CN104935135B - 洗衣机和用于洗衣机的电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机和用于洗衣机的电机，所述洗衣机包括：洗衣桶；以及用于驱动所述洗衣桶绕其旋转轴线转动的电机，所述电机为2极单相感应电机，且包括：定子，所述定子具有转子容纳腔；转子，所述转子设置在所述转子容纳腔内并与所述定子磁耦合，其中，所述定子的内直径与所述定子的最小外直径的比值不大于0.48，所述定子的槽底直径减所述定子的内直径与所述定子的最小外直径减所述定子的槽底直径的比值不小于1.04。根据本发明实施例的洗衣机具有成本低、重量轻、内部有效空间较大等优点。

Description

洗衣机和用于洗衣机的电机

技术领域

本发明涉及电器制造技术领域，具体而言，涉及一种洗衣机和用于洗衣机的电机。

背景技术

相关技术中的波轮洗衣机，成本较高，重量较大，且内部的有效空间较小。

发明内容

本发明是基于本申请的发明人对以下事实和问题的发现作出的：

相关技术中的波轮洗衣机，成本较高，重量较大，且内部的有效空间较小，本申请的发明人通过大量的研究和实验发现，导致上述问题的原因在于，相关技术中的波轮洗衣机采用4极单相感应电机驱动洗衣桶，该电机的同步转速为1500rpm，经一级减速机构减速到750-800rpm左右，其对应输出为脱水状态，通过离合器切换到洗涤状态，在一级减速的基础上再经二级减速机构减速到210-260rpm左右。由于4极单相感应电机的转速较低，对应相同的输出功率，其输出转矩就要较大，而电机体积与电机转矩成正比，因此电机体积会较大，从而导致电机成本较高、重量较大，且需要占用洗衣机内部较大的空间。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种洗衣机，该洗衣机具有成本低、重量轻、内部有效空间较大等优点。

本发明还提出一种具有体积小、成本低、重量轻、能够增大洗衣机内部有效空间等优点的用于洗衣机的电机。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种洗衣机，所述洗衣机包括：洗衣桶；以及用于驱动所述洗衣桶绕其旋转轴线转动的电机，所述电机为2极单相感应电机，且包括：定子，所述定子具有转子容纳腔；转子，所述转子设置在所述转子容纳腔内并与所述定子磁耦合，其中，所述定子的内直径与所述定子的最小外直径的比值不大于0.48，所述定子的槽底直径减所述定子的内直径与所述定子的最小外直径减所述定子的槽底直径的比值不小于1.04。

根据本发明实施例的洗衣机具有成本低、重量轻、内部有效空间较大等优点。

另外，根据本发明上述实施例的洗衣机还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述定子包括具有定子轭部和定子齿部的定子铁芯以及绕置在所述定子轭部上的绕组。

根据本发明的一个实施例，所述定子铁芯由沿所述定子铁芯的周向排列的多个定子铁芯单元可拆卸地拼接而成。

根据本发明的一个实施例，所述定子铁芯单元为两个或四个。

根据本发明的一个实施例，所述定子铁芯与所述绕组整体塑封。

根据本发明的一个实施例，所述转子为鼠笼转子，所述定子为24槽定子。

根据本发明的一个实施例，所述定子的最小外直径为100-120毫米、沿其轴向方向的长度为30-40毫米。

根据本发明的一个实施例，所述定子的转子容纳腔的内周壁上形成有多个绕线槽，所述多个绕线槽包括多组窄槽和多组宽槽，其中，所述每组窄槽包括多个窄槽且所述每组宽槽包括多个宽槽，所述每组宽槽和所述每组窄槽沿所述定子的内周壁的周向交替设置。

根据本发明的一个实施例，所述窄槽和所述宽槽沿着所述定子的径向方向的深度相同，且所述宽槽沿着所述定子的周向的宽度大于所述窄槽沿着所述定子的周向的宽度。

根据本发明的一个实施例，所述宽槽沿着垂直于所述定子的轴向的横截面面积与所述窄槽沿着垂直于所述定子的轴向的横截面面积之比不小于1.18:1。

根据本发明的一个实施例，所述每组窄槽中相邻所述窄槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角小于等于14.5°，所述每组宽槽中相邻所述宽槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角大于等于16°，相邻所述窄槽和所述宽槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角为14°-16°。

根据本发明的一个实施例，所述窄槽为4组且所述每组窄槽包括4个窄槽，所述宽槽为4组且所述每组宽槽包括2个宽槽。

根据本发明的一个实施例，所述窄槽和所述宽槽内分别绕置有主相绕组和副相绕组中的一相绕组。

根据本发明的一个实施例，所述洗衣机为波轮洗衣机。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种用于洗衣机的电机，所述电机为2极单相感应电机，且包括：定子，所述定子具有转子容纳腔；转子，所述转子设置在所述转子容纳腔内并与所述定子磁耦合，其中，所述定子的内直径与所述定子的最小外直径的比值不大于0.48，所述定子的槽底直径减所述定子的内直径与所述定子的最小外直径减所述定子的槽底直径的比值不小于1.04。

根据本发明实施例的用于洗衣机的电机具有体积小、成本低、重量轻、能够增大洗衣机内部有效空间等优点

附图说明

图1是根据本发明实施例的洗衣机的电机的结构示意图。

图2和图3是根据本发明实施例的洗衣机的电机的定子的结构示意图。

图4是根据本发明另一个实施例的洗衣机的电机的定子的结构示意图。

附图标记：电机1、定子10、转子容纳腔11、窄槽12、宽槽13、定子轭部14、定子齿部15、主相绕组16、副相绕组17、定子铁芯18、定子铁芯单元19、转子20。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

首先，本发明是基于本申请的发明人对以下事实和问题的发现作出的：

相关技术中的波轮洗衣机，成本较高，重量较大，且内部的有效空间较小，本申请的发明人通过大量的研究和实验发现，导致上述问题的原因在于，相关技术中的波轮洗衣机采用4极单相感应电机驱动洗衣桶，该电机的同步转速为1500rpm左右，经一级减速机构减速到750-800rpm左右，其对应输出为脱水状态，通过离合器切换到洗涤状态，在一级减速的基础上再经二级减速到210-260rpm左右。由于4极单相感应电机的转速较低，对应相同的输出功率，其输出转矩就要较大，而电机体积与电机转矩成正比，因此电机体积会较大，从而导致电机成本较高、重量较大，且需要占用洗衣机内部较大的空间。

下面参考附图描述根据本发明实施例的洗衣机。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的洗衣机包括洗衣桶(图中未示出)和电机1。

电机1用于驱动所述洗衣桶绕其旋转轴线转动，所述洗衣桶的旋转轴线沿竖直方向定向，所述竖直方向以洗衣机正常使用时的竖直方向为准。电机1为2极单相感应电机，具体地，电机1包括定子10和转子20。定子10具有转子容纳腔11。转子20设置在转子容纳腔11内并与定子10磁耦合。其中，定子10的内直径ID1与定子10的最小外直径OD的比值不大于0.48，即ID1：OD≤0.48：1。定子10的槽底直径ID2减定子10的内直径ID1与定子10的最小外直径OD减定子10的槽底直径ID2的比值不小于1.04，即(ID2-ID1)：(OD-ID2)≥1.04：1。

本领域的技术人员可以理解地是，定子10的槽底直径ID2是指，定子10的所有绕线槽的槽底所在圆周的直径。

根据本发明实施例的洗衣机，用于驱动所述洗衣桶的电机1采用2极单相感应电机，其同步转速提高到3000rpm左右，额定转速为1900-2700rpm，相应将一级减速机构的减速比从1.72左右增大至2.5-3.5，经一级减速机构减速到750-800rpm左右，其对应输出为脱水状态，通过离合器切换到洗涤状态，其在一级减速的基础上再经二级减速机构减速到210-260rpm左右。

由于电机1相比相关技术中洗衣机的电机的转速提高了一倍左右，在相同输出功率下，电机1的输出转矩减小了一半左右，由此可以减小电机1体积约20％左右，减小电机1的重量和成本，从而减小洗衣机的重量和成本，增大洗衣机的内部有效空间。

并且，电机1的定子10，其内直径ID1与定子10的最小外直径OD的比值大于或等于0.48，且槽底直径ID2减内直径ID1与最小外直径OD减槽底直径ID2的比值不小于1.04，采用该比例可以避免定子10的轭部过小而导致磁路饱和程度增大，从而保证定子铁芯的轴向长度和绕组的用量，使定子铁芯和绕组的用量比例最佳，成本最低。

因此，根据本发明实施例的洗衣机具有成本低、重量轻、内部有效空间较大等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的洗衣机。

在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，根据本发明实施例的洗衣机包括洗衣桶和电机1。具体而言，所述洗衣机为波轮洗衣机。

其中，转子20为鼠笼转子，定子10为24槽定子。对于2极电机，采用24槽定子，绕组方案可以实现节距为5槽、7槽、9槽和11槽的同心式绕组，该绕组谐波含量小，对振动噪声有利，此外节距为7槽、9槽、11槽的同心式绕组，绕组用量会有所降低。

可选地，定子10的内直径ID1为55-57毫米，定子10的最小外直径OD为100-120毫米，定子10的沿其轴向方向的长度为30-40毫米。优选地，定子10的内直径ID1为56毫米，定子10的最小外直径OD为120毫米，定子10的沿其轴向方向的长度为35毫米。该内直径、外直径以及轴向长度范围可以使得定子铁芯用量和绕组用量比例最佳，保证电机1体积最小、成本最低。

在本发明的一些具体示例中，如图2所示，定子10包括定子铁芯18和绕组。其中，定子铁芯18具有定子轭部14和定子齿部15，定子轭部14为大体圆环形，定子齿部15为多个且沿定子轭部14的内周面的周向等间距地设在定子轭部14的内周面上，相邻定子齿部15之间形成绕线槽。所述绕组绕置在定子铁芯18的定子轭部14上且包括主相绕组16和副相绕组17，即所述绕组为两相绕组。定子10采用轭部绕线，由此可以减小绕组的匝长，从而减小绕组用量，以进一步降低成本。

有利地，如图3和图4所示，定子铁芯18由多个定子铁芯单元19依次首尾可拆卸地拼接而成，多个定子铁芯单元19沿定子铁芯18的周向排列。换言之，定子铁芯18采用多瓣分割结构。这样一方面可以方便轭部绕线，另一方面可以提高铁芯材料的利用率。

具体地，如图3所示，定子铁芯18两等分以形成两个定子铁芯单元19，两个定子铁芯单元19首尾拼接组成一个完整的定子铁芯18。

如图4所示，定子铁芯18也可以四等分以形成四个定子铁芯单元19，四个定子铁芯单元19首尾拼接组成一个完整的定子铁芯18。

可选地，主相绕组16和副相绕组17在定子铁芯18上绕置完成后塑封，即定子铁芯18与所述绕组整体塑封。由此可以提高定子10的散热能力，增加定子10的绝缘强度，使定子10更加安全可靠。

在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，定子10的外轮廓为圆形，定子10的转子容纳腔11的内周壁上形成有多个绕线槽，所述多个绕线槽包括多组窄槽12和多组宽槽13。每组窄槽12包括多个窄槽12且每组宽槽13包括多个宽槽13，窄槽12和宽槽13沿着定子10的径向方向的深度相同，且宽槽13沿着定子10的周向方向的宽度大于窄槽12沿着定子10的周向方向的宽度。每组宽槽13和每组窄槽12沿定子10的内周壁的周向交替设置。其中，窄槽12内绕置有主相绕组和副相绕组中的一相绕组，宽槽13内绕置有主相绕组和副相绕组中的一相绕组。

由此可以在保证定子10的轭部的径向厚度的情况下，使宽槽13沿着垂直于定子10的轴向的横截面面积大于窄槽12沿着垂直于定子10的轴向的横截面面积，由此不仅可以便于宽槽13中放置的绕组匝数多于窄槽12中放置的绕组匝数，而且可以避免磁场饱和而影响磁路。

可选地，宽槽13沿着垂直于定子10的轴向的横截面面积与窄槽12沿着垂直于定子10的轴向的横截面面积之比不小于1.18:1。对于同心式正弦绕组，每个绕线槽内的绕组匝数不同，由此可以使装有匝数较多的绕线槽具有较大的槽面积，且使装有匝数较少的绕线槽具有较小的槽面积。

每组窄槽12中相邻窄槽12的沿着定子10的径向的中心轴线的圆心角α小于等于14.5°，每组宽槽13中相邻宽槽13的沿着定子10的径向的中心轴线的圆心角γ大于等于16°，相邻所述窄槽和所述宽槽的沿着定子10的径向的中心轴线的圆心角β为14°-16°。优选地，每组窄槽12中相邻窄槽12的沿着定子10的径向的中心轴线的圆心角α为14.5°，每组宽槽13中相邻宽槽13的沿着定子10的径向的中心轴线的圆心角γ为16°，相邻所述窄槽和所述宽槽的沿着定子10的径向的中心轴线的圆心角β为15.25°。

在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，窄槽12为4组且每组窄槽12包括4个窄槽12。宽槽13为4组且每组宽槽13包括2个宽槽13。换言之，窄槽12为16个且每4个窄槽12沿定子10的周向连续排列，宽槽13为8个且每2个宽槽13沿定子10的周向连续排列，即窄槽12和宽槽13在定子10的周向上的排列方式依次为4个窄槽12、2个宽槽13、4个窄槽12、2个宽槽13、4个窄槽12、2个宽槽13、4个窄槽12、2个宽槽13。

根据本发明实施例的洗衣机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

下面参考附图描述根据本发明实施例的用于洗衣机的电机1。

如图1和图2所示，根据本发明实施例的电机1为2极单相感应电机，具体包括定子10和转子20。

定子10具有转子容纳腔11。转子20设置在转子容纳腔11内并与定子10磁耦合。其中，定子10的内直径ID1与定子10的最小外直径OD的比值不大于0.48，定子10的槽底直径ID2减定子10的内直径ID1与定子10的最小外直径OD减定子10的槽底直径ID2的比值不小于1.04。

根据本发明实施例的用于洗衣机的电机1具有体积小、成本低、重量轻、能够增大洗衣机内部有效空间等优点

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种洗衣机，其特征在于，包括：

洗衣桶；以及

用于驱动所述洗衣桶绕其旋转轴线转动的电机，所述电机为2极单相感应电机，且包括：

定子，所述定子具有转子容纳腔；

转子，所述转子设置在所述转子容纳腔内并与所述定子磁耦合，其中，

所述定子的内直径与所述定子的最小外直径的比值不大于0.48，所述定子的槽底直径减所述定子的内直径与所述定子的最小外直径减所述定子的槽底直径的比值不小于1.04；

所述定子的转子容纳腔的内周壁上形成有多个绕线槽，所述多个绕线槽包括多组窄槽和多组宽槽，其中，所述每组窄槽包括多个窄槽且所述每组宽槽包括多个宽槽，所述每组宽槽和所述每组窄槽沿所述定子的内周壁的周向交替设置；

所述窄槽和所述宽槽沿着所述定子的径向方向的深度相同，且所述宽槽沿着所述定子的周向的宽度大于所述窄槽沿着所述定子的周向的宽度，

所述宽槽沿着垂直于所述定子的轴向的横截面面积与所述窄槽沿着垂直于所述定子的轴向的横截面面积之比不小于1.18:1，

所述每组窄槽中相邻所述窄槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角小于等于14.5°，所述每组宽槽中相邻所述宽槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角大于等于16°，相邻所述窄槽和所述宽槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角为14°-16°。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述定子包括具有定子轭部和定子齿部的定子铁芯以及绕置在所述定子轭部上的绕组。

3.根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，所述定子铁芯由沿所述定子铁芯的周向排列的多个定子铁芯单元可拆卸地拼接而成。

4.根据权利要求3所述的洗衣机，其特征在于，所述定子铁芯单元为两个或四个。

5.根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，所述定子铁芯与所述绕组整体塑封。

6.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述转子为鼠笼转子，所述定子为24槽定子。

7.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述定子的最小外直径为100-120毫米、沿其轴向方向的长度为30-40毫米。

8.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述窄槽为4组且所述每组窄槽包括4个窄槽，所述宽槽为4组且所述每组宽槽包括2个宽槽。

9.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述窄槽和所述宽槽内分别绕置有主相绕组和副相绕组中的一相绕组。

10.根据权利要求1-9任一所述的洗衣机，其特征在于，所述洗衣机为波轮洗衣机。

11.一种用于洗衣机的电机，其特征在于，所述电机为2极单相感应电机，且包括：

定子，所述定子具有转子容纳腔；

转子，所述转子设置在所述转子容纳腔内并与所述定子磁耦合，其中，所述定子的内直径与所述定子的最小外直径的比值不大于0.48，所述定子的槽底直径减所述定子的内直径与所述定子的最小外直径减所述定子的槽底直径的比值不小于1.04；

所述定子的转子容纳腔的内周壁上形成有多个绕线槽，所述多个绕线槽包括多组窄槽和多组宽槽，其中，所述每组窄槽包括多个窄槽且所述每组宽槽包括多个宽槽，所述每组宽槽和所述每组窄槽沿所述定子的内周壁的周向交替设置；

所述窄槽和所述宽槽沿着所述定子的径向方向的深度相同，且所述宽槽沿着所述定子的周向的宽度大于所述窄槽沿着所述定子的周向的宽度，

所述宽槽沿着垂直于所述定子的轴向的横截面面积与所述窄槽沿着垂直于所述定子的轴向的横截面面积之比不小于1.18:1，

所述每组窄槽中相邻所述窄槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角小于等于14.5°，所述每组宽槽中相邻所述宽槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角大于等于16°，相邻所述窄槽和所述宽槽的沿着所述定子的径向的中心轴线的圆心角为14°-16°。