CN213661369U - 一种带阻力的直流无刷发电装置 - Google Patents

一种带阻力的直流无刷发电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种带阻力的直流无刷发电装置，安装于运动器械的机架上，包括飞轮轮圈、端盖和主轴，所述飞轮轮圈和端盖固定连接并形成容腔，所述主轴贯穿容腔且与飞轮轮圈、端盖通过轴承旋转连接，还包括永磁铁、铁芯和控制器，所述永磁铁为环形磁铁，位于容腔内且固定于飞轮轮圈内壁，所述铁芯紧套于主轴上且位于永磁铁内孔中，所述铁芯上设置有定子绕组，所述控制器设置于飞轮轮圈旁边且与定子绕组电性连接。本实用新型利用无刷直流发电装置的反向力矩工作模式，通过调整反向力矩电流，实现运动阻力的无级调节。同时，降低了生产工艺难度，提高了输出效率。

Description

一种带阻力的直流无刷发电装置
技术领域
本实用新型涉及运动器械技术领域，具体为一种带阻力的直流无刷发电装置。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高，对健康生活的追求也日益增加，因而涌现出大批各式各样的运动器材，力量型运动器械是其中非常普及的一种，传统的力量型运动器械在增加运动负载时，通常采用的是利用刹车片的制动力矩或者通过线圈产生磁力来实现增加阻力的，但是刹车片为消耗品，易磨损，同时也无法实现运动阻力的精度调节和无级调节，而线圈产生磁力以增加阻力的方式同样无法实现运动阻力的无级调节。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带阻力的直流无刷发电装置，以解决上述背景技术中提出的传统力量型运动器械在增加运动负载时无法实现运动阻力的无级调节的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种带阻力的直流无刷发电装置，安装于运动器械的机架上，包括飞轮轮圈、端盖和主轴，所述飞轮轮圈和端盖固定连接并形成容腔，所述主轴贯穿容腔且与飞轮轮圈、端盖通过轴承旋转连接，还包括永磁铁、铁芯和控制器，所述永磁铁为环形磁铁，位于容腔内且固定于飞轮轮圈内壁，所述铁芯紧套于主轴上且位于永磁铁内孔中，所述铁芯上设置有定子绕组，所述控制器设置于飞轮轮圈旁边且与定子绕组电性连接。
进一步的，所述端盖外侧设置有皮带轮，所述皮带轮无皮带槽一端伸入端盖内且通过单向轴承与端盖旋转连接，所述皮带轮皮带槽一端内表面通过滚动轴承与主轴旋转连接，所述皮带轮通过皮带与运动器械的驱动轮连接。
进一步的，所述主轴设置有轴向通孔，用于穿入控制器与定子绕组之间的连接电线。
进一步的，所述控制器为直流无刷控制器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型适用于各种力量型健身器材，如划船机、健身车、风扇车、椭圆机等健身装置，具有自发电功能，可为控制器的正常工作提供电力，无需外部电源，节能环保效益显著，同时还具有体积小、外形美观、完全静音、运动阻力无级调节的特点。
本实用新型为无刷直流发电装置，采用直流无刷控制器，利用无刷直流发电装置的反向力矩工作模式，通过调整反向力矩电流，实现运动阻力的无级调节。同时，降低了生产工艺难度，提高了输出效率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中：1-飞轮轮圈，2-端盖，3-主轴，4-永磁铁，5-铁芯，6-控制器，7-定子绕组，8-皮带轮，9-单向轴承，10-滚动轴承，A-容腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
请参阅图1，本实用新型提供的一种实施例：
一种带阻力的直流无刷发电装置，安装于运动器械的机架上，包括飞轮轮圈1、端盖2、主轴3、永磁铁4、铁芯5和控制器6，飞轮轮圈1和端盖2固定连接并形成容腔A，主轴3贯穿容腔A且与飞轮轮圈1、端盖2通过轴承旋转连接，永磁铁4为环形磁铁，位于容腔A内且固定于飞轮轮圈1内壁，铁芯5紧套于主轴3上且位于永磁铁4内孔中，铁芯5上设置有定子绕组7，控制器6设置于飞轮轮圈1旁边且与定子绕组7电性连接。
端盖2外侧设置有皮带轮8，皮带轮8无皮带槽一端伸入端盖2内且通过单向轴承9与端盖2旋转连接，皮带轮8皮带槽一端内表面通过滚动轴承10与主轴3旋转连接，皮带轮8通过皮带与运动器械的驱动轮连接。
主轴3设置有轴向通孔，用于穿入控制器6与定子绕组7之间的连接电线。
控制器6为直流无刷控制器。
本实用新型工作原理：健身人员踩踏运动器械的脚踏板使驱动轮正向旋转，驱动轮带动皮带轮8和飞轮轮圈1同向旋转，固定于飞轮轮圈1内壁的永磁铁4产生磁场并随飞轮轮圈1正向旋转，相当于转子，定子绕组7切割磁力线产生电流，进行自发电并给控制器6供电，同时也会产生反向力矩作用在飞轮轮圈1上，抑制飞轮轮圈1的正转，为健身人员增加了运动阻力，控制器6为直流无刷控制器，依据采集到的电流信号，通过电机模型方程进行快速运算，实时估算出当前转子的位置，并根据设定的阻力力矩值（本实施例为0-40N.m）调整反向力矩电流，在0-40N.m范围内实现运动阻力力矩的无级调节。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种带阻力的直流无刷发电装置，安装于运动器械的机架上，包括飞轮轮圈（1）、端盖（2）和主轴（3），所述飞轮轮圈（1）和端盖（2）固定连接并形成容腔（A），所述主轴（3）贯穿容腔（A）且与飞轮轮圈（1）、端盖（2）通过轴承旋转连接，其特征在于：还包括永磁铁（4）、铁芯（5）和控制器（6），所述永磁铁（4）为环形磁铁，位于容腔（A）内且固定于飞轮轮圈（1）内壁，所述铁芯（5）紧套于主轴（3）上且位于永磁铁（4）内孔中，所述铁芯（5）上设置有定子绕组（7），所述控制器（6）设置于飞轮轮圈（1）旁边且与定子绕组（7）电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种带阻力的直流无刷发电装置，其特征在于：所述端盖（2）外侧设置有皮带轮（8），所述皮带轮（8）无皮带槽一端伸入端盖（2）内且通过单向轴承（9）与端盖（2）旋转连接，所述皮带轮（8）皮带槽一端内表面通过滚动轴承（10）与主轴（3）旋转连接，所述皮带轮（8）通过皮带与运动器械的驱动轮连接。
3.根据权利要求1所述的一种带阻力的直流无刷发电装置，其特征在于：所述主轴（3）设置有轴向通孔，用于穿入控制器（6）与定子绕组（7）之间的连接电线。
4.根据权利要求1所述的一种带阻力的直流无刷发电装置，其特征在于：所述控制器（6）为直流无刷控制器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023165099A1 (zh) * 2022-03-04 2023-09-07 克瑞科技(东莞)有限公司 一种健身器材上使用的无刷发电机

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