CN107299483B - 洗衣机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及家用电器领域，公开了一种洗衣机，其中，所述洗衣机包括驱动装置(30)、第一滚筒(10)和第二滚筒(20)，所述驱动装置(30)包括定子(31)、第一转子(32)和第二转子(33)，所述定子(31)包括第一绕组(312)和第二绕组(313)，所述第一转子(32)和所述第二转子(33)分别驱动所述第一滚筒(10)和所述第二滚筒(20)旋转。通过上述技术方案，两个绕组可以分别通过电磁感应驱动两个转子旋转，两个转子可以分别驱动两个滚筒独立的转动，实现对两个滚筒的独立控制，不需要为电机设置离合机构，简化了结构，节省了空间，并且降低了成本。

Description

洗衣机
技术领域
本发明涉及家用电器，具体地涉及一种洗衣机。
背景技术
随着科技的发展，双滚筒洗衣机的出现满足了人们更多的需求，双滚筒洗衣机包括两个滚筒，两个滚筒可以同时独立运行以满足不同的洗涤要求，例如，可以分别用于洗涤不同颜色的衣物，可以分别用于洗涤和甩干，可以分别用于不同时长的洗涤，等等。
其中，两个滚筒需要分别独立的驱动，一般地，洗衣机仅仅包括单个电机，电机可以通过离合装置分别连接于两个滚筒，通过离合装置的离合作用，可以电机输出的转矩分别传递到两个滚筒，实现独立控制。然而，离合装置的结构较为复杂，并且占用较大的空间，不仅给洗衣机的内部结构设计增加了难度，也增加了成本。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种洗衣机，以解决驱动装置结构复杂、体积过大的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种洗衣机，所述洗衣机包括驱动装置和彼此独立的第一滚筒和第二滚筒，其中，所述驱动装置包括定子、第一转子和第二转子，所述第一转子传动连接于所述第一滚筒，所述第二转子传动连接于所述第二滚筒，所述定子包括彼此独立的第一绕组和第二绕组，所述第一转子能够通过所述第一绕组独立驱动而旋转，并且所述第二转子能够通过所述第二绕组独立驱动而旋转。
优选地，所述定子、所述第一转子和所述第二转子由外向内依次嵌套且以气隙间隔。
优选地，所述定子、所述第一转子和所述第二转子设置在所述第一滚筒的底端，所述驱动装置包括第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴连接于所述第一转子并朝向所述第一滚筒延伸，所述第二旋转轴连接于所述第二转子并背离所述第一滚筒延伸。
优选地，所述第一滚筒的轴线与所述第二滚筒的轴线彼此平行，所述第一旋转轴同轴连接于所述第一滚筒，并且所述第二旋转轴通过传动装置连接于所述第二滚筒。
优选地，所述传动装置包括第一皮带轮、第二皮带轮和皮带，所述第一皮带轮同轴设置在所述第二旋转轴上，所述第二皮带轮同轴设置在所述第二滚筒上，所述皮带套设在所述第一皮带轮和所述第二皮带轮上。
优选地，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯形成为环状，所述定子铁芯包括多个沿周向排列且沿径向延伸的铁芯件，所述第一绕组和所述第二绕组分别设置在不同的所述铁芯件上。
优选地，所述第一转子为磁阻转子，所述磁阻转子包括磁阻铁芯、环状的固定架，所述磁阻铁芯周向间隔地排列在所述固定架上，所述固定架沿轴向靠近所述第一滚筒的一侧连接有端板，所述第一旋转轴连接于所述端板。
优选地，所述第二转子为永磁转子，所述永磁转子包括盘状的永磁铁芯和多个永磁体，多个所述永磁体周向间隔排列并嵌入所述永磁铁芯，相邻的所述永磁体的极性相反，所述第二旋转轴连接于所述永磁铁芯。
优选地，所述磁阻铁芯的数量为pr，所述第一绕组形成的磁场极对数为ps，所述第一绕组的跨距为y1s，所述第二绕组形成的磁场极对数为pad，所述第二绕组的跨距为y1ad，所述永磁转子的形成的磁场的极对数为pf，其中，pr＝|ps±pf|，并且pad＝pf≠ps，y1s≠y1ad。
优选地，所述驱动装置包括功率单元，所述功率单元独立向所述第一绕组和所述第二绕组提供功率。
通过上述技术方案，两个绕组可以分别通过电磁感应驱动两个转子旋转，两个转子可以分别驱动两个滚筒独立的转动，实现对两个滚筒的独立控制，不需要为电机设置离合机构，简化了结构，节省了空间，并且降低了成本。
附图说明
图1是本发明的实施方式所述的驱动装置与滚筒的结构示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是本发明的实施方式所述的驱动装置的爆炸图。
附图标记说明
10第一滚筒 20第二滚筒
30驱动装置 40传动装置
11第一外筒 12第一内筒
21第二外筒 22第二内筒
31定子 32第一转子
33第二转子
41第一皮带轮 42第二皮带轮
43皮带
311定子铁芯 312第一绕组
313第二绕组 314功率单元
315定子外壳
321磁阻铁芯 322固定架
323端板 324第一旋转轴
331永磁铁芯 332永磁体
333第二旋转轴
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，使用的“第一”、“第二”仅仅是为了更清楚的表达，而不应该理解为对结构特征的限定。
本发明提供了一种洗衣机，所述洗衣机包括驱动装置30和彼此独立的第一滚筒10和第二滚筒20，其中，所述驱动装置30包括定子31、第一转子32和第二转子33，所述第一转子32传动连接于所述第一滚筒10，所述第二转子33传动连接于所述第二滚筒20，所述定子31包括彼此独立的第一绕组312和第二绕组313，所述第一转子32能够通过所述第一绕组312独立驱动而旋转，并且所述第二转子33能够通过所述第二绕组313独立驱动而旋转。
定子31、第一转子32以及第二转子33组成双转子电机，第一转子32和第二转子33通过定子31上的第一绕组312和第二绕组313分别独立驱动，其中，可以为第一绕组312和第二绕组313提供不同的功率，实现第一转子32和第二转子33彼此独立的转动，从而第一转子32可以独立驱动第一滚筒10转动，第二转子33可以独立驱动第二滚筒20转动，其中，如图2所示，第一滚筒10包括第一外筒11和第一内筒12，第一转子32用于驱动第一内筒12转动，第一外筒11保持固定，第二滚筒20包括第二外筒21和第二内筒22，第二转子33用于驱动第二内筒22转动，第二外筒21保持固定。
通过双转子结构，可以分别独立地驱动两个滚筒同时工作，而不需要设置离合结构，不仅提高了用户使用的便利性，而且简化了结构，节省了成本，降低了占用空间，具有很高的空间利用率。
进一步的，所述定子31、所述第一转子32和所述第二转子33由外向内依次嵌套且以气隙间隔。所述定子31可以为环状，所述第一转子32可以为环状，所述第二转子33可以为盘状，定子31、第一转子32、第二转子33依次嵌套形成为盘状结构，可以提高整体的紧凑性，便于结构和空间设计，减少占用空间。其中，定子31、第一转子32、第二转子33之间以气隙间隔，以允许第一转子32和第二转子33分别独立地相对于定子31旋转。
另外，所述定子31、所述第一转子32和所述第二转子33设置在所述第一滚筒10的底端，所述驱动装置30包括第一旋转轴324和第二旋转轴333，所述第一旋转轴324连接于所述第一转子32并朝向所述第一滚筒10延伸，所述第二旋转轴333连接于所述第二转子33并背离所述第一滚筒10延伸。定子31、第一转子32、第二转子33就近设置在其中一个滚筒处，例如第一滚筒10，用于驱动第一滚筒10的第一转子32连接有第一旋转轴324，第一旋转轴324朝向第一滚筒10延伸，从而可以传动连接于第一滚筒10，用于驱动第二滚筒20的第二转子33连接有第二旋转轴333，第二旋转轴333背离第一滚筒10延伸，第一旋转轴324和第二旋转轴333分别向不同方向延伸，以便于连接到不同的滚筒。
进一步的，所述第一滚筒10的轴线与所述第二滚筒20的轴线彼此平行，所述第一旋转轴324同轴连接于所述第一滚筒10，并且所述第二旋转轴333通过传动装置40连接于所述第二滚筒20。如图1和图3所示，第一滚筒10和第二滚筒20大致并排设置，定子31、第一转子32、第二转子33以及第一滚筒10具有相同的旋转轴线，第一转子32通过第一旋转轴324直接连接于第一滚筒10的第一内筒12，第二旋转轴333通过传动装置40传动连接于第二滚筒20的第二内筒22。当然，第一旋转轴324也可以通过传动装置间接地连接于第一滚筒10。
具体的，所述传动装置40包括第一皮带轮41、第二皮带轮42和皮带43，所述第一皮带轮41同轴设置在所述第二旋转轴333上，所述第二皮带轮42同轴设置在所述第二滚筒20上，所述皮带43套设在所述第一皮带轮41和所述第二皮带轮42上。传动装置40为皮带传动，通过皮带43将第二旋转轴333的转矩传递到第二滚筒20的第二内筒22。当然，传动装置40也可以为齿轮传动的形式。
具体的，所述定子31包括定子铁芯311，所述定子铁芯311形成为环状，所述定子铁芯311包括多个沿周向排列且沿径向延伸的铁芯件，所述第一绕组312和所述第二绕组313分别设置在不同的所述铁芯件上。如图3所示，定子铁芯311大致形成为环状，并且形成有多个大致为杆状的铁芯件，铁芯件沿径向延伸，并且沿周向间隔排列，第一绕组312和第二绕组313分别套设在不同的铁芯件上，并且第一绕组312和第二绕组313分别独立地工作而互不影响。其中，第一绕组312可以沿周向均匀地分布在定子铁芯311上，并且第二绕组313可以沿周向均匀地分布在定子铁芯311上。定子铁芯311可以由高导磁材料制成。另外，定子铁芯311的外部套设有定子外壳315，定子外壳大致形成为管状，用于保护定子31不受碰撞损坏。
另外，所述第一转子32为磁阻转子，所述磁阻转子包括磁阻铁芯321、环状的固定架322，所述磁阻铁芯321周向间隔地排列在所述固定架322上，所述固定架322沿轴向靠近所述第一滚筒10的一侧连接有端板323，所述第一旋转轴324连接于所述端板323。环状的固定架322上形成沿周向排列的多个通孔，所述通孔中设置有磁阻铁芯321，并且固定架322靠近第一滚筒10的一端连接有端板323，从而可以通过端板323连接于第一旋转轴324，端板323可以形成为盘状，第一旋转轴324可以连接于端板323的中心位置。
另外，所述第二转子33为永磁转子，所述永磁转子包括盘状的永磁铁芯331和多个永磁体332，多个所述永磁体332周向间隔排列并嵌入所述永磁铁芯331，相邻的所述永磁体332的极性相反，所述第二旋转轴333连接于所述永磁铁芯331。永磁铁芯331可以由高导磁材料制成，如图3所示，永磁铁芯331包括中心位置的轴套和呈放射状连接于轴套的多个条形板状的铁芯，永磁体332设置在相邻的铁芯之间，并且相邻的永磁体332极性相反。
进一步的，所述磁阻铁芯321的数量为pr，所述第一绕组312形成的磁场极对数为ps，所述第一绕组312的跨距为y1s，所述第二绕组313形成的磁场极对数为pad，所述第二绕组313的跨距为y1ad，所述永磁转子的形成的磁场的极对数为pf，其中，pr＝|ps±pf|，并且pad＝pf≠ps，y1s≠y1ad。例如，磁阻铁芯321的数量pr＝14，第一绕组312形成的磁场极对数ps＝8，第二绕组313形成的磁场极对数的pad＝6，所述永磁转子(第二转子33)的形成的磁场的极对数为pf＝6，当然也可以设置为其他数值。在满足以上条件的情况下，对第一绕组312的电流注入频率为ωs＝prΩr-pfΩf，第二绕组313的电流注入频率为ωad＝pfΩf，其中Ωr为第一转子32的转速，Ωf为第二转子33的转速，第一转子32的电流注入相角为θs＝-prθr+pfθf，第二转子33的电流注入相角为θad＝-pfθf，θf和θr分别为第二转子33和第一转子32与d轴对齐位置的机械角度差。这的设计有利于实现对第一转子32和第二转子33的解耦控制，以分别控制第一滚筒10和第二滚筒20独立转动。
另外，所述驱动装置30包括功率单元314，所述功率单元314独立地向所述第一绕组312和所述第二绕组313提供功率。功率单元314可以包括控制器和两个分别对应于第一绕组312和第二绕组313的功率模块，控制器可以控制两个功率模块分别向第一绕组312和第二绕组313提供功率(彼此互不影响)，从而第一绕组312和第二绕组313通过电磁感应分别驱动第一转子32和第二转子33旋转，以分别驱动第一滚筒10和第二滚筒20转动。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种洗衣机，所述洗衣机包括驱动装置(30)和彼此独立的第一滚筒(10)和第二滚筒(20)，其特征在于，所述驱动装置(30)包括定子(31)、第一转子(32)和第二转子(33)，所述第一转子(32)传动连接于所述第一滚筒(10)，所述第二转子(33)传动连接于所述第二滚筒(20)，所述定子(31)包括彼此独立的第一绕组(312)和第二绕组(313)，所述第一转子(32)能够通过所述第一绕组(312)独立驱动而旋转，并且所述第二转子(33)能够通过所述第二绕组(313)独立驱动而旋转；
所述定子(31)、所述第一转子(32)和所述第二转子(33)由外向内依次嵌套且以气隙间隔；
所述定子(31)、所述第一转子(32)和所述第二转子(33)设置在所述第一滚筒(10)的底端，所述驱动装置(30)包括第一旋转轴(324)和第二旋转轴(333)，所述第一旋转轴(324)连接于所述第一转子(32)并朝向所述第一滚筒(10)延伸，所述第二旋转轴(333)连接于所述第二转子(33)并背离所述第一滚筒(10)延伸；
所述第一滚筒(10)的轴线与所述第二滚筒(20)的轴线彼此平行，所述第一旋转轴(324)同轴连接于所述第一滚筒(10)，并且所述第二旋转轴(333)通过传动装置(40)连接于所述第二滚筒(20)。
2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述传动装置(40)包括第一皮带轮(41)、第二皮带轮(42)和皮带(43)，所述第一皮带轮(41)同轴设置在所述第二旋转轴(333)上，所述第二皮带轮(42)同轴设置在所述第二滚筒(20)上，所述皮带(43)套设在所述第一皮带轮(41)和所述第二皮带轮(42)上。
3.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述定子(31)包括定子铁芯(311)，所述定子铁芯(311)形成为环状，所述定子铁芯(311)包括多个沿周向排列且沿径向延伸的铁芯件，所述第一绕组(312)和所述第二绕组(313)分别设置在不同的所述铁芯件上。
4.根据权利要求3所述的洗衣机，其特征在于，所述第一转子(32)为磁阻转子，所述磁阻转子包括磁阻铁芯(321)、环状的固定架(322)，所述磁阻铁芯(321)周向间隔地排列在所述固定架(322)上，所述固定架(322)沿轴向靠近所述第一滚筒(10)的一侧连接有端板(323)，所述第一旋转轴(324)连接于所述端板(323)。
5.根据权利要求4所述的洗衣机，其特征在于，所述第二转子(33)为永磁转子，所述永磁转子包括盘状的永磁铁芯(331)和多个永磁体(332)，多个所述永磁体(332)周向间隔排列并嵌入所述永磁铁芯(331)，相邻的所述永磁体(332)的极性相反，所述第二旋转轴(333)连接于所述永磁铁芯(331)。
6.根据权利要求5所述的洗衣机，其特征在于，所述磁阻铁芯(321)的数量为pr，所述第一绕组(312)形成的磁场极对数为ps，所述第一绕组(312)的跨距为y1s，所述第二绕组(313)形成的磁场极对数为pad，所述第二绕组(313)的跨距为y1ad，所述永磁转子的形成的磁场的极对数为pf，其中，pr＝|ps±pf|，并且pad＝pf≠ps，y1s≠y1ad。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的洗衣机，其特征在于，所述驱动装置(30)包括功率单元(314)，所述功率单元(314)独立向所述第一绕组(312)和所述第二绕组(313)提供功率。
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