本實用新型涉及洗衣機制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種洗衣機。

背景技術(shù)：

目前，波輪洗衣機的驅(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行減速，不僅影響洗衣機的系統(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)致洗衣機的體積較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型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，本實用新型提出一種洗衣機，該洗衣機結(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。

根據(jù)本實用新型實施例的洗衣機，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，所述電機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)本實用新型的洗衣機結(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。

另外，根據(jù)本實用新型實施例的電機還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本實用新型的一個實施例，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的徑向由外至內(nèi)依次間隔設(shè)置。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述切換機構(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)本實用新型的一個實施例，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)本實用新型的一個實施例，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)本實用新型的一個實施例，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)本實用新型的一個實施例，所述電機還包括：定子機殼，所述定子機殼安裝在所述外桶上，所述定子與所述定子機殼傳動連接；外轉(zhuǎn)子機殼，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)子機殼內(nèi)，所述第一轉(zhuǎn)子部與所述外轉(zhuǎn)子機殼傳動連接且所述外轉(zhuǎn)子機殼通過第一轉(zhuǎn)軸與所述波輪傳動連接；內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼設(shè)在所述外轉(zhuǎn)子機殼內(nèi)，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼與所述第二轉(zhuǎn)子部傳動連接且所述內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼通過第二轉(zhuǎn)軸與所述內(nèi)桶傳動連接，所述定子固定環(huán)與所述定子機殼傳動連接，所述第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)與所述外轉(zhuǎn)子機殼傳動連接，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)本實用新型的一個實施例，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)軸間隔開的實心軸。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，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)本實用新型的一個實施例，所述定子機殼與所述第二轉(zhuǎn)軸之間通過軸承配合。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，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)本實用新型的一個實施例，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)本實用新型的一個實施例，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的周向交替排列。

根據(jù)本實用新型的一個實施例，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)本實用新型實施例的洗衣機在洗滌狀態(tài)下的剖視圖；

圖2是圖1中A部的放大圖；

圖3是圖1中所示的洗衣機在洗滌狀態(tài)下的電機的截面視圖；

圖4是根據(jù)本實用新型實施例的洗衣機在脫水狀態(tài)下的剖視圖；

圖5是圖4中B部的放大圖；

圖6是圖4中所示的洗衣機在脫水狀態(tài)下的電機的截面視圖。

附圖標(biāo)記：

S：洗衣機；

100：外桶；

200：內(nèi)桶；

300：電機；

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：定子機殼；352：外轉(zhuǎn)子機殼；353：內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼；

361：軸承；含有軸承362；

37：第一轉(zhuǎn)軸；

38：第二轉(zhuǎn)軸；

400：波輪。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實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施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面結(jié)合附圖1至圖6具體描述根據(jù)本實用新型實施例的洗衣機S。

根據(jù)本實用新型實施例的洗衣機S包括外桶100、內(nèi)桶200、波輪400和電機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S為波輪洗衣機且主要由外桶100、內(nèi)桶200、波輪400和電機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S的機箱(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)獨立性，進而通過電機300驅(qū)動波輪400獨自旋轉(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。

進一步地，電機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，進而影響洗衣機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之間可以同步運動，也可以同步不運動，從而實現(xiàn)電機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之間可以同步運動，也可以同步不運動，從而實現(xiàn)電機300對內(nèi)桶200的驅(qū)動。再者，當(dāng)洗衣機S處于洗滌狀態(tài)時，切換機構(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300的轉(zhuǎn)子并帶動波輪400旋轉(zhuǎn)，從而使得電機300的等效極對數(shù)較高，進而實現(xiàn)洗衣機S的大轉(zhuǎn)矩低速高效運行狀態(tài)。

當(dāng)洗衣機S處于脫水狀態(tài)時，切換機構(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)，進而使得電機300的等效極對數(shù)較低，進而實現(xiàn)洗衣機S的小轉(zhuǎn)矩高速高效運行狀態(tài)。從而通過切換機構(gòu)34實現(xiàn)洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài)之間的切換，實現(xiàn)對電機300的等效轉(zhuǎn)子極對數(shù)和工作點頻率的調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)洗衣機S的變極變壓運行。

由此，根據(jù)本實用新型實施例的洗衣機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，進而在不改變電機300繞組連接的情況下，實現(xiàn)電機300轉(zhuǎn)子極數(shù)和運行頻率的切換，從而適應(yīng)洗衣機S的不同模式。同時，通過采用電機300進行高轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動，可以有效地簡化整體結(jié)構(gòu)，縮小整機體積，并且還可以降低洗衣機S運行噪音以及整機能耗。該洗衣機S的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、噪音低、能耗低，可以實現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動，同時有效地兼顧洗衣機S在洗滌模式以及脫水模式下高能效運行。

在本實用新型的一些具體實施方式中，切換機構(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可以同步運動，也可以同步不運動；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可以同步運動，也可同步不運動，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，從而實現(xiàn)電機300的不同狀態(tài)之間的切換，進而實現(xiàn)洗衣機S的變極變壓運行。

當(dāng)切換機構(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300的等效極對數(shù)較高，進而實現(xiàn)洗衣機S的大轉(zhuǎn)矩低速高效運行狀態(tài)。當(dāng)切換機構(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(即可以同步運動或者同步不運動)，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300的等效極對數(shù)較低，進而實現(xiàn)洗衣機S的小轉(zhuǎn)矩高速高效運行狀態(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300內(nèi)部的布線，使得電機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300的正常運轉(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300的正常運轉(zhuǎn)。

當(dāng)切換機構(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可以同步運動或同步不運動。

此外，電機300還包括定子機殼351、外轉(zhuǎn)子機殼352和內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼353，定子機殼351安裝在外桶100上，定子31與定子機殼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)子機殼352內(nèi)，第一轉(zhuǎn)子部32與外轉(zhuǎn)子機殼352傳動連接且外轉(zhuǎn)子機殼352通過第一轉(zhuǎn)軸37與內(nèi)桶200傳動連接，內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼353設(shè)在外轉(zhuǎn)子機殼352內(nèi)且與第二轉(zhuǎn)子部33傳動連接，內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼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與定子機殼351傳動連接，第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與外轉(zhuǎn)子機殼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)子機殼352內(nèi)且同軸設(shè)置，從而通過外轉(zhuǎn)子機殼352對電機300內(nèi)部元件進行保護，避免意外損傷。

同時，定子31與定子機殼351之間、第一轉(zhuǎn)子部32和與之相連的波輪400與外轉(zhuǎn)子機殼352之間、第二轉(zhuǎn)子部33與內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼353之間、定子固定環(huán)341與定子機殼351傳動之間、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與外轉(zhuǎn)子機殼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)子機殼353之間均采用傳動連接，也就是說，定子31與定子機殼351之間、第一轉(zhuǎn)子部32和與之相連的波輪400與外轉(zhuǎn)子機殼352之間、第二轉(zhuǎn)子部33與內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼353之間、定子固定環(huán)341與定子機殼351傳動之間、第一轉(zhuǎn)子固定環(huán)342與外轉(zhuǎn)子機殼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)子機殼353分別同步運動或同步不運動，例如，在本實施例中，定子31與定子機殼351之間無相對運動，定子機殼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間隔開的實心軸。

其中，內(nèi)轉(zhuǎn)子機殼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)實際的設(shè)計需求做出適應(yīng)性的選擇，以保證電機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)等方式實現(xiàn)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)磁鐵芯321的結(jié)合，例如，在本實用新型的一個示例中，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)實際設(shè)計需求改變永磁體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，使得在輸出機械轉(zhuǎn)速相同時，可以通過切換電機300的不同運行狀態(tài)(如洗滌狀態(tài)和脫水狀態(tài))實現(xiàn)洗衣機S的變極變壓運行。

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300在不同運行狀態(tài)下能夠正常運行。

下面參考圖1-圖6通過多個具體實施例對根據(jù)本實用新型實施例的波輪洗衣機S100進行詳細(xì)描述。

如圖1至圖3所示，本實用新型實施例中波輪洗衣機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300等主要部件，其中洗衣機S外桶的100固定在洗衣機S的箱體上。變極變壓電機300包含定子31、第一轉(zhuǎn)子部32、第二轉(zhuǎn)子部33、切換機構(gòu)34等主要部件。詳細(xì)的，電機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，定子機殼351構(gòu)成，其中定子機殼351通過螺栓固定在洗衣機S外桶100上。在本實施例中，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S在洗滌狀態(tài)下，驅(qū)動線圈驅(qū)動同步器3442運動到圖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30的定子，在此狀態(tài)下，第一轉(zhuǎn)子部32作為電機300的唯一旋轉(zhuǎn)部件驅(qū)動洗衣機S的波輪400低速大轉(zhuǎn)矩洗滌運行，此時，電機300的等效運行極對數(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S在脫水運行狀態(tài)下，驅(qū)動線圈驅(qū)動同步器3442運行到圖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30的轉(zhuǎn)子，一起驅(qū)動波輪400和內(nèi)桶200高速脫水運行，此時，電機300的等效運行極對數(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300的工作電頻率之比僅為1.68，保證了兩種狀態(tài)下電機300均工作在高效率區(qū)間，洗衣機S整機能耗大幅度下降。

根據(jù)本實用新型實施例的洗衣機S，采用了與現(xiàn)有永磁電機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300在所述洗滌狀態(tài)下通過大的工作極數(shù)實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩低速高效率運行，在所述脫水狀態(tài)下通過較低的工作極對數(shù)率實現(xiàn)高速高效率運行，因此洗衣機300在不同的狀態(tài)下均實現(xiàn)高能效運行。此外，由于采用了新原理電機作為動力源，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S整機的體積，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)本實用新型實施例的洗衣機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。

在本實用新型的描述中，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實用新型和簡化描述，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實用新型的限制。

在本實用新型中，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)語在本實用新型中的具體含義。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。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施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實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施例或示例進行接合和組合。

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