CN106480635A - 洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机，包括外桶、内桶和电机，电机包括分别可相对旋转的定子、第一转子部、第二转子部以及在洗涤状态和脱水状态之间可切换的切换机构，定子安装在外桶上且与外桶的相对位置固定，切换机构处于洗涤状态时，固定定子与第二转子部的相对位置，第一转子部充当用于驱动内桶旋转的转子，切换机构处于脱水状态时，固定第一转子部与第二转子部的相对位置，第一转子部和第二转子部充当用于驱动内桶旋转的转子。根据本发明实施例的洗衣机，通过采用电机直接驱动，并且可切换不同的电机等效极对数以及运行频率，从而实现洗衣机不同运行模式的变极变压运行。该洗衣机的结构紧凑、体积小、噪音低、能够兼顾不同模式下的高能效运行。

Description

洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机制造技术领域，尤其涉及一种洗衣机。

背景技术

目前，滚筒洗衣机的驱动模式通常为集中驱动加皮带传动的方式，这种驱动及传动方式使得工作工程中，往往带来噪声以及能耗损失，相关技术中，部分滚筒洗衣机采用将外转子电机直接安装在洗衣机的外桶上作为驱动部件，然而，由于洗衣机的洗涤模式和脱水甩干模式对于转速要求相差较大，为了兼顾这两种运行状态，采用直驱电机的滚筒洗衣机通常在洗涤状态下效率很低，由此造成了不必要的电能损失，降低了用户体验。

发明内容

相关技术中的洗衣机由于洗涤状态和脱水状态的转速相差10倍以上，为了在有限的电压下兼顾两种运行状态，采用一台大外径外转子电机直接安装在洗衣机外桶上作为驱动部件，然而该种使用直驱电机的滚筒洗衣机通常在洗涤状态下效率很低，且由于洗涤时间通常长达一个小时，造成了不必要的电能损失。

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，该洗衣机结构紧凑、体积小、噪音低、可以改变在不同模式下电机的运行极对数，同时有效地兼顾洗衣机在洗涤模式以及脱水模式下高能效运行。

根据本发明实施例的洗衣机，包括外桶；内桶，所述内桶可旋转地设在所述外桶内；电机，所述电机包括分别可相对旋转的定子、第一转子部、第二转子部以及在洗涤状态和脱水状态之间可切换的切换机构，所述定子安装在所述外桶上且与所述外桶的相对位置固定，所述第一转子部与所述内桶传动连接，所述切换机构处于所述洗涤状态时，固定所述定子与所述第二转子部的相对位置，所述第一转子部充当用于驱动所述内桶旋转的转子，所述切换机构处于所述脱水状态时，固定所述第一转子部与所述第二转子部的相对位置，所述第一转子部和所述第二转子部充当用于驱动所述内桶旋转的转子。

根据本发明实施例的洗衣机，通过将定子、第一转子部、第二转子部设置为任意两个均可相对旋转，并且利用切换机构可选地固定其中两个，从而使得第一转子部或第一转子部和第二转子部分别形成为在两种工作状态下的可以驱动内桶的转子，进而在不改变电机绕组连接的情况下，实现电机的等效转子极数切换，从而适应洗衣机的不同模式。同时，通过采用电机进行直接驱动，可以有效地简化整体结构，缩小整机体积，并且还可以降低洗衣机运行噪音以及整机能耗。该洗衣机的结构紧凑、体积小、噪音低、能耗低，可以实现高转矩直接驱动，同时有效地兼顾洗衣机在洗涤模式以及脱水模式下高能效运行。

另外，根据本发明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、所述第一转子部和所述第二转子部沿所述电机的径向由外至内依次间隔设置。

根据本发明的一个实施例，所述切换机构包括：定子固定环，所述定子固定环与所述定子的相对位置固定；第一转子固定环，所述第一转子固定环与所述第一转子部的相对位置固定；第二转子固定环，所述第二转子固定环与所述第二转子部的相对位置固定；驱动部和滑动环，所述滑动环由所述驱动部驱动滑动，所述切换机构处于所述洗涤状态时，所述滑动环在所述驱动部的驱动下分别与所述定子固定环和所述第二转子固定环配合，所述切换机构处于所述脱水状态时，所述滑动环在所述驱动部的驱动下分别与所述第一转子固定环和所述第二转子固定环配合。

根据本发明的一个实施例，所述驱动部为通过电磁感应驱动所述滑动环滑动的控制线圈。

根据本发明的一个实施例，所述滑动环、所述定子固定环、所述第一转子固定环和所述第二转子固定环上分别设有卡齿，所述切换机构处于所述洗涤状态时，所述滑动环上的卡齿分别与所述定子固定环上的卡齿和所述第二转子固定环上的卡齿啮合，所述切换机构处于所述脱水状态时，所述滑动环上的卡齿分别与所述第一转子固定环上的卡齿和所述第二转子固定环上的卡齿啮合。

根据本发明的一个实施例，所述滑动环上的卡齿分布在所述滑动环的外周面和内周面上，所述定子固定环上的卡齿分布在所述定子固定环的内周面上，所述第一转子固定环上的卡齿分布在所述第一转子固定环的外周面上，所述第二转子固定环上的卡齿分布在所述第二转子固定环的外周面上。

根据本发明的一个实施例，所述电机还包括：定子机壳，所述定子机壳安装在所述外桶上，所述定子与所述定子机壳传动连接；转子机壳，所述第一转子部和所述内桶分别与所述转子机壳传动连接；转子端盖，所述端盖与所述第二转子部传动连接，所述定子固定环与所述定子机壳传动连接，所述第一转子固定环与所述第一转子部传动连接，所述第二转子固定环与所述转子端盖传动连接。

根据本发明的一个实施例，所述转子机壳与所述第二转子部之间通过轴承配合。

根据本发明的一个实施例，所述转子机壳通过穿过所述外桶的支撑轴与所述内桶传动连接。

根据本发明的一个实施例，所述支撑轴为横截面为环形的中空轴。

根据本发明的一个实施例，所述外桶上设有支撑座，所述支撑轴通过轴承可旋转地配合在所述支撑座内。根据本发明的一个实施例，

根据本发明的一个实施例，所述定子包括定子导磁铁芯；定子绕组，所述定子绕组绕制在所述定子导磁铁芯上。

根据本发明的一个实施例，所述第二转子部包括转子导磁铁芯；永磁体，所述永磁体设在所述转子导磁铁芯上。

根据本发明的一个实施例，所述第一转子部包括：多个导磁铁芯；多个非导磁间隔块，多个所述导磁铁芯和多个所述非导磁间隔块沿所述电机的周向交替排列。

根据本发明的一个实施例，所述定子产生的旋转磁场的极对数为p_s，所述第二转子部产生的励磁磁场的极对数为p_f，所述导磁铁芯的数量为p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的洗衣机在洗涤状态下的剖视图；

图2是图1中A部的放大图；

图3是图1中所示的洗衣机在洗涤状态下的电机的截面视图；

图4是根据本发明一个实施例的洗衣机在脱水状态下的剖视图；

图5是图4中B部的放大图；

图6是图4中所示的洗衣机在脱水状态下的电机的截面视图。

附图标记：

100：洗衣机；

10：外桶；

20：内桶；

30：电机；

31：定子；311：定子导磁铁芯；312：定子绕组；

32：第一转子部；321：导磁铁芯；322：非导磁间隔块；

33：第二转子部；331：转子导磁铁芯；332：永磁体；

34：切换机构；

341：驱动部；342：滑动环；

35：定子固定环；

36：第一转子固定环；

37：第二转子固定环；

40：定子机壳；

50：转子机壳；

60：轴承；

70：支撑轴；

80：支撑座。

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。

下面结合附图1至图6具体描述根据本发明实施例的洗衣机100。

根据本发明实施例的洗衣机100包括外桶10、内桶20和电机30。具体而言，内桶20可旋转地设在外桶10内，电机30包括分别可相对旋转的定子31、第一转子部32、第二转子部33以及在洗涤状态和脱水状态之间可切换的切换机构34。

其中，定子31安装在外桶10上且与外桶10的相对位置固定，第一转子部32与内桶20传动连接，切换机构34处于洗涤状态时，固定定子31与第二转子部33的相对位置，第一转子部32充当用于驱动内桶20旋转的转子，切换机构34处于脱水状态时，固定第一转子部32与第二转子部33的相对位置，第一转子部32和第二转子部33充当用于驱动内桶20旋转的转子。

换言之，该洗衣机100主要由外桶10、内桶20和电机30组成。外桶10和内桶20分别沿轴向方向(如图1所示左右方向)延伸，外桶10固定在洗衣机100的机箱(未示出)上，内桶20可旋转地套设在外桶10内，并且与外桶10同轴设置，从而使得内桶20相对于外桶10具有旋转独立性，进而通过电机30驱动内桶20旋转，从而带动对内桶20内的待洗涤衣物的旋转，达到洗涤和脱水目的。

进一步地，电机30主要由定子31、第一转子部32、第二转子部33和切换机构34组成，定子31、第一转子部32、第二转子部33大致形成为圆筒形结构，且沿轴向方向(如图1所示左右方向)同轴设置，定子31、第一转子部32、第二转子部33三者之间任意两个都可以相对旋转，也就是说，第一转子部32可以相对于定子31或第二转子部33做旋转运动，同时，第二转子部33也可以相对于第一转子部32或定子31做旋转运动。同时，定子31设在外桶10上且与外桶10的相对位置固定，即定子31与外桶10之间相对静止，第一转子部32与内桶20传动连接，也就是说，第一转子部32与内桶20之间可以同步运动，也可以同步不运动，从而实现电机30对内桶20的驱动。

再者，当洗衣机100处于洗涤状态时，切换机构34固定定子31与第二转子部33(如图1所示)之间的相对位置，从而使得定子31与第二转子部33作为电机30的定子，相对于外桶10静止不动，此时，第一转子部32可相对于定子31和第二转子部33旋转并且驱动内桶20旋转，即作为电机30的转子，从而使得电机30的等效极对数较高，进而实现洗衣机100的大转矩低速高效运行状态。

当洗衣机100处于脱水状态时，切换机构34固定第一转子部32与第二转子部33(如图4所示)之间的相对位置，使得第一转子部32与第二转子部33作为电机30的双转子，相对于外桶10以及定子31同步旋转，从而驱动内桶20旋转，进而使得电机30的等效极对数较低，进而实现洗衣机100的小转矩高速高效运行状态。从而通过切换机构34实现洗涤状态和脱水状态之间的切换，实现对电机30的等效转子极对数和工作点频率的调节，从而实现洗衣机100的变极变压运行。

由此，根据本发明实施例的洗衣机100，通过将定子31、第一转子部32、第二转子部33设置为任意两个均可相对旋转，并且利用切换机构34可选地固定其中两个的位置，从而使得第一转子部32或第一转子部32和第二转子部33分别形成为在两种工作状态下的可以驱动内桶20的转子，进而在不改变电机30绕组连接的情况下，实现电机30转子极数和运行频率的切换，从而适应洗衣机100的不同模式。同时，通过采用电机30进行高转矩直接驱动，可以有效地简化整体结构，缩小整机体积，并且还可以降低洗衣机100运行噪音以及整机能耗。该洗衣机100的结构紧凑、体积小、噪音低、能耗低，可以实现高转矩直接驱动，同时有效地兼顾洗衣机100在洗涤模式以及脱水模式下高能效运行。

在本发明的一些具体实施方式中，定子31、第一转子部32和第二转子部33沿电机30的径向由外至内依次间隔设置。

具体地，如图1和图2所示，定子31、第一转子部32和第二转子部33的截面大致形成为圆环形，并且定子31、第一转子部32和第二转子部33沿电机30的径向方向由外向内依次间隔开设置，也就是说，第一转子部32位于定子31的内侧且位于第二转子部33的外侧，三者之间间隔开设置，从而避免任意两者之间相对旋转时产生干涉，进而保证洗衣机100的正常工作。

其中，切换机构34包括定子固定环35、第一转子固定环36、第二转子固定环37、驱动部341和滑动环342。定子固定环35与定子31的相对位置固定，第一转子固定环36与第一转子部32的相对位置固定，第二转子固定环37与第二转子部33的相对位置固定，滑动环342由驱动部341驱动滑动，切换机构34处于洗涤状态时，滑动环342在驱动部341的驱动下分别与定子固定环35和第二转子固定环37配合，切换机构34处于脱水状态时，滑动环342在驱动部341的驱动下分别与第一转子固定环36和第二转子固定环37配合。

具体地，如图2和图5所示，切换机构34主要由定子固定环35、第一转子固定环36、第二转子固定环37、驱动部341和滑动环342组成。定子固定环35大致形成为圆环形结构，定子固定环35与定子31的相对位置固定，即定子固定环35与定子31之间固定相连；第一转子固定环36与第一转子部32的相对位置固定，第一转子固定环36与第一转子部32可以同步运动，也可以同步不运动；第二转子固定环37与第二转子部33的相对位置固定，也就是说，第二转子固定环37与第二转子部33可以同步运动，也可同步不运动，滑动环342邻近定子固定环35、第一转子固定环36、第二转子固定环37设置，并且可以通过驱动部341驱动沿轴向方向(如图1和图4所示左右方向)移动，从而实现电机30的不同状态之间的切换，进而实现洗衣机100的变极变压运行。

当切换机构34处于洗涤状态(如图2所示位置)时，滑动环342在驱动部341驱动下，一端与定子固定环35配合，另一端与第二转子固定环37配合，从而使得定子31和第二转子部33的相对位置固定(即同步不运动)，此时，第一转子部32形成为相对定子31旋转的转子，从而使得电机30的等效极对数较高，进而实现洗衣机100的大转矩低速高效运行状态。

当切换机构34处于脱水状态(如图3所示位置)时，滑动环342在驱动部341驱动下，一端与第一转子固定环36配合，另一端与第二转子固定环37配合，从而使得第一转子部32和第二转子部33的相对位置固定(即可以同步运动或者同步不运动)，此时，第一转子部32和第二转子部33形成为相对定子31旋转的转子，从而使得电机30的等效极对数较低，进而实现洗衣机100的小转矩高速高效运行状态。

可选地，驱动部341为通过电磁感应驱动滑动环342滑动的控制线圈。通过将驱动部341设为可以通过电磁感应控制滑动环342滑动的控制线圈，从而可以简化电机30内部的布线，使得电机30整体结构更加简单。

可选地，滑动环342、定子固定环35、第一转子固定环36和第二转子固定环37上分别设有卡齿，切换机构34处于洗涤状态时，滑动环342上的卡齿分别与定子固定环35上的卡齿和第二转子固定环37上的卡齿啮合，切换机构34处于脱水状态时，滑动环342上的卡齿分别与第一转子固定环36上的卡齿和第二转子固定环37上的卡齿啮合。

如图2和图5所示，滑动环342大致形成为圆筒形结构，圆筒形结构的滑动环342的内壁和外壁上分别设有卡齿，第一转子固定环36的外壁上设有卡齿，第二转子固定环37的外壁上设有卡齿，滑动环342内壁上的卡齿能够与第一转子固定环36和第二转子固定环37的外壁上的卡齿啮合配合，滑动环342外壁上的卡齿能够与定子固定环35内壁上的卡齿配合，从而利用卡齿间的配合作用，增强滑动环342与定子固定环35、第一转子固定环36和第二转子固定环37之间的连接可靠性，保证电机30的正常运转。

其中，滑动环342上的卡齿分布在滑动环342的外周面和内周面上，定子固定环35上的卡齿分布在定子固定环35的内周面上，第一转子固定环36上的卡齿分布在第一转子固定环36的外周面上，第二转子固定环37上的卡齿分布在第二转子固定环37的外周面上。

具体地，滑动环342的内周面和外周面上分别设有卡齿，第一转子固定环36的外周面上设有卡齿，第二转子固定环37的外周面上设有卡齿，滑动环342内周面上的卡齿能够与第一转子固定环36和第二转子固定环37的外周面上的卡齿啮合配合，滑动环342外周面上的卡齿能够与定子固定环35内周面上的卡齿配合，从而利用卡齿间的配合作用，增强滑动环342与定子固定环35、第一转子固定环36和第二转子固定环37之间的连接可靠性，保证电机30的正常运转。

当切换机构34处于洗涤状态(如图2所示位置)时，滑动环342内周面上的卡齿与第二转子固定环37外周面上的卡齿啮合，滑动环342外周面上的卡齿与定子固定环35内周面上的卡齿啮合，从而保证定子31与第二转子部33的传动连接，定子31与第二转子部33同步不转动；当切换机构34处于脱水状态(如图5所示位置)时，滑动环342内周面上的卡齿同时与第一转子固定环36和第二转子固定环37外周面上的卡齿啮合，从而保证第一转子部32与第二转子部33的传动连接，第一转子部32与第二转子部33可以同步运动或同步不运动。

此外，电机30还包括定子机壳40、转子机壳50和转子端盖(未示出)，定子机壳40安装在外桶10上，定子31与定子机壳40传动连接，第一转子部32和内桶20分别与转子机壳50传动连接，端盖与第二转子部33传动连接，定子固定环35与定子机壳40传动连接，第一转子固定环36与第一转子部32传动连接，第二转子固定环37与转子端盖传动连接。

具体地，如图2所示，定子机壳40大致形成为一端(如上端)敞开的圆筒状结构且与外桶10固定连接，定子31、第一转子部32和定子31沿定子机壳40的径向方向由外向内依次间隔开设在定子机壳40内且同轴设置，从而通过定子机壳40对电机30内部元件进行保护，避免意外损伤。

同时，定子31与定子机壳40之间、第一转子部32和与之相连的内桶20与转子机壳50之间、端盖与第二转子部33之间、定子固定环35与定子机壳40传动之间、第一转子固定环36与第一转子部32之间以及第二转子固定环37与第二转子部33和转子端盖之间均采用传动连接，也就是说，定子31与定子机壳40之间、第一转子部32和与之相连的内桶20与转子机壳50之间、端盖与第二转子部33之间、定子固定环35与定子机壳40传动之间、第一转子固定环36与第一转子部32之间以及第二转子固定环37与第二转子部33和转子端盖之间分别同步运动或同步不运动，例如，在本实施例中，定子31与定子机壳40之间无相对运动，定子机壳40处于固定状态，则定子31也处于固定状态。

其中，转子机壳50与第二转子部33之间通过轴承60配合。

具体地，如图2所示，转子机壳50的外周面与轴承60内周面配合，第二转子部33的内周面与轴承60的外周面配合，从而通过轴承60保证第二转子部33相对于转子机壳50具有独立旋转性。

可选地，转子机壳50通过穿过外桶10的支撑轴70与内桶20传动连接。

参照图2，转子机壳50与外桶10的支撑轴70同轴布置且固定连接，进而通过外桶10的支撑轴70间接地与内桶20传动连接，也就是说，转子机壳50与内桶20之间可以同步运动或者同步不运动，从而利用转子机壳50旋转带动洗衣机100的内桶20的旋转，进而实现对内桶20内衣物的洗涤。

其中，支撑轴70为横截面为环形的中空轴。将支撑轴70设为截面为环形得中空轴，既可以保证支撑轴70与转子机壳50的同轴度，又可以减轻转子机壳50的承载，降低能耗。

可选地，外桶10上设有支撑座80，支撑轴70通过轴承60可旋转地配合在支撑座80内。

如图2所示，支撑座80的截面大致形成为倒凸台形，支撑轴70的一端(如左端)与转子机壳50相连，支撑轴70的另一端(如右端)与内桶20相连，支撑轴70同轴穿设在支撑座80内且与支撑座80之间通过轴承60可旋转地配合，从而保证支撑轴70以及转子机壳50相对于支撑座80的旋转独立性和同轴位置。

其中，定子31包括定子导磁铁芯311和定子绕组312，定子绕组312绕制在定子导磁铁芯311上。

参照图1和图2，定子31主要由定子导磁铁芯311和定子绕组312组成，定子导磁铁芯311由高导磁材料构成，高导磁材料可以是硅钢片、钴钢片、坡莫合金、SMC等材料。定子绕组312绕制在定子导磁铁芯311上，定子绕组312可以是集中绕组，也可以是分布绕组，也就是说，定子绕组312的跨距可以是1或者其他整数，同时，定子绕组312的相数可以单相或多相，从而使得定子绕组312通过AC电流，产生磁场。值得说明的是，定子导磁铁芯311的具体材料、定子绕组312绕组形式，以及定子绕组312的相数可以根据实际的设计需求做出适应性的选择，以保证电机30的转矩和功率密度。

其中，第二转子部33包括转子导磁铁芯331和永磁体332，永磁体332设在转子导磁铁芯331上。

具体地，如图1所示，第二转子部33主要由转子导磁铁芯331和永磁体332组成，永磁体332设在转子导磁铁芯331上且沿转子导磁铁芯331的周向方向均匀布置。转子导磁铁芯331由高导磁材料构成，高导磁材料可以是硅钢片、钴钢片、坡莫合金、SMC等材料。永磁体332主要由永磁材料构成，永磁材料可以是钕铁硼、铁氧体、铝镍钴、钐钴等材料。永磁体332可以通过表面贴装(SPM)、内置式(IPM)、表面嵌装(Inset PM)等方式实现与转子导磁铁芯331的结合，例如，在本发明的一个示例中，永磁体332以相邻永磁体极性相同的方式嵌入转子导磁铁芯331，从而保证第二转子部33的结构稳定，进而产生励磁磁场。

可选地，永磁体332大致形成为长条状结构，永磁体332的数量是12，多个长条状的永磁体332以相邻永磁体极性相同的方式沿周向方向间隔开嵌入转子导磁铁芯331,且长条状的永磁体332的长条边沿径向方向布置(如图3和图6所示)。当然，永磁体332的数量也可以是8，长条状永磁体332的长条边沿周向方向布置，同时，永磁体332的形状也可以是弧形状，多个弧形结构的永磁体332以相邻永磁体极性相同的方式沿周向方向间隔开嵌入转子导磁铁芯331,且弧形状的永磁体332的弧形边沿周向方向布置。值得说明的是，本领域技术人员可以根据实际设计需求改变永磁体332的数量、形状以及布置方式，以调整等效转子极对数和工作电频率，使得在输出机械转速相同时，可以通过切换电机30的不同运行状态(如洗涤状态和脱水状态)实现洗衣机100的变极变压运行。

其中，第一转子部32包括多个导磁铁芯321和多个非导磁间隔块322，多个导磁铁芯321和多个非导磁间隔块322沿电机30的周向交替排列。

参照图3，第一转子部32主要由多个导磁铁芯321和多个非导磁间隔块322组成，多个导磁铁芯321和多个非导磁间隔块322沿电机30的周向交替间隔布置，导磁铁芯321由高导磁材料构成，高导磁材料可以是硅钢片、钴钢片、坡莫合金、SMC等材料。非导磁间隔块322由非导磁材料构成，非导磁材料可以是空气、塑料、高分子聚合物、非导磁金属等材料。

进一步地，定子31由交流电流驱动且产生的旋转磁场的极对数为p_s，第二转子部33产生的励磁磁场的极对数为p_f，导磁铁芯321的数量为p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。

具体地，定子31通过交流电流驱动，并产生极对数为p_s的旋转磁场，第二转子部33产生极对数为p_f的励磁磁场，导磁铁芯321的数量为p_r，同时，导磁铁芯321的数量等于旋转磁场的极对数和励磁磁场的极对数之和或者二者之差，从而保证电机30在不同运行状态下能够正常运行。

下面参考图1-图6通过多个具体实施例对根据本发明实施例的滚筒洗衣机100进行详细描述。

如图1、图2和图3所示，本发明实施例中滚筒洗衣机100主要结构包括洗衣机100的外桶10、洗衣机100的内桶20以及用于直接驱动的变极变压电机30等主要部件，其中洗衣机100的外桶10固定在洗衣机100的箱体上，作为本发明动力结构的基础。洗衣机100内桶20与支撑轴70紧固连接，并通过轴承60与洗衣机100外桶10保持固定的轴向位置和旋转独立性。

变极变压电机30包含定子31、第一转子部32、第二转子部33、切换机构34等主要部件。详细的，电机30的定子31包含高导磁材料构成的定子31铁芯，绕制在其上的定子绕组312，定子机壳40构成，其中定子机壳40通过螺栓固定在洗衣机100外桶10上。在本实施例中，定子绕组312为三相对称分数槽绕组，线圈跨距为1，通以三相对称电流后产生极对数ps＝8的旋转磁场。

第一转子部32包含高导磁材料构成的导磁铁芯321和非导磁间隔块322构成，第一转子部32由螺钉直接固定在支撑轴70上带动洗衣机100内桶20旋转，导磁铁芯321的块数pr＝14。

第二转子部33包含高导磁材料构成的转子导磁铁芯331，以及内置式排布的永磁体332，永磁体332以相邻永磁体332极性相同的方式沿周向均匀排布，产生极对数pf＝6的永磁磁场，第二转子部33通过轴承60与第一转子部32保持相对的旋转独立性和轴向位置。

本实施例的切换机构34为电磁式，包含驱动线圈、定子固定环35、第一转子固定环36、第二转子固定环37、驱动环等主要部件构成。驱动环为径向内侧和外侧都有卡齿的齿圈，第一转子固定环36和第二转子固定环37为径向外侧有齿的齿圈，定子固定环35为径向内侧有齿的齿圈。

滚筒洗衣机100在洗涤状态下，驱动线圈驱动驱动环运动到图1和图2所示的位置，使定子固定环35和第二转子固定环37啮合，从而使第二转子部33和定子31保持固定的相对位置、并充当变极变压电机30的定子，在此状态下，第一转子部32作为电机30的唯一旋转部件驱动洗衣机100的内桶20低速大转矩洗涤运行，此时，电机30的等效运行极对数为pr＝14。

滚筒洗衣机100在脱水运行状态下，驱动线圈驱动驱动环运行到图4和图5所示的位置，使第一转子固定环36和第二转子固定环37啮合，在此状态下，定子31为固定部件，第一转子部32和第二转子部33被锁定保持相对固定的位置以作为变极变压电机30的转子，一起驱动洗衣机100的内桶20高速脱水运行，此时，电机30的等效运行极对数ps＝8。

因此，该滚筒洗衣机100在不改变电机30的绕组连接的情况下，可以实现电机30的转子极数和运行频率的切换，从而适应洗衣机100的不同模式。同时，通过采用电机30进行高转矩直接驱动，可以有效地简化整体结构，缩小整机体积，并且降低洗衣机100运行噪音。该洗衣机100的结构紧凑、体积小、噪音低、可以实现高转矩直接驱动，同时有效地兼顾洗衣机100在洗涤模式以及脱水模式下高能效运行。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

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。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 (15)

1.一种洗衣机，其特征在于，包括：

外桶；

内桶，所述内桶可旋转地设在所述外桶内；

电机，所述电机包括分别可相对旋转的定子、第一转子部、第二转子部以及在洗涤状态和脱水状态之间可切换的切换机构，所述定子安装在所述外桶上且与所述外桶的相对位置固定，所述第一转子部与所述内桶传动连接，

所述切换机构处于所述洗涤状态时，固定所述定子与所述第二转子部的相对位置，所述第一转子部充当用于驱动所述内桶旋转的转子，

所述切换机构处于所述脱水状态时，固定所述第一转子部与所述第二转子部的相对位置，所述第一转子部和所述第二转子部充当用于驱动所述内桶旋转的转子。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述定子、所述第一转子部和所述第二转子部沿所述电机的径向由外至内依次间隔设置。

3.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述切换机构包括：

定子固定环，所述定子固定环与所述定子的相对位置固定；

第一转子固定环，所述第一转子固定环与所述第一转子部的相对位置固定；

第二转子固定环，所述第二转子固定环与所述第二转子部的相对位置固定；

驱动部和滑动环，所述滑动环由所述驱动部驱动滑动，

所述切换机构处于所述洗涤状态时，所述滑动环在所述驱动部的驱动下分别与所述定子固定环和所述第二转子固定环配合，

所述切换机构处于所述脱水状态时，所述滑动环在所述驱动部的驱动下分别与所述第一转子固定环和所述第二转子固定环配合。

4.根据权利要求3所述的洗衣机，其特征在于，所述驱动部为通过电磁感应驱动所述滑动环滑动的控制线圈。

5.根据权利要求3所述的洗衣机，其特征在于，所述滑动环、所述定子固定环、所述第一转子固定环和所述第二转子固定环上分别设有卡齿，

所述切换机构处于所述洗涤状态时，所述滑动环上的卡齿分别与所述定子固定环上的卡齿和所述第二转子固定环上的卡齿啮合，

所述切换机构处于所述脱水状态时，所述滑动环上的卡齿分别与所述第一转子固定环上的卡齿和所述第二转子固定环上的卡齿啮合。

6.根据权利要求5所述的洗衣机，其特征在于，所述滑动环上的卡齿分布在所述滑动环的外周面和内周面上，所述定子固定环上的卡齿分布在所述定子固定环的内周面上，所述第一转子固定环上的卡齿分布在所述第一转子固定环的外周面上，所述第二转子固定环上的卡齿分布在所述第二转子固定环的外周面上。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的洗衣机，其特征在于，所述电机还包括：

定子机壳，所述定子机壳安装在所述外桶上，所述定子与所述定子机壳传动连接；

转子机壳，所述第一转子部和所述内桶分别与所述转子机壳传动连接；

转子端盖，所述端盖与所述第二转子部传动连接，

所述定子固定环与所述定子机壳传动连接，所述第一转子固定环与所述第一转子部传动连接，所述第二转子固定环与所述转子端盖传动连接。

8.根据权利要求7所述的洗衣机，其特征在于，所述转子机壳与所述第二转子部之间通过轴承配合。

9.根据权利要求7所述的洗衣机，其特征在于，所述转子机壳通过穿过所述外桶的支撑轴与所述内桶传动连接。

10.根据权利要求9所述的洗衣机，其特征在于，所述支撑轴为横截面为环形的中空轴。

11.根据权利要求9所述的洗衣机，其特征在于，所述外桶上设有支撑座，所述支撑轴通过轴承可旋转地配合在所述支撑座内。

12.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述定子包括：

定子导磁铁芯；

定子绕组，所述定子绕组绕制在所述定子导磁铁芯上。

13.根据权利要求12所述的洗衣机，其特征在于，所述第二转子部包括：

转子导磁铁芯；

永磁体，所述永磁体设在所述转子导磁铁芯上。

14.根据权利要求13所述的洗衣机，其特征在于，所述第一转子部包括：

多个导磁铁芯；

多个非导磁间隔块，多个所述导磁铁芯和多个所述非导磁间隔块沿所述电机的周向交替排列。

15.根据权利要求14所述的洗衣机，其特征在于，所述定子产生的旋转磁场的极对数为p_s，所述第二转子部产生的励磁磁场的极对数为p_f，所述导磁铁芯的数量为p_r，其中，p_r＝|p_s±p_f|。