全自動洗衣機(jī)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種洗衣機(jī)，尤其是一種使用雙轉(zhuǎn)子直驅(qū)電機(jī)驅(qū)動波輪和內(nèi)桶轉(zhuǎn)動的全自動洗衣機(jī)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的波輪洗衣機(jī)其波輪和內(nèi)桶的轉(zhuǎn)動是電機(jī)通過皮帶輪帶動皮帶把動力傳給減速離合器，減速離合器通過其內(nèi)部的齒輪結(jié)構(gòu)，把電機(jī)的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化成洗衣機(jī)不同洗滌過程中需要的較低轉(zhuǎn)速，同時根據(jù)不同的洗滌方式，減速離合器使用不同的齒輪結(jié)構(gòu)，傳遞給波輪不同的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動形式。
[0003]這種結(jié)構(gòu)中，由于減速離合器和電機(jī)橫向排列在外桶底部，使得整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較龐大。另一方面，減速離合器位于外桶的中心部位，電機(jī)偏離中心部位的位置，外桶底部整個結(jié)構(gòu)的中心偏離外桶的中心孔。在洗衣機(jī)工作過程中，電機(jī)帶動減速離合器工作的同時，本身轉(zhuǎn)動過程中相對外桶中心產(chǎn)生一力矩，增加了整個系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，洗衣機(jī)在洗滌過程中產(chǎn)生的噪音和振動都比較大。
[0004]為了降低洗衣機(jī)工作過程中產(chǎn)生的噪音和振動現(xiàn)象，現(xiàn)有很多洗衣機(jī)采用直驅(qū)電機(jī)，去掉皮帶輪皮帶裝置，減速離合器直接縱向的安裝連接在電機(jī)上，這樣外桶底部結(jié)構(gòu)的重心基本在外桶的旋轉(zhuǎn)中心孔的位置。這種結(jié)構(gòu)，提高了電機(jī)的傳動效率和穩(wěn)定性，同時降低了運(yùn)行過程中的噪音。
[0005]但是在現(xiàn)有更改直驅(qū)電機(jī)后的結(jié)構(gòu)中，由于直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)速大，通常減速離合器都裝有中間齒輪結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)比較龐大，使得整個系統(tǒng)在縱向上高度比較大。因此整個噪音效果和振動效果還不是太理想。
[0006]申請?zhí)枮?0120729.6的中國專利公開了一種洗衣機(jī)動力直驅(qū)裝置包括:盤式調(diào)速電機(jī)；洗滌軸暨電機(jī)輸出軸；旋轉(zhuǎn)支承于洗滌軸上的脫水軸；電機(jī)內(nèi)置式電磁離合器，其分別與洗滌軸和脫水軸固定；電機(jī)內(nèi)置式失電制動器，其與脫水軸固定。電機(jī)動力經(jīng)電磁離合器的切換直接驅(qū)動洗滌軸和同時傳遞給洗滌軸與脫水軸。該結(jié)構(gòu)采用的電機(jī)內(nèi)置式電磁離合器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且使用壽命較短。
[0007]申請?zhí)枮?0120729.6的中國專利公開了一種新型直驅(qū)離合的洗衣機(jī)，它采用電機(jī)直接驅(qū)動，波輪軸直接與電機(jī)輸出軸固聯(lián)，在電機(jī)的輸出軸上套裝有旋轉(zhuǎn)軸套，旋轉(zhuǎn)軸套與洗滌筒固定連接并同步轉(zhuǎn)動；還設(shè)置有浮動式離合機(jī)構(gòu)，它有兩個工作狀態(tài):即脫水狀態(tài)下，浮動式離合機(jī)構(gòu)下落并與電機(jī)的輸出軸和旋轉(zhuǎn)軸套共同嚙合連接，以實(shí)現(xiàn)輸出軸和旋轉(zhuǎn)軸套同步轉(zhuǎn)動并帶動洗滌筒旋轉(zhuǎn)。洗滌狀態(tài)下，浮動式離合機(jī)構(gòu)上浮并與電機(jī)的輸出軸處于脫離連接的狀態(tài)；本洗衣機(jī)離合裝置雖然相對結(jié)構(gòu)簡單，制作工藝簡單，成本低，但是對于洗衣機(jī)洗滌時水量要求較高，若水位較低，則很難將浮動式離合機(jī)構(gòu)升起，即使水位高，由于衣物洗滌翻動時也同樣能壓住浮動式離合機(jī)構(gòu)。
[0008]申請人之前申請的申請?zhí)枮?01320560102.X的一種全自動洗衣機(jī)，包括外桶、內(nèi)桶、波輪及驅(qū)動裝置，所述的驅(qū)動裝置包括至少兩個轉(zhuǎn)子和至少一個定子，其中一轉(zhuǎn)子與內(nèi)桶軸連接，還有一轉(zhuǎn)子與波輪軸連接；所述的驅(qū)動裝置為變頻直驅(qū)電機(jī)，所述的轉(zhuǎn)子、定子、內(nèi)桶軸及波輪軸同軸設(shè)置，內(nèi)桶軸中空，波輪軸設(shè)于內(nèi)桶軸中；所述的洗衣機(jī)洗滌時波輪與內(nèi)桶同向轉(zhuǎn)動，或者互為反向轉(zhuǎn)動，或者波輪、內(nèi)桶之一轉(zhuǎn)動，脫水時波輪與內(nèi)桶同向同速轉(zhuǎn)動。
[0009]但是，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其還存在如下缺陷:由于直驅(qū)電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)子最佳工作范圍為600-800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速，此時能耗相對較少，若控制轉(zhuǎn)子以低速轉(zhuǎn)動反而能耗較高，需要消耗額外的能耗以控制該低轉(zhuǎn)速，比使用高轉(zhuǎn)速消耗能耗高很多，而上述結(jié)構(gòu)采用雙轉(zhuǎn)子分別直接驅(qū)動波輪和內(nèi)桶轉(zhuǎn)動的方案，在洗滌時，內(nèi)桶和波輪的轉(zhuǎn)速較低，一般為100-150轉(zhuǎn)/分鐘，若同時維持兩個轉(zhuǎn)子在洗滌和漂洗時的低轉(zhuǎn)速，則需要較高的額外能耗，由于洗滌過程，在影響衣物洗凈比的因素中，控制波輪攪動衣物和水流的轉(zhuǎn)速占了很大的比例，雙轉(zhuǎn)子若一起維持兩個低轉(zhuǎn)速，則需要更多的能耗。
[0010]另外，由于洗滌過程控制波輪轉(zhuǎn)速的變化較多，轉(zhuǎn)子變速直接作用在波輪軸和波輪上，轉(zhuǎn)速變化生硬，沒有緩沖，導(dǎo)致衣物纏繞，影響洗滌效果且對轉(zhuǎn)子和波輪軸的損耗較大。
[0011]有鑒于此特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全新驅(qū)動的全自動洗衣機(jī)，使用減速機(jī)構(gòu)與雙轉(zhuǎn)子直驅(qū)電機(jī)驅(qū)動波輪的轉(zhuǎn)子配合，相對提高洗滌時驅(qū)動波輪的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，以節(jié)約能耗。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于提供該全自動洗衣機(jī)的控制方法。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:一種全自動洗衣機(jī)，包括外桶、內(nèi)桶、波輪及驅(qū)動裝置，所述的驅(qū)動裝置包括兩個轉(zhuǎn)子、一個定子和一減速機(jī)構(gòu)，一轉(zhuǎn)子通過減速機(jī)構(gòu)減速后驅(qū)動波輪轉(zhuǎn)動，另一轉(zhuǎn)子驅(qū)動內(nèi)桶與該轉(zhuǎn)子同樣速度轉(zhuǎn)動。
[0015]進(jìn)一步的，所述的減速機(jī)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)動的外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)桶軸、波輪軸和輸入軸，內(nèi)桶軸為軸套結(jié)構(gòu)，一端與內(nèi)桶連接，另一端與外殼連接，外殼與一轉(zhuǎn)子連接，波輪軸同軸設(shè)于內(nèi)桶軸中，一端與波輪連接，另一端與齒輪機(jī)構(gòu)輸出連接，輸入軸一端與另一轉(zhuǎn)子連接，另一端與齒輪機(jī)構(gòu)輸入連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述的兩個轉(zhuǎn)子為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，定子為一中心下凹的盤形結(jié)構(gòu)，由內(nèi)向外依次包括中心的軸承座、開口向下的內(nèi)轉(zhuǎn)子安裝槽、定子繞組、開口向上的外轉(zhuǎn)子安裝槽及位于外緣與外桶相對固定的安裝座，減速機(jī)構(gòu)位于定子的中心下凹處，外轉(zhuǎn)子設(shè)于定子的上方，與定子的形狀匹配，中心具有一容納減速機(jī)構(gòu)的凹腔，凹腔內(nèi)壁與減速機(jī)構(gòu)外殼連接，內(nèi)轉(zhuǎn)子設(shè)于定子的下方，與輸入軸連接。
[0017]進(jìn)一步的，所述的齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽齒輪、內(nèi)齒圈及分別與太陽齒輪和內(nèi)齒圈嚙合的行星齒輪，太陽齒輪安裝于輸入軸上，行星齒輪安裝于行星輪架上，行星輪架與波輪軸連接，內(nèi)齒圈下端設(shè)有下端蓋，下端蓋直接或間接與定子連接。
[0018]進(jìn)一步的，所述的齒輪機(jī)構(gòu)包括中心齒輪、內(nèi)齒圈及分別與中心齒輪和內(nèi)齒圈嚙合的傳動齒輪，中心齒輪安裝于輸入軸上，內(nèi)齒圈與波輪軸連接，傳動齒輪通過齒輪軸安裝于下端蓋上，下端蓋直接或間接與定子連接。
[0019]進(jìn)一步的，所述的齒輪機(jī)構(gòu)包括輸入齒輪、輸出齒輪、及分別與輸入齒輪和輸出齒輪嚙合的傳動齒輪，輸入齒輪安裝于輸入軸上，輸出齒輪安裝于波輪軸上，傳動齒輪為雙聯(lián)齒輪，包括上齒輪和下齒輪，上齒輪與輸出齒輪嚙合，下齒輪與輸入齒輪嚙合，傳動齒輪通過齒輪軸安裝在下端蓋上，下端蓋直接或間接與定子連接。
[0020]進(jìn)一步的，所述的下端蓋與輸入軸套連接，輸入軸套安裝在輸入軸的外部，輸入軸套與定子花鍵連接。
[0021]進(jìn)一步的，所述的減速機(jī)構(gòu)減速比為1/10-1/2。
[0022]上述方案的替換方案為:所述的兩個轉(zhuǎn)子為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，定子為一盤形結(jié)構(gòu)，減速機(jī)構(gòu)位于定子的中間凹形空腔內(nèi)，內(nèi)轉(zhuǎn)子與內(nèi)桶軸連接，外轉(zhuǎn)子與減速機(jī)構(gòu)的輸入軸連接，減速機(jī)構(gòu)的輸出軸與波輪連接。
[0023]該替換方案中的減速機(jī)構(gòu)外殼可以是轉(zhuǎn)動的，轉(zhuǎn)動的外殼與內(nèi)轉(zhuǎn)子連接為一體，此時，齒輪機(jī)構(gòu)與上述各方案相同；或者外殼與定子固定為一體，內(nèi)轉(zhuǎn)子覆蓋在外殼的上方，上述各方案中減速機(jī)構(gòu)的下端蓋與外殼為一體結(jié)構(gòu)，其它齒輪傳動關(guān)系與上述各方案相同。
[0024]或者，更進(jìn)一步的替換方案為，所述的定子為一盤形結(jié)構(gòu)，減速機(jī)構(gòu)位于定子的中間凹形空腔內(nèi)，兩個轉(zhuǎn)子均為外轉(zhuǎn)子，分別位于減速機(jī)構(gòu)的上方和下方，減速機(jī)構(gòu)和定子裝配在上下兩轉(zhuǎn)子之間，上方轉(zhuǎn)子與內(nèi)桶軸連接，下方轉(zhuǎn)子與減速機(jī)構(gòu)的輸入軸連接，減速機(jī)構(gòu)的輸出軸與