洗衣机及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种洗衣机及其控制方法，所述洗衣机包括：外桶；内桶；波轮；驱动装置，驱动装置包括呈环形的磁阻转子、永磁转子和定子，定子、磁阻转子以及永磁转子依次内外嵌套且相互可旋转，且定子、磁阻转子以及永磁转子中每相邻的两个之间均以气隙间隔，定子包括：定子铁芯、绕制在定子铁芯上且相互独立的第一绕组和第二绕组，第一绕组和第二绕组分别与磁阻转子和永磁转子对应以分别独立地驱动磁阻转子和永磁转子旋转，其中，磁阻转子和永磁转子分别与内桶和波轮相对固定连接以分别独立驱动内桶和波轮旋转。根据本发明专利技术的洗衣机，采用无机械差速、无离合的方式实现了双动力洗涤与脱水，系统集成度高、能耗低、洗净比高。

【技术实现步骤摘要】
洗衣机及其控制方法
本专利技术涉及家用电器
，尤其是涉及一种洗衣机及其控制方法。
技术介绍
波轮洗衣机因为洗涤时间短、洗净比高，在经历了数十年的市场考验后仍然得到广大客户的信赖。海尔等厂商提出了双动力洗衣机结构，虽然原理上能够提高洗净比，缩短洗涤时间，但由于采用了机械差速的方式进行功率分配，结构复杂、系统集成度低、功率密度小，并没有获得大规模的市场应用。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术在于提出一种洗衣机，所述洗衣机可以实现双动力洗涤，且结构紧凑、效率高、可靠性高、噪声小。本专利技术还提出一种上述洗衣机的控制方法。根据本专利技术第一方面的洗衣机，包括：外桶；内桶，所述内桶可旋转地设在所述外桶内；波轮，所述波轮相对所述内桶可转动地设在所述内桶的底部；驱动装置，所述驱动装置包括呈环形的磁阻转子、永磁转子和定子，所述定子、所述磁阻转子以及所述永磁转子依次内外嵌套且相互可旋转，且所述定子、所述磁阻转子以及所述永磁转子中每相邻的两个之间均以气隙间隔，所述定子包括：定子铁芯、第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组均绕制在所述定子铁芯上，且所述第一绕组和所述第二绕组相互独立，所述第一绕组和所述第二绕组分别与所述磁阻转子和所述永磁转子对应以分别独立地驱动所述磁阻转子和所述永磁转子旋转，其中，所述磁阻转子和所述永磁转子中的其中一个与所述内桶相对固定连接用于驱动所述内桶旋转，且所述磁阻转子和所述永磁转子中的另一个与所述波轮相对固定连接用于驱动所述波轮旋转。根据本专利技术的洗衣机，采用无机械差速、无离合的方式实现了双动力洗涤与脱水，系统集成度高、能耗低、洗净比高，并且由于机械零部件的减少可靠性大大提升。此外，驱动装置采用磁阻调制效应产生驱动转矩，转矩密度高于常规永磁电机，进一步增加了系统的功率密度，降低了能耗。在一些实施例中，所述第一绕组和所述第二绕组中的任一个为单相绕组或多相绕组，且所述第一绕组和所述第二绕组的相数相同或不同。在一些实施例中，所述定子铁芯还包括定子机壳，所述定子机壳套设在所述定子铁芯的外侧。在一些实施例中，所述磁阻转子包括导磁的磁阻铁芯和非导磁的间隔块，所述磁阻铁芯和所述间隔块交替布置呈环形。在一些实施例中，所述磁阻转子还包括：非导磁的保持架，所述保持架呈两端敞开的筒状，所述保持架的周壁上形成有沿所述保持架的周向间隔布置的多个安装槽；端板，所述端板封闭所述保持架的一端，所述磁阻铁芯设在所述安装槽内且包括与所述安装槽一一对应的多个。在一些实施例中，所述永磁转子包括：导磁的永磁铁芯和永磁体，所述永磁体包括沿所述永磁铁芯的周向间隔布置的多个，且相邻的两个永磁体的极性相反。在一些实施例中，所述洗衣机包括第一传动轴和第二传动轴，所述第二传动轴为空心轴，所述第一传动轴设在所述第二传动轴的内侧，且所述第一传动轴的中心线和所述第二传动轴的中心线重合，其中，所述第一传动轴的一端与所述波轮相连且另一端与所述磁阻转子和所述永磁转子中位于外侧的一个相连，所述第二传动轴的一端与所述内桶相连且另一端与所述磁阻转子和所述永磁转子中位于内侧的一个相连。在一些实施例中，所述磁阻转子包括导磁的磁阻铁芯和非导磁的间隔块，所述磁阻铁芯和所述间隔块交替布置呈环形，所述磁阻铁芯的数量为pr，所述第一绕组与所述第二绕组的绕组跨距分别为y1s和y1ad并分别形成极对数为ps和pad的旋转磁场，所述永磁转子形成极对数为pf的永磁磁场，其中，pr＝|ps±pf|；pad＝pf≠ps；y1s≠y1ad。在一些实施例中，所述第一绕组和所述第二绕组的电流注入频率分别满足：ωs＝prΩr-pfΩf；ωad＝pfΩf，其中ωs和ωad分别为两套绕组的控制频率，Ωr和Ωf分别为磁阻转子与永磁转子的机械转速，所述第一绕组和所述第二绕组的电流注入相角分别满足：θs＝-prθr+pfθf；θad＝-pfθf，其中θs和θad为两套绕组的注入电流轴线的相角，θf和θr分别为永磁转子和磁阻转子与d轴对齐位置的机械角度差。根据本专利技术的洗衣机的控制方法，所述控制方法包括：在洗涤模式时，所述波轮与所述内桶相对反向或同向但不同速旋转；在脱水模式时，所述波轮与所述内桶同向且同速旋转。根据本专利技术的洗衣机的控制方法，通过控制的方式直接实现双动力洗涤以及脱水，进而使得整个动力系统的体积大大减小，结构紧凑，效率高。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是根据本专利技术实施例的洗衣机的爆炸图；图2是图1中所示的洗衣机的示意图；图3是图2中所示的内桶和波轮在洗涤过程中转动方向的示意图；图4是图2中所示的内桶和波轮在脱水过程中转动方向的示意图；图5是根据本专利技术实施例的洗衣机的控制装置的示意图；图6是根据本专利技术实施例的洗衣机的控制方法的流程图。附图标记：洗衣机100，外桶1，内桶2，波轮3，驱动装置4，定子41，定子铁芯411，第一绕组412，第二绕组413，定子机壳414，磁阻转子42，磁阻铁芯421，保持架422，安装槽4221，间隔块4222，端板423，永磁转子43，永磁铁芯431，永磁体432，第一传动轴5，第二传动轴6，控制装置7，第一功率模块71，第二功率模块72，控制器73。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考图1-图6描述根据本专利技术第一方面实施例的洗衣机100。如图1所示，根据本专利技术第一方面实施例的洗衣机100，包括：内桶2、波轮3和驱动装置4。具体地，波轮3设在内桶2的底部，且波轮3相对内桶2可转动；驱动装置4包括呈环形的磁阻转子42、永磁转子43和定子41，定子41、磁阻转子42以及永磁转子43依次内外嵌套，也就是说，磁阻转子42始终位于定子41和永磁转子43之间，定子41可以位于磁阻转子42内侧且永磁转子43位于磁阻转子42外侧，或定子41位于磁阻转子42外侧且永磁转子43位于磁阻转子42内侧。且定子41、磁阻转子42以及永磁转子43相互可旋转，且定子41、磁阻转子42以及永磁转子43中每相邻的两个之间均以气隙间隔，也就是说，定子41与磁阻转子42之间具有气隙间隔开，且磁阻转子42与永磁转子43也具有气隙间隔开，以保证定子41、磁阻转子42以及永磁转子43之间的旋转独立性。定子41可以包括：定子铁芯411、第一绕组412和第二绕组413，其中，定子铁芯411由高导磁材料构成，第一绕组412和第二绕组413均绕制在定子铁芯411上，且第一绕组412和第二绕组413相互独立，也就是说，第一绕组412和第二绕组413互相之间不影响、不干涉、完全独立工作。例如，第一绕组412和第二绕组413分别由两个独立的功率模块(例如下文中所述的第一功率模块71和第二功率模块72)控制其通入的电流。且第一绕组412和第二绕组413分别与磁阻转子42和永磁转子43对应，以分别独立地驱动磁阻转子42和永磁转子43旋转。例如，当第一绕组412与磁阻转子42对应时第二绕组413与永磁转本文档来自技高网...

【技术保护点】
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；波轮，所述波轮相对所述内桶可转动地设在所述内桶的底部；驱动装置，所述驱动装置包括呈环形的磁阻转子、永磁转子和定子，所述定子、所述磁阻转子以及所述永磁转子依次内外嵌套且相互可旋转，且所述定子、所述磁阻转子以及所述永磁转子中每相邻的两个之间均以气隙间隔，所述定子包括：定子铁芯、第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组均绕制在所述定子铁芯上，且所述第一绕组和所述第二绕组相互独立，所述第一绕组和所述第二绕组分别与所述磁阻转子和所述永磁转子对应以分别独立地驱动所述磁阻转子和所述永磁转子旋转，其中，所述磁阻转子和所述永磁转子中的其中一个与所述内桶相对固定连接用于驱动所述内桶旋转，且所述磁阻转子和所述永磁转子中的另一个与所述波轮相对固定连接用于驱动所述波轮旋转。

【技术特征摘要】
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；波轮，所述波轮相对所述内桶可转动地设在所述内桶的底部；驱动装置，所述驱动装置包括呈环形的磁阻转子、永磁转子和定子，所述定子、所述磁阻转子以及所述永磁转子依次内外嵌套且相互可旋转，且所述定子、所述磁阻转子以及所述永磁转子中每相邻的两个之间均以气隙间隔，所述定子包括：定子铁芯、第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组均绕制在所述定子铁芯上，且所述第一绕组和所述第二绕组相互独立，所述第一绕组和所述第二绕组分别与所述磁阻转子和所述永磁转子对应以分别独立地驱动所述磁阻转子和所述永磁转子旋转，其中，所述磁阻转子和所述永磁转子中的其中一个与所述内桶相对固定连接用于驱动所述内桶旋转，且所述磁阻转子和所述永磁转子中的另一个与所述波轮相对固定连接用于驱动所述波轮旋转。2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述第一绕组和所述第二绕组中的任一个为单相绕组或多相绕组，且所述第一绕组和所述第二绕组的相数相同或不同。3.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，所述定子铁芯还包括定子机壳，所述定子机壳套设在所述定子铁芯的外侧。4.根据权利要求1-3中任一项所述的洗衣机，其特征在于，所述磁阻转子包括导磁的磁阻铁芯和非导磁的间隔块，所述磁阻铁芯和所述间隔块交替布置呈环形。5.根据权利要求4所述的洗衣机，其特征在于，所述磁阻转子还包括：非导磁的保持架，所述保持架呈两端敞开的筒状，所述保持架的周壁上形成有沿所述保持架的周向间隔布置的多个安装槽；端板，所述端板封闭所述保持架的一端，所述磁阻铁芯设在所述安装槽内且包括与所述安装槽一一对应的多个。6.根据权利要求1-3中任一项所述的洗衣机，其特征在于，所述永磁转子包括：导磁的永...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，陈金涛，诸自强，胡义明，王洪晓，
申请(专利权)人：威灵芜湖电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34