CN106533002A - 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，电机包括定子、第一转子部、第二转子部以及切换机构，第一转子部、第二转子部和定子沿电机的径向由外至内依次间隔设置，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，通过采用变极电机直接驱动，并且可切换不同的电机等效极对数，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耗，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，该洗衣机结构简单、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，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，所述第一转子部、所述第二转子部和所述定子沿所述电机的径向由外至内依次间隔设置，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，并且第二转子部通过切换机构可选地与定子或第一转子部相连，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整机工作状态下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，通过采用变极电机进行直接驱动，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、可以改变在不同模式下电机的等效运行极对数，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。

另外，根据本发明实施例的电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；外转子机壳，所述定子、所述第一转子部和所述第二转子部均设在所述外转子机壳内，所述第一转子部与所述外转子机壳传动连接且所述外转子机壳通过支撑轴与所述内桶传动连接；内转子机壳，所述内转子机壳设在所述外转子机壳内且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支撑轴传动连接，所述第二转子固定环与所述内转子机壳传动连接。

根据本发明的一个实施例，所述内转子机壳与所述支撑轴之间通过轴承配合。

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，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，所述第一转子部包括：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，

根据本发明的一个实施例，所述第二转子部包括：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，所述第一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：

S：洗衣机；

100：外桶；

200：内桶；

300：电机；

31：定子；311：定子导磁铁芯；312：定子绕组；

32：第一转子部；321：转子导磁铁芯；322：永磁体；

33：第二转子部；331：导磁铁芯；332：非导磁间隔块；

34：切换机构；

341：定子固定环；342：第一转子固定环；343：第二转子固定环；

3441：驱动部；3442：滑动环；

351：定子机壳；352：外转子机壳；353：内转子机壳；

36：轴承。

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S。

根据本发明实施例的洗衣机S包括外桶100、内桶200和电机300。具体而言，内桶200可旋转地设在外桶100内，电机300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，第一转子部32、第二转子部33和定子31沿电机300的径向由外至内依次间隔设置，定子31安装在外桶100上且与外桶100的相对位置固定，第一转子部32与内桶200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200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200旋转的转子。

换言之，该洗衣机S主要由外桶100、内桶200和电机300组成。外桶100和内桶200分别沿轴向方向(如图1所示左右方向)延伸，外桶100固定在洗衣机S的机箱(未示出)上，内桶200可旋转地套设在外桶100内，并且与外桶100同轴设置，从而使得内桶200相对于外桶100具有旋转独立性，进而通过电机300驱动内桶200旋转，从而带动内桶200内待洗涤衣物的旋转，达到洗涤和脱水目的。

进一步地，电机300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，并且第一转子部32、第二转子部33、定子31沿电机300的径向方向由外向内依次间隔开设置，也就是说，第二转子部33位于定子31的外侧且位于第一转子部32的内侧，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，进而影响洗衣机S的正常工作。同时，第一转子部32、第二转子部33和定子31三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，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。另外，定子31设在外桶100上且与外桶100的相对位置固定，即定子31与外桶100之间相对静止，第一转子部32与内桶200传动连接，也就是说，第一转子部32与内桶200之间可以同步运动，也可以同步不运动，从而实现电机300对内桶200的驱动。

再者，当洗衣机S处于洗涤状态时，切换机构34可以固定定子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300的定子31，相对于外桶100静止不动，此时，第一转子部32形成为可相对于定子31和第二转子部33旋转，即作为电机300的转子，从而使得电机300的等效极对数较高，进而实现洗衣机S的大转矩低速高效运行状态。

当洗衣机S处于脱水状态时，切换机构34可以固定第一转子部32与第二转子部33(如图4所示)之间的相对位置，从而使得第一转子部32与第二转子部33作为电机300的双转子，相对于外桶100以及定子31同步旋转，从而驱动内桶200旋转，进而使得电机300的等效极对数较低，进而实现洗衣机S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300的等效转子极对数和工作点频率的调节，从而实现洗衣机S的变极变压运行。

由此，根据本发明实施例的洗衣机S，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200的转子，进而在不改变电机300绕组连接的情况下，实现电机300转子极数和运行频率的切换，从而适应洗衣机S的不同模式。同时，通过采用电机300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S运行噪音以及整机能耗。该洗衣机S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S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，切换机构34包括定子固定环341、第一转子固定环342、第二转子固定环343、驱动部3441和滑动环3442。定子固定环341与定子31的相对位置固定，第一转子固定环342与第一转子部32的相对位置固定，第二转子固定环343与第二转子部33的相对位置固定，滑动环3442由驱动部3441驱动滑动，切换机构34处于洗涤状态时，滑动环3442在驱动部3441的驱动下分别与定子固定环341和第二转子固定环343配合，切换机构34处于脱水状态时，滑动环3442在驱动部3441的驱动下分别与第一转子固定环342和第二转子固定环343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341、第一转子固定环342、第二转子固定环343、驱动部3441和滑动环3442组成。定子固定环341大致形成为圆环形结构，定子固定环341与定子31的相对位置固定，即定子固定环341与定子31之间同步不运动，第一转子固定环342与第一转子部32的相对位置固定，第一转子固定环342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343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343与第二转子部33可以同步运动，也可同步不运动，滑动环3442邻近定子固定环341、第一转子固定环342、第二转子固定环343设置，并且可以通过驱动部3441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300的不同状态之间的切换，进而实现洗衣机S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3442在驱动部3441驱动下，一端与定子固定环341配合，另一端与第二转子固定环343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300的等效极对数较高，进而实现洗衣机S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3442在驱动部3441驱动下，一端与第一转子固定环342配合，另一端与第二转子固定环343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300的等效极对数较低，进而实现洗衣机S的小转矩高速高效运行状态。

可选地，驱动部3441为通过电磁感应驱动滑动环3442滑动的控制线圈。通过将驱动部3441设为可以通过电磁感应控制滑动环3442滑动的控制线圈，从而可以简化电机300内部的布线，使得电机300整体结构更加简单。

可选地，滑动环3442、定子固定环341、第一转子固定环342和第二转子固定环343上分别设有卡齿，切换机构34处于洗涤状态时，滑动环3442上的卡齿分别与定子固定环341上的卡齿和第二转子固定环343上的卡齿啮合，切换机构34处于脱水状态时，滑动环3442上的卡齿分别与第一转子固定环342上的卡齿和第二转子固定环343上的卡齿啮合。

如图2和图5所示，滑动环3442大致形成为圆筒形结构，圆筒形结构的滑动环3442的内壁和外壁上分别设有卡齿，第一转子固定环342的外壁上设有卡齿，第二转子固定环343的外壁上设有卡齿，滑动环3442内壁上的卡齿能够与第一转子固定环342和第二转子固定环343的外壁上的卡齿啮合配合，滑动环3442外壁上的卡齿能够与定子固定环341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3442与定子固定环341、第一转子固定环342和第二转子固定环343之间的连接可靠性，保证电机300的正常运转。

其中，滑动环3442上的卡齿分布在滑动环3442的外周面和内周面上，定子固定环341上的卡齿分布在定子固定环341的内周面上，第一转子固定环342上的卡齿分布在第一转子固定环342的外周面上，第二转子固定环343上的卡齿分布在第二转子固定环343的外周面上。

具体地，滑动环3442的内周面和外周面上分别设有卡齿，第一转子固定环342的外周面上设有卡齿，第二转子固定环343的外周面上设有卡齿，滑动环3442内周面上的卡齿能够与第一转子固定环342和第二转子固定环343的外周面上的卡齿啮合配合，滑动环3442外周面上的卡齿能够与定子固定环341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3442与定子固定环341、第一转子固定环342和第二转子固定环343之间的连接可靠性，保证电机300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3442内周面上的卡齿与第二转子固定环343外周面上的卡齿啮合，滑动环3442外周面上的卡齿与定子固定环341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3442内周面上的卡齿同时与第一转子固定环342和第二转子固定环343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300还包括定子机壳351、外转子机壳352和内转子机壳353，定子机壳351安装在外桶100上，定子31与定子机壳351传动连接，定子31、第一转子部32和第二转子部33均设在外转子机壳352内，第一转子部32与外转子机壳352传动连接且外转子机壳352通过支撑轴与内桶200传动连接，内转子机壳353设在外转子机壳352内且与第二转子部33传动连接，定子固定环341与定子机壳351传动连接，第一转子固定环342与支撑轴传动连接，第二转子固定环343与内转子机壳353传动连接。

具体地，如图2所示，外转子机壳352大致形成为一端(如上端)敞开的圆筒状结构且与外桶100固定连接，第一转子部32、第二转子部33和定子31沿外转子机壳352的径向方向由外向内依次间隔开设在外转子机壳352内且同轴设置，从而通过外转子机壳352对电机300内部元件进行保护，避免意外损伤。

同时，定子31与定子机壳351之间、第一转子部32和与之相连的内桶200与外转子机壳352之间、第二转子部33与内转子机壳353之间、定子固定环341与定子机壳351传动之间、第一转子固定环342与支承轴之间以及第二转子固定环343与第二转子部33和内转子机壳353之间均采用传动连接，也就是说，定子31与定子机壳351之间、第一转子部32和与之相连的内桶200与外转子机壳352之间、第二转子部33与内转子机壳353之间、定子固定环341与定子机壳351传动之间、第一转子固定环342与支承轴之间以及第二转子固定环343与第二转子部33和内转子机壳353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351之间无相对运动，定子机壳351处于固定状态，则定子31也处于固定状态。

其中，内转子机壳353与支撑轴之间通过轴承36配合。

具体地，如图2所示，内转子机壳353的内周面与轴承36外周面配合，支撑轴的外周面与轴承36的内周面配合，从而通过轴承36保证第二转子部33相对于支撑轴具有独立旋转性。

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

此外，外桶100上设有支撑座，支撑轴通过轴承36可旋转地配合在支撑座内。

如图2所示，支撑座的截面大致形成为倒凸台形，支撑轴的一端(如左端)与转子机壳相连，支撑轴的另一端(如右端)与内桶200相连，支撑轴同轴穿设在支撑座内且与支撑座之间通过轴承36可旋转地配合。从而保证支撑轴以及转子机壳相对于支撑座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300的转矩和功率密度。

其中，第一转子部32包括转子导磁铁芯321和永磁体322，永磁体322设在转子导磁铁芯321上。

具体地，如图1所示，第一转子部32主要由转子导磁铁芯321和永磁体322组成，永磁体322设在转子导磁铁芯321上且沿转子导磁铁芯321的周向方向均匀布置。转子导磁铁芯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。永磁体322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322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321的结合，例如，在本发明的一个示例中，永磁体322以相邻永磁体322极性相同的方式嵌入转子导磁铁芯321，从而保证第一转子部32的结构稳定，进而产生励磁磁场。

可选地，永磁体322大致形成为长条状结构，多个长条状的永磁体322以相邻永磁体322极性相同的方式沿周向方向间隔开嵌入转子导磁铁芯321,且长条状的永磁体322的短边沿径向方向布置(如图3和图6所示)。当然，永磁体322的形状也可以是弧形状，多个弧形结构的永磁体322以相邻永磁体322极性相同的方式沿周向方向间隔开嵌入转子导磁铁芯321,且弧形状的永磁体322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322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300的不同运行状态(如洗涤状态和脱水状态)实现洗衣机S的变极变压运行。

其中，第二转子部33包括多个导磁铁芯331和多个非导磁间隔块332，多个导磁铁芯331和多个非导磁间隔块332沿电机300的周向交替排列。

参照图3，第二转子部33主要由多个导磁铁芯331和多个非导磁间隔块332组成，多个导磁铁芯331和多个非导磁间隔块332沿电机300的周向交替间隔布置，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。非导磁间隔块332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产生的旋转磁场的极对数为p_s，第一转子部32产生的励磁磁场的极对数为p_f，导磁铁芯331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，第一转子部32产生极对数为p_f的励磁磁场，导磁铁芯331的数量为p_r，同时，导磁铁芯331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300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S100进行详细描述。

如图1至图3所示，本发明实施例中滚筒洗衣机S主要结构包括洗衣机S的外桶100，洗衣机S的内桶200，以及用于驱动的变极变压电机300等主要部件，其中洗衣机S外桶的100固定在洗衣机S的箱体上，作为本发明动力结构的基础。洗衣机S的内桶200与支撑轴紧固连接，并通过轴承36与洗衣机S的内桶200保持固定的轴向位置和旋转独立性。变极变压电机300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300的定子31包含高导磁材料构成的定子导磁铁芯311，绕制在其上的定子绕组312，定子机壳351构成，其中定子机壳351通过螺栓固定在洗衣机S外桶100上。在本实施例中，定子绕组312为三相对称绕组，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转子导磁铁芯321，以及内置式排布的永磁体322，永磁体322以相邻永磁体322极性相同的方式沿周向排布，产生极对数pf＝16的永磁磁场，第二转子部33包含高导磁材料构成的导磁铁芯331和非导磁间隔块332构成，导磁铁芯331的块数pr＝14。第一转子部32由螺钉直接固定在支撑轴上带动洗衣机S内桶200旋转。第一转子部32通过轴承36与第二转子部33保持相对的旋转独立性和轴向位置。

切换机构34包含驱动线圈，定子固定环341，第二转子固定环343，第一转子固定环342，滑动环3442等主要部件构成。滑动环3442为径向内侧和外侧都有齿的齿圈，第二转子固定环343和第一转子固定环342为径向外侧有齿的齿圈，定子固定环341为径向内侧有齿的齿圈。

滚筒洗衣机S在洗涤状态下，驱动线圈驱动滑动环3442运动到图1和图2所示的位置，使定子固定环341和第二转子固定环343啮合，从而使得第二转子部33和定子31保持固定的相对位置充、并充当变极变压电机30的定子31，在此状态下，第一转子部32作为电机300的唯一旋转部件驱动洗衣机S的内桶200低速大转矩洗涤运行，此时，电机300的等效运行极对数为pr＝16。

滚筒洗衣机S在脱水运行状态下，驱动线圈驱动滑动环3442运行到图4和图5所示的位置，使第二转子固定环343和第一转子固定环342啮合，在此状态下，定子31为固定部件，第二转子部33和第一转子部32被锁定保持相对固定的位置以作为变极变压电机30的定子31，一起驱动洗衣机S内桶200高速脱水运行，此时，电机300的等效运行极对数ps＝4。

因此，该滚筒洗衣机S在不改变电机300的绕组连接的情况下，可以实现电机300的等效转子极数和运行频率的切换，从而适应洗衣机S的不同模式。同时，通过采用电机300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S运行噪音。该洗衣机S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S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S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。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 (13)

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，所述第一转子部、所述第二转子部和所述定子沿所述电机的径向由外至内依次间隔设置，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。

3.根据权利要求2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。

4.根据权利要求2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。

5.根据权利要求4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。

6.根据权利要求2-5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；

外转子机壳，所述定子、所述第一转子部和所述第二转子部均设在所述外转子机壳内，所述第一转子部与所述外转子机壳传动连接且所述外转子机壳通过支撑轴与所述内桶传动连接；

内转子机壳，所述内转子机壳设在所述外转子机壳内且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支撑轴传动连接，所述第二转子固定环与所述内转子机壳传动连接。

7.根据权利要求6所述的洗衣机，其特征在于，所述内转子机壳与所述支撑轴之间通过轴承配合。

8.根据权利要求6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。

9.根据权利要求6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。

10.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。

11.根据权利要求10所述的洗衣机，其特征在于，所述第一转子部包括：

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。

12.根据权利要求11所述的洗衣机，其特征在于，所述第二转子部包括：

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。

13.根据权利要求12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，所述第一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|。