，切換機(jī)構(gòu)34主要由定子固定環(huán)341、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342、第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343、驅(qū)動部3441和同步器3442組成。定子固定環(huán)341大致形成為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，定子固定環(huán)341與定子31的相對位置固定，即定子固定環(huán)341與定子31之間同步不運(yùn)動，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與第一轉(zhuǎn)子部32的相對位置固定，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與第一轉(zhuǎn)子部32可以同步運(yùn)動，也可以同步不運(yùn)動；第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343與第二轉(zhuǎn)子部33的相對位置固定，也就是說，第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343與第二轉(zhuǎn)子部33可以同步運(yùn)動，也可同步不運(yùn)動，同步器3442鄰近定子固定環(huán)341、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342、第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343設(shè)置，并且可以通過驅(qū)動部3441驅(qū)動沿軸向方向(如圖1和圖4所示上下方向)移動，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)300的不同狀態(tài)之間的切換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)S的變極變壓運(yùn)行。

當(dāng)切換機(jī)構(gòu)34處于洗滌狀態(tài)(如圖2所示位置)時，同步器3442在驅(qū)動部3441驅(qū)動下，一側(cè)與定子固定環(huán)341配合，另一側(cè)與第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343配合，從而使得定子31和第二轉(zhuǎn)子部33的相對位置固定(即同步不運(yùn)動)，此時，第一轉(zhuǎn)子部32形成為相對定子31旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子并可以帶動波輪400旋轉(zhuǎn)，從而使得電機(jī)300的等效極對數(shù)較高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)S的大轉(zhuǎn)矩低速高效運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)切換機(jī)構(gòu)34處于脫水狀態(tài)(如圖3所示位置)時，同步器3442在驅(qū)動部3441驅(qū)動下，一側(cè)與第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342配合，另一側(cè)與第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343配合，從而使得第一轉(zhuǎn)子部32和第二轉(zhuǎn)子部33的相對位置固定(即可以同步運(yùn)動或者同步不運(yùn)動)，此時，第一轉(zhuǎn)子部32和第二轉(zhuǎn)子部33形成為相對定子31旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子并可以帶動波輪400和內(nèi)桶200同步旋轉(zhuǎn)，從而使得電機(jī)300的等效極對數(shù)較低，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)S的小轉(zhuǎn)矩高速高效運(yùn)行狀態(tài)。

可選地，驅(qū)動部3441為通過電磁感應(yīng)驅(qū)動同步器3442滑動的控制線圈。通過將驅(qū)動部3441設(shè)為可以通過電磁感應(yīng)控制同步器3442滑動的控制線圈，從而可以簡化電機(jī)300內(nèi)部的布線，使得電機(jī)300整體結(jié)構(gòu)更加簡單。

可選地，同步器3442、定子固定環(huán)341、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343上分別設(shè)有卡齒，切換機(jī)構(gòu)34處于洗滌狀態(tài)時，同步器3442上的卡齒分別與定子固定環(huán)341上的卡齒和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343上的卡齒嚙合，切換機(jī)構(gòu)34處于脫水狀態(tài)時，同步器3442上的卡齒分別與第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342上的卡齒和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343上的卡齒嚙合。

如圖2和圖5所示，同步器3442大致形成為圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒形結(jié)構(gòu)的同步器3442的內(nèi)壁和外壁上分別設(shè)有卡齒，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342的內(nèi)壁上設(shè)有卡齒，第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343的內(nèi)壁上設(shè)有卡齒，同步器3442外壁上的卡齒能夠與第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343的內(nèi)壁上的卡齒嚙合配合，同步器3442內(nèi)壁上的卡齒能夠與定子固定環(huán)341外壁上的卡齒配合，從而利用卡齒間的配合作用，增強(qiáng)同步器3442與定子固定環(huán)341、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343之間的連接可靠性，保證電機(jī)300的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

其中，同步器3442上的卡齒分布在同步器3442的外周面和內(nèi)周面上，定子固定環(huán)341上的卡齒分布在定子固定環(huán)341的外周面上，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342上的卡齒分布在第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342的內(nèi)周面上，第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343上的卡齒分布在第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343的內(nèi)周面上。

具體地，同步器3442的內(nèi)周面和外周面上分別設(shè)有卡齒，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342的內(nèi)周面上設(shè)有卡齒，第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343的內(nèi)周面上設(shè)有卡齒，同步器3442外周面上的卡齒能夠與第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343的內(nèi)周面上的卡齒嚙合配合，同步器3442內(nèi)周面上的卡齒能夠與定子固定環(huán)341外周面上的卡齒配合，從而利用卡齒間的配合作用，增強(qiáng)同步器3442與定子固定環(huán)341、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343之間的連接可靠性，保證電機(jī)300的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

當(dāng)切換機(jī)構(gòu)34處于洗滌狀態(tài)(如圖2所示位置)時，同步器3442外周面上的卡齒與第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343內(nèi)周面上的卡齒嚙合，同步器3442內(nèi)周面上的卡齒與定子固定環(huán)341外周面上的卡齒嚙合，從而保證定子31與第二轉(zhuǎn)子部33的傳動連接，定子31與第二轉(zhuǎn)子部33同步不轉(zhuǎn)動；當(dāng)切換機(jī)構(gòu)34處于脫水狀態(tài)(如圖5所示位置)時，同步器3442外周面上的卡齒同時與第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343內(nèi)周面上的卡齒嚙合，從而保證第一轉(zhuǎn)子部32與第二轉(zhuǎn)子部33的傳動連接，第一轉(zhuǎn)子部32與第二轉(zhuǎn)子部33可以同步運(yùn)動或同步不運(yùn)動。

此外，電機(jī)300還包括定子機(jī)殼351、外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352和內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353，定子機(jī)殼351安裝在外桶100上，定子31與定子機(jī)殼351傳動連接，定子31、第一轉(zhuǎn)子部32和第二轉(zhuǎn)子部33均設(shè)在外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352內(nèi)，第一轉(zhuǎn)子部32與外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352傳動連接且外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352通過第一轉(zhuǎn)軸37與內(nèi)桶200傳動連接，內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353設(shè)在外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352內(nèi)且與第二轉(zhuǎn)子部33傳動連接，內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353通過第二轉(zhuǎn)軸38與內(nèi)桶200傳動連接。定子固定環(huán)341與定子機(jī)殼351傳動連接，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352傳動連接，第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343與第二轉(zhuǎn)子部33傳動連接。

具體地，如圖2所示，外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352大致形成為一端(如下端)敞開的圓筒狀結(jié)構(gòu)且與外桶100固定連接，第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33和定子31沿外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352的徑向方向由外向內(nèi)依次間隔開設(shè)在外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352內(nèi)且同軸設(shè)置，從而通過外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352對電機(jī)300內(nèi)部元件進(jìn)行保護(hù)，避免意外損傷。

同時，定子31與定子機(jī)殼351之間、第一轉(zhuǎn)子部32和與之相連的波輪400與外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352之間、第二轉(zhuǎn)子部33與內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353之間、定子固定環(huán)341與定子機(jī)殼351傳動之間、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352之間以及第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343與第二轉(zhuǎn)子部33和內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353之間均采用傳動連接，也就是說，定子31與定子機(jī)殼351之間、第一轉(zhuǎn)子部32和與之相連的波輪400與外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352之間、第二轉(zhuǎn)子部33與內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353之間、定子固定環(huán)341與定子機(jī)殼351傳動之間、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與外轉(zhuǎn)子機(jī)殼352之間以及第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343與第二轉(zhuǎn)子部33和內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353分別同步運(yùn)動或同步不運(yùn)動，例如，在本實(shí)施例中，定子31與定子機(jī)殼351之間無相對運(yùn)動，定子機(jī)殼351處于固定狀態(tài)，則定子31也處于固定狀態(tài)。

有利地，為了進(jìn)一步節(jié)省空間且不影響對波輪400和內(nèi)桶200的驅(qū)動，第二轉(zhuǎn)軸38為空心軸，第一轉(zhuǎn)軸37為設(shè)在第二轉(zhuǎn)軸38內(nèi)且與第二轉(zhuǎn)軸38間隔開的實(shí)心軸。

其中，內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353與第二轉(zhuǎn)軸38之間通過軸承361配合，第一轉(zhuǎn)軸37與第二轉(zhuǎn)軸38之間通過含油軸承362配合。

具體地，如圖2所示，內(nèi)轉(zhuǎn)子機(jī)殼353的內(nèi)周面與軸承361外周面配合，第二轉(zhuǎn)軸38的外周面與軸承361的內(nèi)周面配合。第二轉(zhuǎn)軸38的內(nèi)周面與含油軸承362外周面配合，第一轉(zhuǎn)軸37的外周面與含油軸承362的內(nèi)周面配合

其中，定子31包括定子導(dǎo)磁鐵芯311和定子繞組312，定子繞組312繞制在定子導(dǎo)磁鐵芯311上。

參照圖1和圖2，定子31主要由定子導(dǎo)磁鐵芯311和定子繞組312組成，定子導(dǎo)磁鐵芯311由高導(dǎo)磁材料構(gòu)成，高導(dǎo)磁材料可以是硅鋼片、鈷鋼片、坡莫合金、SMC等材料。定子繞組312繞制在定子導(dǎo)磁鐵芯311上，定子繞組312可以是集中繞組，也可以是分布繞組，也就是說定子繞組312的跨距可以是1或者其他整數(shù)，同時，定子繞組312的相數(shù)可以單相或多相，從而使得定子繞組312通過AC電流，產(chǎn)生磁場。值得說明的是，定子導(dǎo)磁鐵芯311的具體材料、定子繞組312繞組形式，以及定子繞組312的相數(shù)可以根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需求做出適應(yīng)性的選擇，以保證電機(jī)300的轉(zhuǎn)矩和功率密度。

其中，第一轉(zhuǎn)子部32包括轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321和永磁體322，永磁體322設(shè)在轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321上。

具體地，如圖1所示，第一轉(zhuǎn)子部32主要由轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321和永磁體322組成，永磁體322設(shè)在轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321上且沿轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321的周向方向均勻布置。轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321由高導(dǎo)磁材料構(gòu)成，高導(dǎo)磁材料可以是硅鋼片、鈷鋼片、坡莫合金、SMC等材料。永磁體322主要由永磁材料構(gòu)成，永磁材料可以是釹鐵硼、鐵氧體、鋁鎳鈷、釤鈷等材料。永磁體322可以通過表面貼裝(SPM)、內(nèi)置式(IPM)、表面嵌裝(Inset PM)等方式實(shí)現(xiàn)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321的結(jié)合，例如，在本發(fā)明的一個示例中，永磁體322以相鄰永磁體322極性相同的方式嵌入轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321，從而保證第一轉(zhuǎn)子部32的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，進(jìn)而產(chǎn)生勵磁磁場。

可選地，永磁體322大致形成為長條狀結(jié)構(gòu)，多個長條狀的永磁體322以相鄰永磁體322極性相同的方式沿周向方向間隔開嵌入轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321,且長條狀的永磁體322的短邊沿徑向方向布置(如圖3和圖6所示)。當(dāng)然，永磁體322的形狀也可以是弧形狀，多個弧形結(jié)構(gòu)的永磁體322以相鄰永磁體322極性相同的方式沿周向方向間隔開嵌入轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321,且弧形狀的永磁體322的弧形邊沿周向方向布置。值得說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需求改變永磁體322的數(shù)量、形狀以及布置方式，以調(diào)整等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作電頻率，使得在輸出機(jī)械轉(zhuǎn)速相同時，可以通過切換電機(jī)300的不同運(yùn)行狀態(tài)(如洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài))實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)S的變極變壓運(yùn)行。

其中，第二轉(zhuǎn)子部33包括多個導(dǎo)磁鐵芯331和多個非導(dǎo)磁間隔塊332，多個導(dǎo)磁鐵芯331和多個非導(dǎo)磁間隔塊332沿電機(jī)300的周向交替排列。

參照圖3，第二轉(zhuǎn)子部33主要由多個導(dǎo)磁鐵芯331和多個非導(dǎo)磁間隔塊332組成，多個導(dǎo)磁鐵芯331和多個非導(dǎo)磁間隔塊332沿電機(jī)300的周向交替間隔布置，導(dǎo)磁鐵芯331由高導(dǎo)磁材料構(gòu)成，高導(dǎo)磁材料可以是硅鋼片、鈷鋼片、坡莫合金、SMC等材料。非導(dǎo)磁間隔塊332由非導(dǎo)磁材料構(gòu)成，非導(dǎo)磁材料可以是空氣、塑料、高分子聚合物、非導(dǎo)磁金屬等材料。

進(jìn)一步地，定子31產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)為p_s，第一轉(zhuǎn)子部32產(chǎn)生的勵磁磁場的極對數(shù)為p_f，導(dǎo)磁鐵芯331的數(shù)量為p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。

具體地，定子31通過交流電流驅(qū)動，并產(chǎn)生極對數(shù)為p_s的旋轉(zhuǎn)磁場，第一轉(zhuǎn)子部32產(chǎn)生極對數(shù)為p_f的勵磁磁場，導(dǎo)磁鐵芯331的數(shù)量為p_r，同時，導(dǎo)磁鐵芯331的數(shù)量等于旋轉(zhuǎn)磁場的極對數(shù)和勵磁磁場的極對數(shù)之和或者二者之差，從而保證電機(jī)300在不同運(yùn)行狀態(tài)下能夠正常運(yùn)行。

下面參考圖1-圖6通過多個具體實(shí)施例對根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的波輪洗衣機(jī)S100進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1至圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中波輪洗衣機(jī)S主要結(jié)構(gòu)包括外桶100，內(nèi)桶200，波輪400，以及用于驅(qū)動的變極變壓電機(jī)300等主要部件，其中洗衣機(jī)S外桶的100固定在洗衣機(jī)S的箱體上。變極變壓電機(jī)300包含定子31、第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33、切換機(jī)構(gòu)34等主要部件。詳細(xì)的，電機(jī)300的定子31包含高導(dǎo)磁材料構(gòu)成的定子導(dǎo)磁鐵芯311，繞制在其上的定子繞組312，定子機(jī)殼351構(gòu)成，其中定子機(jī)殼351通過螺栓固定在洗衣機(jī)S外桶100上。在本實(shí)施例中，定子繞組312為三相對稱繞組，線圈跨距為1，通以三相對稱電流后產(chǎn)生極對數(shù)ps＝4的旋轉(zhuǎn)磁場。第一轉(zhuǎn)子部32包含高導(dǎo)磁材料構(gòu)成的轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321，以及內(nèi)置式排布的永磁體322，永磁體322以相鄰永磁體322極性相同的方式沿周向排布，產(chǎn)生極對數(shù)pf＝16的永磁磁場，第二轉(zhuǎn)子部33包含高導(dǎo)磁材料構(gòu)成的導(dǎo)磁鐵芯331和非導(dǎo)磁間隔塊332構(gòu)成，導(dǎo)磁鐵芯331的塊數(shù)pr＝20。第一轉(zhuǎn)子部32通過第一轉(zhuǎn)軸37帶動波輪400旋轉(zhuǎn)。切換機(jī)構(gòu)34包含驅(qū)動線圈，定子固定環(huán)341，第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342，同步器3442等主要部件構(gòu)成。同步器3442為徑向內(nèi)側(cè)和外側(cè)都有齒的齒圈，第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343和第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342為徑向內(nèi)側(cè)有齒的齒圈，定子固定環(huán)341為徑向外側(cè)有齒的齒圈。

波輪洗衣機(jī)S在洗滌狀態(tài)下，驅(qū)動線圈驅(qū)動同步器3442運(yùn)動到圖1和圖2所示的位置，使定子固定環(huán)341和第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343嚙合，從而使得第二轉(zhuǎn)子部33和定子31保持固定的相對位置充、并充當(dāng)變極變壓電機(jī)30的定子，在此狀態(tài)下，第一轉(zhuǎn)子部32作為電機(jī)300的唯一旋轉(zhuǎn)部件驅(qū)動洗衣機(jī)S的波輪400低速大轉(zhuǎn)矩洗滌運(yùn)行，此時，電機(jī)300的等效運(yùn)行極對數(shù)為pr＝16，在120rpm洗滌轉(zhuǎn)速下的工作電頻率為35Hz。波輪洗衣機(jī)S在脫水運(yùn)行狀態(tài)下，驅(qū)動線圈驅(qū)動同步器3442運(yùn)行到圖4和圖5所示的位置，使第二轉(zhuǎn)子固定環(huán)343和第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342嚙合，在此狀態(tài)下，定子31為固定部件，第二轉(zhuǎn)子部33和第一轉(zhuǎn)子部32被鎖定保持相對固定的位置以作為變極變壓電機(jī)30的轉(zhuǎn)子，一起驅(qū)動波輪400和內(nèi)桶200高速脫水運(yùn)行，此時，電機(jī)300的等效運(yùn)行極對數(shù)ps＝4，在800rpm脫水轉(zhuǎn)速下的工作電頻率為53.8Hz。脫水和洗滌的桶速之比為6.66，但脫水和洗滌時電機(jī)300的工作電頻率之比僅為1.68，保證了兩種狀態(tài)下電機(jī)300均工作在高效率區(qū)間，洗衣機(jī)S整機(jī)能耗大幅度下降。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的洗衣機(jī)S，采用了與現(xiàn)有永磁電機(jī)完全不同的工作原理，在相同的體積下轉(zhuǎn)矩密度有極大提升，因而可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動而無需使用行星齒輪減速增矩。并且，通過定子31以及第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33極數(shù)的選擇，可以使得電機(jī)300在所述洗滌狀態(tài)下通過大的工作極數(shù)實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩低速高效率運(yùn)行，在所述脫水狀態(tài)下通過較低的工作極對數(shù)率實(shí)現(xiàn)高速高效率運(yùn)行，因此洗衣機(jī)300在不同的狀態(tài)下均實(shí)現(xiàn)高能效運(yùn)行。此外，由于采用了新原理電機(jī)作為動力源，使得所述動力結(jié)構(gòu)整體體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，能夠在在洗滌衣物重量不變的前提下，縮小洗衣機(jī)S整機(jī)的體積，而由于取消了齒輪減速結(jié)構(gòu)，所述動力系統(tǒng)效率明顯提升，并且噪音明顯下降。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的洗衣機(jī)S的其他構(gòu)成以及操作對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行接合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。