[发明专利]洗衣机

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用永磁铁作为场磁铁的电动机，特别涉及驱动洗衣用的电动机及其控制方法，并涉及这样一种电动机及其控制方法，其中所述第一场磁铁和所述第二场磁铁的磁极中心位置可以变化，并且有效磁通量的数量可以按照转数变化。

背景技术

在一台传统的永磁型电动机中，感应电动势E是由布置在转子中的永磁铁所产生的恒常磁通量Φ和电动机的旋转角速度ω共同决定的。也就是说，当电动机旋转角速度ω(转速)增加时，感应电动势E也按比例增加。

从而，可以在低速范围内获得高扭矩，但由于转速的变化范围很狭窄，在高速范围内运行是很困难的。因此，可以考虑利用磁场弱化控制技术使高速运转范围扩大。

此外，电动机的扭矩通过皮带轮由皮带和齿轮传动，使洗衣机的电动机能够在广阔的速度范围内保证固定的功率输出。不过，最近有一种直接传动方式，即将电动机扭矩直接传动到旋转体(例如搅拌器)和旋转脱水桶。

在传统的洗衣机中，当电动机的扭矩由皮带和齿轮传动时，皮带和齿轮的滑动和冲击声造成的噪音成为大问题。

此外，由于磁场弱化电流所产生的热量和效率降低等原因，在直接传动方式中将电动机扭矩直接传动到旋转体(例如搅拌器)和旋转脱水桶情况下，利用所述磁场弱化技术扩大高速运转范围具有一定的限制。因为所述直接传动方式没有减速器，因此能够在洗涤和漂洗操作时以低速高扭矩方式而在旋转脱水操作时以高速大功率方式运转的、覆盖广阔转速范围的电动机将是大尺寸的。

发明内容

在本发明中，采用下述洗衣机。该洗衣机包括一围绕外箱体中的旋转轴线自由地枢转的旋转脱水桶、一在所述洗涤旋转脱水桶底部上围绕与所述旋转轴线相同的旋转轴线自由地枢转的旋转体、一把所述洗涤旋转脱水桶的轴线与旋转体的轴线联结或释放的转换机构和一电动机，由此通过使旋转体正向或反向旋转使所述旋转脱水桶的内部搅动而执行洗涤或漂洗操作，然后执行旋转脱水(甩干)操作。

所述电动机包括一具有初级绕组的定子和一具有场磁铁的转子，所述场磁铁包括一具有按旋转方向相继布置的不同极性的磁极的第一磁场和一具有按旋转方向相继布置的不同极性的磁极的第二磁场，所述第一场磁铁和第二场磁铁与所述定子的磁极互相面对；一用以按照扭矩方向使所述第一和第二场磁铁的复合磁极相位相对于第一场磁铁的磁极变换的变换机构，所述根据扭矩方向的变换机构包括一个装置，它可通过所述第一转子产生的力矩方向和通过所述第一和第二场磁铁之间磁性作用力的平衡，使所述第一和所述第二场磁铁的相同极性的磁极中心同相，以及一个当转子中产生的扭矩方向逆转时使所述第一和第二场磁铁的磁极中心异相的装置。

附图说明

图1为显示具有永磁铁型同步电动机实施例的洗衣机的示意图。

图2为显示第一种情况示意图，其中图1中的电动机转子的相同极性的磁极中心为异相。

图3为显示第一种情况示意图，其中图1中的电动机转子的相同极性的磁极中心为同相。

图4为显示第二种情况示意图，其中图1中的电动机转子的相同极性的磁极中心为异相。

图5为显示对应于图1中电动机转速的各种特性曲线图。

图6为图1中电动机的控制方框图。

图7为显示按照本发明另一种电动机实施例的剖面图(致动器处于关闭状态)。

图8为显示按照本发明另一种电动机实施例的剖面图(致动器处于开启状态)。

图9为显示按照本发明另一种实施例的电动机的转子内部的视图。

图10为显示按照本发明另一种实施例的电动机的转子内部的视图。

图11为显示按照本发明另一种电动机实施例的剖面图(致动器处于开启状态)。

图12为显示按照本发明另一种实施例的电动机的转子的轴向位移测量的示意图。

图13为显示按照本发明另一种电动机实施例的转子示意图(增加间隙差)。

图14为显示按照本发明另一种电动机实施例的示意图。

图15为显示按照本发明另一种实施例的电动机转子的示意图(一种本发明应用于8-极电动机的情况)。

图16为显示按照本发明另一种电动机实施例的布置示意图。

具体实施方式

本发明各实施例在以下描述。

图1显示洗衣机的轮廓，其中设置有按照本实施例的永磁铁型同步电动机。

采用直接驱动搅拌器73的永磁铁磁场型同步电动机作为电动机2。电动机2通过离合器转动搅拌器73和旋转脱水桶72。