CN215300390U - 直驱式电机阻力发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及健身设备配件技术领域，公开了一种直驱式电机阻力发生装置，包括直驱电机、中轴和控制电路，所述中轴穿过直驱电机与电机转子连接，所述中轴的两端连接至外部机构，所述控制电路连接至直驱电机，所述控制电路控制直驱电机的电路回路电压，使中轴转动时产生阻力。本实用新型通过调节电机的回路电压，实现电机阻力的无级调整。

Description

直驱式电机阻力发生装置

技术领域

本实用新型涉及健身设备配件技术领域，具体涉及一种直驱式电机阻力发生装置。

背景技术

人们在体育锻炼中通常是克服阻力完成训练。在器械类锻炼中，阻力系统来源有以下几种，一是物体物理重量直接产生阻力，如哑铃，杠铃等；二是机械摩擦阻力系统或电磁阻力系统，如健身单车，划船机等。

这些器械的阻力装置不但使用麻烦，制造材料浪费，而且在使用过程中容易出现意外伤害。例如健身房中经常有人因为杠铃片的意外掉落受伤，训练新手在使用健身单车时也经常因为飞轮惯性扭伤膝盖。并且在大健康数据时代，原来的机械式训练器械和训练方式很难获取精准的训练数据，以帮助用户实现准确的数据分析，从而进行科学训练。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提供一种直驱式电机阻力发生装置，通过调节电机的回路电压，实现电机阻力的无级调整。

本实用新型采取的技术方案是：

一种直驱式电机阻力发生装置，其特征是，包括直驱电机、中轴和控制电路，所述中轴穿过直驱电机与电机转子连接，所述中轴的两端连接至外部机构，所述控制电路连接至直驱电机，所述控制电路控制直驱电机的电路回路电压，使中轴转动时产生阻力。

进一步，所述电机转子通过中轴连接器与所述中轴连接。

进一步，所述直驱式电机阻力发生装置还包括电源，所述电源输出一路12V电压供电机驱动，输出一路5V电压供电至控制电路。

进一步，所述控制电路通过无线通讯连接至用户终端，所述用户终端调节直驱电机的电路回路电压,并接收电机阻力发生装置转速、电流、电压的反馈数据。

进一步，所述控制电路包含释能电路，所述释能电路用于释放电机克服电磁阻力转动时产生的感应电流能量。

进一步，所述直驱式电机为盘式超薄低速大扭矩永磁电机，电机功率不小于480W，电机转速常数不大于15，电机额定输出扭矩应大于10N·m。

进一步，所述电源额定电压不低于12V。

本实用新型的有益效果是：

（1）采用扁平大扭矩永磁电机作为阻力来源，可以减小常用健身器械阻力系统的整体体积；

（2）可以实现从0到电机最大负载扭矩的线性调节；

（3）整个阻力系统不需要增加额外的传感器，可以直接实现负载扭矩，转速，电量等数据的精准记录和通讯传输；

（4）直驱式安装结构，相比常用的皮带和齿轮传动结构，输出扭矩损耗小，结构简单，安装方便。

附图说明

附图1为本实用新型的电机模型示意图；

附图2为附图1的展开示意图；

附图3为控制电路控制电机的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型直驱式电机阻力发生装置的具体实施方式作详细说明。

参见附图1、2,直驱式电机阻力发生装置包括直驱电机1、中轴2和控制电路，中轴2穿过直驱电机1与电机转子3连接，两者通过中轴连接器4配合连接，中轴连接器4为盘式，通过紧固件将中轴2与电机转子3连接固定。中轴2的两端连接至外部机构，比如健身车脚踏板等运动设部件。

参见附图3,控制电路连接至直驱电机，控制电路控制直驱电机的电路回路电压，使中轴转动时产生阻力。控制电路通过驱动模块驱动电机运转，并可通过通讯模块无线连接用户终端如手机APP等调整控制电路的参数，来改变电机运转产生不同的阻力。

电机和控制电路由电池电源供电，电源通过调压模块输出12V电压供给电机，输出5V电源供给控制电路，同时，控制电路还可直接由电源适配器，外界AC220V电压供电。

当外力转动中轴时，中轴同步转动电机转子，此时如果控制电路闭合接通，永磁电机转子转动就会产生电磁阻力，需要克服电磁阻力才能继续转动中轴。如果永磁电机转子转速不变，控制电路中电流越大，需要克服的电磁阻力就越大。可通过手动调节电位器调节回路电压，或者通过手机APP通讯指令调节回路电压，从而调节控制电路中的电流大小，进而实现中轴转动时阻力大小的调节。

以用于健身车脚踏板的600W永磁电机为例，其额定电流10A,电机转速常数（RPM*V）低于10，最大不大于15，额定负载扭矩约为12N·m。电流调节控制电压为0-5V，在负载不变的情况下，电流调节控制电压每升高1V，对应回路电路升高2A，可输出的负载扭矩对应增大2N·m。

另外，控制电路模块应具备释能电路，用于释放电机克服电磁阻力转动时产生的感应电流能量，防止电机和控制电路模块发热烧毁。释能电路可通过电热元件将电能转化成热能释放。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种直驱式电机阻力发生装置，其特征在于：包括直驱电机、中轴和控制电路，所述中轴穿过直驱电机与电机转子连接，所述中轴的两端连接至外部机构，所述控制电路连接至直驱电机，所述控制电路控制直驱电机的电路回路电压，使中轴转动时产生阻力。

2.根据权利要求1所述的直驱式电机阻力发生装置，其特征在于：所述电机转子通过中轴连接器与所述中轴连接。

3.根据权利要求1所述的直驱式电机阻力发生装置，其特征在于：所述直驱式电机阻力发生装置还包括电源，所述电源输出一路12V直流电压供电机驱动，输出一路5V直流电压供电至控制电路。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的直驱式电机阻力发生装置，其特征在于：所述控制电路通过无线通讯连接至用户终端，所述用户终端调节直驱电机的电路回路电压，并接收电机阻力发生装置转速、电流、电压的反馈数据。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的直驱式电机阻力发生装置，其特征在于：所述控制电路包含释能电路，所述释能电路用于释放电机克服电磁阻力转动时产生的感应电流能量。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的直驱式电机阻力发生装置，其特征在于：所述直驱式电机为盘式超薄低速大扭矩永磁电机，电机功率不小于480W，电机转速常数不大于15，电机额定输出扭矩应大于10N·m。

7.根据权利要求3所述的直驱式电机阻力发生装置，其特征在于：所述电源额定电压不低于12V。

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