CN206777692U - 一种健身跑步机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种健身跑步机，包括跑步机机械结构、用于驱动跑步机机械结构的伺服电机以及伺服驱动器；伺服电机包括用于检测伺服电机转子的实时状态并用以控制伺服电机输出的编码器，编码器与伺服电机转子相连；伺服驱动器的动力输出线与伺服电机连接，编码器的输出线连接伺服驱动器。本实用新型所采用的伺服电机与伺服驱动器的闭环***中，编码器与伺服电机转子连接，可以用于随时监测伺服电机转子的实时速度和位置，用以对伺服电机的输出控制；编码器的输出线与伺服驱动器连接，实现闭环控制。本申请解决了伺服电机的开环控制导致的不准确问题，使得伺服电机作为闭环控制中的一者，能够充分实现控制精准的作用。

Description

一种健身跑步机

技术领域

本实用新型涉及健身器械技术领域，更具体地说，涉及一种健身跑步机。

背景技术

现阶段，跑步已经成为一种时尚、健康生活的选择，更多的人为了身体的健康，选择通过跑步的方式进行健身。

而在城市生活中怕不常受天气因素影响，因此跑步机也成为了城市中跑步的重要方式。现有技术中的跑步机多采用变频电机进行驱动，而变频电机驱动***耗能大，并同时具有低速运行时效率较低、控制精度低、速度不稳定等问题。

综上所述，如何提供一种控制精度高的跑步机，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种健身跑步机，该健身跑步机的控制精度高。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种健身跑步机，包括跑步机机械结构、用于驱动所述跑步机机械结构的伺服电机以及伺服驱动器；

所述伺服电机包括用于检测伺服电机转子的实时状态并用以控制所述伺服电机输出的编码器，所述编码器与所述伺服电机转子相连；所述伺服驱动器的动力输出线与所述伺服电机连接，所述编码器的输出线连接伺服驱动器。

优选的，所述伺服电机为速度控制型伺服电机，所述编码器设有用于检测所述伺服电机转子转速的测速传感器；所述测速传感器检测到转动速度时，所述伺服电机为上电自锁状态；所述测速传感器检测为无速度时，所述伺服电机为上电解锁状态。

优选的，所述伺服电机为恒扭矩控制电机。

优选的，所述跑步机机械结构包括与跑步机轴管连接的大惯量皮带轮，所述大惯量皮带轮通过皮带与所述伺服电机连接。

优选的，所述大惯量皮带轮连接跑步机的前轴管。

优选的，还包括动态显示装置，所述动态显示装置与上控设备连接，所述上控设备与所述伺服驱动器连接。

优选的，还包括用于监控所述伺服电机用电效率的双PFC结构，所述PFC结构与所述伺服电机的开关控制模块连接。

本实用新型所采用的伺服电机与伺服驱动器的闭环***中，伺服电机采用转子连编码器记位置，所以转速的控制精度高，整个***为闭环控制。

编码器与伺服电机转子连接，可以用于随时监测伺服电机转子的实时速度和位置，可用于检测实际速度与设定速度比较进而得到伺服电机的实际电流等，用以对伺服电机的输出控制；另外，编码器的输出线与伺服驱动器连接，从而实现了从伺服驱动器到编码器、伺服电机转子、最终回到伺服驱动器的闭环控制。本申请解决了伺服电机的开环控制导致的不准确问题，使得伺服电机作为闭环控制中的一者，能够充分实现控制精准的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的健身跑步机的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的健身跑步机的局部示意图；

图3为本实用新型所提供的健身跑步机的电控结构的示意图。

图1-3中：

1为伺服电机、12为伺服电机体、11为编码器、2为大惯量皮带轮、3为皮带、4为前轴管、5为跑步带、6为上控设备、7为伺服驱动器、8为编码器线、9为动力输出线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种健身跑步机，该健身跑步机的控制精度高。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供的健身跑步机的结构示意图；图2为本实用新型所提供的健身跑步机的局部示意图；图3为本实用新型所提供的健身跑步机的电控结构的示意图。

本实用新型所提供的一种健身跑步机，主要包括跑步机机械结构、用于驱动跑步机机械结构的伺服电机1以及伺服驱动器7，伺服驱动器7用于接收上控设备的控制，对伺服电机1进行控制。

具体地，伺服电机1包括伺服电机转子、用于检测伺服电机转子的实时状态并用以控制伺服电机1输出的编码器11，编码器11与伺服电机转子相连；伺服驱动器7的动力输出线9与伺服电机，编码器11的输出线连接伺服驱动器7。

需要说明的是，现有跑步机中均采用变频电机，其控制能力差，具有较大的误差，并且占用较大的空间。

本实用新型所采用的伺服电机1与伺服驱动器7的闭环***，伺服电机1采用转子连编码器11记位置，所以转速的控制精度高，整个***为闭环控制。

首先，伺服驱动器7的动力输出线9连接，伺服驱动器7用于根据上控设备实现对伺服电机1的控制；其次，编码器11与伺服电机转子连接，可以用于随时监测伺服电机转子的实时速度和位置，可用于检测实际速度与设定速度比较今儿得到伺服电机的实际电流等，用以对伺服电机1的输出控制，另外，编码器11的输出线与伺服驱动器7连接，从而实现了从伺服驱动器7到编码器11、伺服电机转子、最终回到伺服驱动器7的闭环控制，与现有技术中其他电器上使用伺服电机的情况相比，本申请解决了伺服电机的开环控制导致的不准确问题，使得伺服电机1作为闭环控制中的一者，能够充分实现控制精准的作用。

可选的，上述编码器11与伺服驱动器7之间的连接可以通过编码器线8实现连接，当然，也可以采用其他信号连接方式，例如无线通信等。

本实用新型所提供的健身跑步机中，伺服电机1的转子采用高磁通密度的永磁铁，其磁通量大，定子控制电流相对较小，从而可以使得伺服电机1的整体体积较小。

在上述实施例的基础之上，伺服电机1可以具体为速度控制型伺服电机1，编码器11与用于检测伺服电机转子转速的测速传感器；测速传感器检测到转动速度时，伺服电机1为上电自锁状态；测速传感器检测为无速度时，伺服电机1为上电解锁状态。

可选的，上述编码器11可以设置在伺服电机体12上。

在上述任意一个实施例的基础之上，伺服电机1为恒扭矩控制电机。需要说明的是，本实施例所采用的伺服电机1通过恒扭矩的控制，且控制速度响应约为15毫秒，这样的控制方式能够使跑步者基本感应不到速度的变化。

需要说明的是，上述伺服电机的1的速度响应时间为一个具体的实施例，当然，也可以进行一定范围的调整。

在上述任意一个实施例的基础之上，跑步机机械结构包括与跑步机轴管连接的大惯量皮带轮2，大惯量皮带轮2通过皮带3与伺服电机1连接。

需要说明的是，大惯量皮带轮2的设计能够满足跑步机在不同速度段时的使用，尤其是在高速时，大惯量皮带轮2有利于维持速度的平衡。

可选的，伺服电机1的控制可以根据伺服电机1的速度大小以及人体的重量智能调整反馈时间，使速度控制更加的精确。

在上述任意一个实施例的基础之上，大惯量皮带轮2连接跑步机的前轴管4。

需要说明的是，前轴管4指的是与跑步带连接的轴管，为主动力轴管，针对不同类型的跑步机可以为不同的前轴管或者其他轴管。

在上述任意一个实施例的基础之上，还包括用于显示当前伺服电机1转速的动态显示装置，动态显示装置与上控设备6连接，上控设备6与伺服驱动器7连接。

需要说明的是，上控设备6可以为跑步机的人机交互设备或者为普通的程序设定装置。动态显示装置可以用于显示当前跑步速度、电机转速等。

在上述任意一个实施例的基础之上，还包括用于监控伺服电机1用电效率的双PFC结构，双PFC结构与伺服电机1的开关控制模块连接。双PFC结构即为双PFC动态监控结构。

除了上述各个实施例所提供的健身跑步机的主要结构，该健身跑步机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的健身跑步机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种健身跑步机，其特征在于，包括跑步机机械结构、用于驱动所述跑步机机械结构的伺服电机(1)以及伺服驱动器(7)；

所述伺服电机(1)包括用于检测伺服电机转子的实时状态并用以控制所述伺服电机(1)输出的编码器(11)，所述编码器(11)与所述伺服电机转子相连；所述伺服驱动器(7)的动力输出线(9)与所述伺服电机(1)连接，所述编码器(11)的输出线连接伺服驱动器(7)。

2.根据权利要求1所述的健身跑步机，其特征在于，所述伺服电机(1)为速度控制型伺服电机，所述编码器(11)设有用于检测所述伺服电机转子转速的测速传感器；所述测速传感器检测到转动速度时，所述伺服电机(1)为上电自锁状态；所述测速传感器检测为无速度时，所述伺服电机(1)为上电解锁状态。

3.根据权利要求1所述的健身跑步机，其特征在于，所述伺服电机(1)为恒扭矩控制电机。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的健身跑步机，其特征在于，所述跑步机机械结构包括与跑步机轴管连接的大惯量皮带轮(2)，所述大惯量皮带轮(2)通过皮带(3)与所述伺服电机(1)连接。

5.根据权利要求4所述的健身跑步机，其特征在于，所述大惯量皮带轮(2)连接跑步机的前轴管(4)。

6.根据权利要求4所述的健身跑步机，其特征在于，还包括动态显示装置，所述动态显示装置与上控设备(6)连接，所述上控设备(6)与所述伺服驱动器(7)连接。

7.根据权利要求4所述的健身跑步机，其特征在于，还包括用于监控所述伺服电机(1)用电效率的双PFC结构，所述双PFC结构与所述伺服电机(1)的开关控制模块连接。