DE60017657T2 - Steuereinrichtung für ein Laufgerät - Google Patents

Steuereinrichtung für ein Laufgerät Download PDF

Info

Publication number
DE60017657T2
DE60017657T2 DE60017657T DE60017657T DE60017657T2 DE 60017657 T2 DE60017657 T2 DE 60017657T2 DE 60017657 T DE60017657 T DE 60017657T DE 60017657 T DE60017657 T DE 60017657T DE 60017657 T2 DE60017657 T2 DE 60017657T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
operatively connected
phases
frame
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60017657T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60017657D1 (de
Inventor
Emil S. Golen Jr.
Young-Chul Kim
Kenneth F. Lantz
Robert J. Sutkowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brunswick Corp
Original Assignee
Brunswick Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brunswick Corp filed Critical Brunswick Corp
Publication of DE60017657D1 publication Critical patent/DE60017657D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60017657T2 publication Critical patent/DE60017657T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
    • A63B22/0207—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills having shock absorbing means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
    • A63B22/0235—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor
    • A63B22/0242—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor with speed variation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/02—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills
    • A63B22/0235—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor
    • A63B22/0242—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor with speed variation
    • A63B22/025—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with movable endless bands, e.g. treadmills driven by a motor with speed variation electrically, e.g. D.C. motors with variable speed control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53873—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with digital control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003—Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • A63B24/0006—Computerised comparison for qualitative assessment of motion sequences or the course of a movement
    • A63B2024/0009—Computerised real time comparison with previous movements or motion sequences of the user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0075—Means for generating exercise programs or schemes, e.g. computerized virtual trainer, e.g. using expert databases
    • A63B2024/0078—Exercise efforts programmed as a function of time
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0087—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
    • A63B2024/0093—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load the load of the exercise apparatus being controlled by performance parameters, e.g. distance or speed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/10—Positions
    • A63B2220/13—Relative positions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

  • Anwendungsbereich der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ganz allgemein Trainingsgeräte und insbesondere Trainingslaufgeräte, die ein Wechselstrommotor-Steuerungssystem aufweisen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Trainingslaufgeräte werden weit verbreitet zur Durchführung von Geh- oder aerobicartigem Lauftraining verwendet, während der Benutzer in einer relativ ortsfesten Position verbleibt. Zusätzlich werden Trainingslaufgeräte zu Diagnose- und Therapiezwecken verwendet. Im Allgemeinen führt die Person auf dem Laufgerät für alle diese Zwecke ein Trainingsprogramm mit einem relativ gleichbleibenden und ununterbrochenen Niveau an körperlicher Aktivität durch. Ein Beispiel für ein solches Laufgerät ist in dem U.S.-Patent Nr. 5,752,897 bereitgestellt. In dem U.S.-Patent Nr. 5,856,736 (Rotunda et al) ist ein Antriebssystem mit Wechselstrommotor mit variabler Drehzahlregelung zur Verwendung in Laufgeräten offenbart, worin ein Modul zum Abfragen der Spannung der dem System bereitgestellten Netzspan nung und die Anpassung der dem Wechselstrommotor als Reaktion darauf bereitgestellten impulsbreitenmodulierten Signale enthalten ist. Weiterhin ist bei Rotunda et al ein Modul zur Überwachung der Sammelschienenspannung des Systems vorgesehen, welches ein für die Last repräsentatives Signal bereitstellt, so dass die Arbeitszyklen der impulsbreitenmodulierten Signale in Übereinstimmung mit der Netzspannung des Systems und der Last auf dem Wechselstrommotor verändert werden, um die gewünschte Motordrehzahl beizubehalten.
  • Obwohl Trainingslaufgeräte, bei denen ein Wechselstrommotor zum Antrieb des Bandes verwendet wird, einen hohen Entwicklungsstand erreicht haben, weisen sie immer noch eine Anzahl von Problemen auf, die Laufgerätrahmenresonanz oder -vibration, Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit und Stromverbrauch umfassen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines Trainingslaufgerätes, welches eine verbesserte Wechselstromregelung mit den Merkmalen von Anspruch 1 oder Anspruch 6 aufweist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Verschiebung des Phasenverhältnisses eines von dem Motorregler auf den Motor aufgebrachten Dreiphasen-Antriebssignals, um die Rahmenresonanz zu minimieren.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Minimierung der Rahmenresonanz durch eine Versetzung des Phasenverhältnisses des von dem Motorregler auf den Motor aufgebrachten Dreiphasen-Antriebssignals.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines montierten Trainingslaufgerätes gemäß der Erfindung;
  • 2 ist ein Blockdiagramm der Steuereinrichtung für das Laufgerät von 1;
  • 3 ist ein schematisches Diagramm eines Motorreglerschaltkreises zur Verwendung mit der Steuereinrichtung von 2;
  • 4 ist ein Phasendiagramm, welches ein Standard-Wechselstrommotorphasenverhältnis darstellt;
  • 5 ist ein Phasendiagramm, welches ein Wechselstrommotorphasenverhältnis veranschaulicht, welches von 5 versetzt ist und zur Minimierung der Rahmenresonanz des Laufgerätes von 1 verwendet wird;
  • 6 ist ein Phasendiagramm, welches ein Wechselstrommotorphasenversetzungsverhältnis veranschaulicht, welches zur Minimierung der Rahmenresonanz des Laufgerätes von 1 verwendet wird.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • In 1 ist die allgemeine äußere Ausgestaltung eines Trainingslaufgerätes 10 gemäß der Erfindung dargestellt. Das Laufgerät weist ein Bedienungsfeld 12 auf, welches eine Anzahl von Displays 14; einen Satz von Trainingsprogramm-Steuerungsdruckknöpfen 16; einen Satz von Betriebssteuerungen 18–22 einschließlich eines Paares von Zeitsteuerungsdruckknöpfen 18; ein Paar von Neigungssteuerungsdruckknöpfen 20 und ein Paar von Geschwindigkeitssteuerungsdruckknöpfen 26 auf. Zusätzlich weist das Laufgerät 10 solche herkömmlichen Laufgerätbauteile wie ein Band 28, ein Deck 30 und einen Neigungsmechanismus 32 der in dem U.S.-Patent 6,095,951 beschriebenen Art auf.
  • In 2 ist ein repräsentatives Blockdiagramm einer Steuereinrichtung 34 für das Laufgerät 10 dargestellt. Die Steuereinrichtung 34 ist im Allgemeinen der Art der in Fig. 16 des U.S.-Patentes Nr. 6,095,951 dargestellten Laufgerätsteuerungseinrichtung ähnlich, und steuert einen Wechselstrommotor 38, der einen Motorregler 36 zum Antreiben des Bandes 28 aufweist. Bei der Steuereinrichtung 34 wird ein auf einem Mikroprozessor basierender Systemregler 40 zur Steuerung folgender Bauteile verwendet: des Bedienungsfeld-Displays 14, welches das Meldungsdisplay 14 umfasst; der Benutzersteuerungen 16–22 und 26; des Tastenfeldes 24, des optionalen Fern-Displays 42; und eines Ferntastenfeldes 44. Zusätzlich dient die Steuereinrichtung 34 zur Steuerung eines Herzschlagüberwachungssystems der in dem U.S.-Patent Nr. 5,313,487 beschriebenen Art, bei dem ein Satz von Pulssensoren 46 und ein Deck- oder Bandschmiersystem 48 der in dem U.S.-Patent Nr. 5,433,679 dargestellten Art gemeinsam mit dem Neigungsmechanismus 32 verwendet wird. Die Steuereinrichtung steuert auch ein Benutzererkennungs- oder -abfragesystem 50.
  • In 3 ist eine Veranschaulichung einer bevorzugten Ausführungsform des Motors 38 und des Motorreglers 36 gemeinsam mit einem Leistungsfaktorregelkreis 52 bereitgestellt. Hier wird der Dreiphasen-Wechselstrommotor 38, der einen Satz von drei Ankerwindungen 54A–C aufweist, durch den Motorregler 36 mit Strom versorgt, der einen Mikroprozessor 56 aufweist, der einen Dreiphasenwechselrichter 58 steuert, der einen Satz von sechs gepaarten Leistungs- oder Steuertransistoren 60A–B, 62A–B und 64A–B und sechs dazugehörige Freilaufdioden (nicht dargestellt) aufweist. Zwei der Steuertransistoren 60A–B, 62A–B und 64A–B sind mit jeder der Ankerwicklungen 54A–C verbunden, und werden für jede Phasenverzögerung verwendet. Jedes Paar von Steuertransistoren 60A–B, 62A–B und 64A–B wird durch den Mikroprozessor 56 komplementär gesteuert. Normalerweise steuert der Prozessor 56 die Steuertransistoren 60A–B, 62A–B und 64A–B so, dass sie drei identische, jedoch um 120 Grad verschobene Wellenformen erzeugen, die auf die Ankerwicklungen 54A–C aufgebracht werden. Die Amplitude und Frequenz dieser Wellenform wird durch die gewünschte Motordrehzahl bestimmt. Bei der bevorzugten Ausführungsform stellt ein einstückig mit dem Motor 38 ausgebildeter Drehzahlsensor 68 eine Eingabe über eine Leitung 70 für den Mikroprozessor 56 bereit, um den Motordrehzahlregelkreis zu schließen. Der Wechselrichter 58 erhält Strom von einem Gleichstrombus 72, der von einer Zweiphasenstromquelle 74 mit 110 Volt abgeleitet werden kann, wobei es sich um eine normale Haushaltsstromleitung handeln kann. Bei Ausführungsformen, bei denen der Leistungsfaktorregelkreis 52 nicht zum Einsatz kommt, wird der Strom von der Stromquelle 74 gleichgerichtet und gefiltert, um die Gleichstrombusspannung auf Leitung 72 bereitzustellen. Für Wechselstromquellen 74 mit niedrigerer Spannung (100–120 VAC) sind die Gleichrichter und Kondensatoren (nicht dargestellt) als Spannungs-Verdopplungsschaltung ausgestaltet, so dass die Gleichstrombusspannung auf der Leitung 72 dieselbe für 120VAC mit einer Verdopplungsschaltung ist, wie sie für eine 240VAC-Stromquelle ohne die Verdopplungsschaltung ist.
  • 4 ist ein Phasendiagramm, welches die Verschiebung des Phasenverhältnisses des von dem Motorregler 36 auf die Ankerwicklungen 54A–C aufgebrachten Dreiphasen-Antriebssignals darstellt, um die Rahmenresonanz zu minimieren. Der Motorreglerprozessor 56 ist mit dem Leitrechner 50 sowie mit anderen Komponenten der Steuereinrichtung 34 über einen Kommunikationsbus 76 verbunden. Der Prozessor 56 hat die direkte Kontrolle der sechs Steuertransistoren 60A–64B inne, die auf die Motorankerwicklungen 54A–C ein Dreiphasen-Antriebssignal mit sich verändernder Amplitude und Frequenz aufbringen. Dies wird durch die Impulsbreitenmodulation der drei Paare von Steuertransistoren 60A–64B auf komplementäre Art und Weise bewerkstelligt, die an irgendeinem Zeitpunkt eine wirksame Spannung erzeugt. Die zeitlich um 120° versetzten drei Phasen weisen eine Raumvektorwellenformspannung zu den Ankerwicklungen 60A–64B auf. Das Spannungs-/Frequenzverhältnis wird durch die Volt-/Hertzkurve des Motors 38 und das Rückkopplungssignal von dem Drehzahlsensor 68 bestimmt. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden auch andere Signale einschließlich Spannung, Motorenstrom und die Temperatur des Motorreglers 36 bestimmt. Es wurde herausgefunden, dass das durch die Standard-Volt-/Hertzkurve und die Raumvektormodulation des Motorreglers 36 erzeugte Antriebssignal innerhalb eines bestimmten Motorendrehzahlbereiches das Vibrieren des Gehäuses des Motors 38 mit einer Frequenz verursacht, die der Resonanzfrequenz des Rahmens des Laufgerätes 10 entspricht. Diese unerwünschte Resonanz verursacht ein für den Benutzer und in der Nähe befindliche Beobachter hörbares unangenehmes Geräusch, welches außerdem durch das Band 28 auf die Füße des Benutzers übertragen wird. Da die Vibrationen durch den Motor 38 erzeugt, und durch den Rahmen des Laufgerätes 10 verstärkt werden, besteht eine Lösung darin, den Motor 38 zu glätten, so dass er keine Vibrationen erzeugt. Eine andere, weniger wünschenswerte Lösung besteht darin, den Rahmen des Laufgerätes 10 resonanzfrei zu gestalten, was sich als ein sehr problematischer und kostspieliger Vorschlag herausstellen kann. Durch die Abänderung des Antriebssignals von dem Standard-Raumvektormodulationsschema ist es möglich, die durch den Motor 38 erzeugten Vibrationen zu verringern. Bei der bevorzugten Technik wird eine auf einer Phasenverschiebung pro Umdrehung basierende Phasenverschiebung verwendet, welche die Phase des Antriebssignals zu den Motorankerwicklungen 60A-64B verschiebt. Bei der bevorzugten Realisierung dieses in dem Phasendiagramm von 4 dargestellten Ansatzes wird bei der Nullkreuzung der ersten Phase 78 ein Antriebssignal 80 im Verhältnis zu demjenigen eines unveränderten Antriebssignals 82 um einige wenige Prozent, zum Beispiel um 2%, zeitlich zurück verschoben. Bei der nächsten Nullkreuzung 84 wird die erste Phase zeitlich im Verhältnis zu demjenigen des unveränderten Antriebssignals 82 um denselben Prozentsatz nach vorne verschoben. Vorzugsweise werden alle Phasen aller drei Antriebssignale an demselben Zeitpunkt verschoben, was bedeutet, dass die erste Phase bei 0°, die zweite Phase bei 120° und die dritte Phase bei 240° verschoben wird. Diese Verschiebung der Antriebssignalposition im Verhältnis zu derjenigen des unveränderten Antriebssignals 82 nach hinten, dann die Verschiebung nach vorne, kann im Wesentlichen Vibrationen des Rahmens des Laufgerätes 10 glätten, wenn sie etwa an oder in der Nähe der Resonanzfrequenz des Rahmens des Laufgerätes 10 auftritt. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Phasenverschiebung durch den Prozessor 56 so gesteuert, dass sie bei einer minimalen Motordrehzahl inaktiv ist. Dann vergrößert sie sich linear zu einer der Resonanzfrequenz des Laufgerätes 10 entsprechenden Zieldrehzahl, wobei sie an diesem Punkt vollständig aktiv ist. Dann verkleinert sie sich wieder linear zu einer maximalen Motordrehzahl, bei der sie wieder inaktiv ist. Dies kann einen sanften Betrieb des Motors 38 und nicht wahrnehmbare Übergänge von dem inaktiven zu dem aktiven, dann wieder zu einem inaktiven Betrieb der Antriebssignal-Phasenverschiebung sicherstellen, wobei in dem Rahmen des Laufgerätes 10 induzierte Vibrationen wesentlich verringert werden.
  • 5 und 6 sind Phasendiagramme, die ein alternatives Verfahren zur Minimierung der Resonanz des Rahmens des Laufgerätes 10 durch Versetzung des Phasenverhältnisse des durch den Motorregler 36 auf den Motor 38 aufgebrachten Dreiphasen-Antriebssignals veranschaulichen. Bei dieser Technik wird die Phasenversetzung verwendet, womit die Versetzung der Phasen des Antriebssignals auf die Ankerwicklungen 54A–C gemeint ist. Bei diesem Ansatz wird eine Veränderung bei dem Phasenverhältnis von dem Standardverhältnis genutzt: eine erste Phase 88 bei 0°, eine zweite Phase 90 bei 120° und eine dritte Phase 86 bei 240°, wie in 5 dargestellt, zu einem Anti-Resonanz-Phasenverhältnis, bei dem zum Beispiel die erste Phase 88 bei 0°, die zweite Phase 90 bei 115° und die dritte Phase 86 bei 245° liegt, wie in 6 dargestellt. Vorzugsweise wird die Versetzung der Antriebssignale durch den Prozessor 56 innerhalb einer schmalen Bandbreite um die Resonanzfrequenz des Rahmens des Laufgerätes 10 herum aktiviert. Dieser Ansatz kann eine geringere Resonanzfreie Vibration zur Folge haben, die für den Benutzer und Beobachter wesentlich angenehmer ist, wobei die Resonanzvibration in dem Rahmen des Laufgerätes 10 bedeutend verringert wird.

Claims (7)

  1. Trainingslaufgerät, welches einen Rahmen, drehbar auf dem Rahmen parallel zueinander und voneinander beabstandet angebrachte Riemenscheiben, ein Band (38), welches sich mit Oberflächen der Riemenscheiben in Kontakt stehend erstreckt, einen Dreiphasen-Wechselstrommotor (38) mit einer Mehrzahl von Ankerwicklungen, der betriebsmäßig mit einer ersten der Riemenscheiben zum Drehen der ersten Riemenscheibe verbunden ist, eine betriebsmäßig mit dem Motor (38) verbundene Steuereinrichtung (34), ein betriebsmäßig mit der Steuereinrichtung (34) verbundenes Bedienungsfeld (12) aufweist, wobei das Bedienungsfeld (12) mindestens eine Anzeige (14) und einen ersten Satz von Benutzersteuerungen (20) zum Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit des Bandes (38) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein betriebsmäßig mit der Steuereinrichtung (34) verbundener Motorregler (36) vorhanden ist, der einen Prozessor (56) und eine Mehrzahl von Steuer transistoren (60A–B, 62A–B, 64A–B) aufweist, die betriebsmäßig mit dem Prozessor (56) verbunden sind, um Antriebssignale, die eine veränderbare Amplitude und Frequenz mit zuvor festgelegten Phasen aufweisen, auf jede der Ankerwicklungen aufzubringen, wobei der Prozessor (56) ein Steuersignal so auf die Steuertransistoren (60A–B, 62A–B, 64A-B) aufbringt, dass die Phasen der Antriebssignale bei einer der Rahmenresonanzfrequenz entsprechenden Drehzahl des Motors (38) um einen zuvor festgelegten Betrag von den zuvor festgelegten Phasen verschoben werden.
  2. Trainingslaufgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverschiebung bei Nullkreuzungen der Antriebssignale eintritt.
  3. Trainingslaufgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass der Prozessor (56) die Phasenverschiebung von einer minimalen Drehzahl des Motors (38) auf den zuvor festgelegten Betrag bei der der Rahmenresonanzfrequenz entsprechenden Drehzahl des Motors (38) erhöht und dann die Phasenverschiebung verringert, wenn sich die Drehzahl des Motors (38) über die Resonanzfrequenz hinaus erhöht.
  4. Trainingslaufgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung und die Verringerung der Phasenverschiebung im Verhältnis zu Erhöhungen der Drehzahl des Motors (38) linear sind.
  5. Trainingslaufgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zuvor festgelegte Betrag ungefähr 2 Prozent beträgt.
  6. Trainingslaufgerät, welches Folgendes aufweist: Eine Rahmenkonstruktion, die zwei drehbare Riemenscheiben, die im Wesentlichen parallel zueinander positioniert sind, und ein Paar voneinander beabstandeter Längsrahmenbauteile aufweist, um eine strukturelle Längsabstützung für die Rahmenkonstruktion bereitzustellen, wobei die Rahmenkonstruktion eine Rahmenresonanzfrequenz aufweist; Einen Dreiphasen-Wechselstrommotor, der eine Mehrzahl von Ankerwicklungen aufweist, der betriebsmäßig mit einer ersten der Riemenscheiben zum Drehen der ersten Riemenscheibe verbunden ist; Ein über die Riemenscheiben befestigtes Band, um sich in einer Längsrichtung zu bewegen, wenn die erste Riemenscheibe bewegt wird; Eine betriebsmäßig mit dem Motor verbundene Steuereinrichtung; Ein an der Rahmenkonstruktion befestigtes und betriebsmäßig mit der Steuereinrichtung verbundenes Bedienungsfeld, wobei das Bedienungsfeld mindestens eine Anzeige und einen ersten Satz von Benutzersteuerungen zum Steuern des Laufgerätes einschließlich der Bandgeschwindigkeit aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass Folgendes vorgesehen ist: Ein betriebsmäßig mit der Steuereinrichtung verbundener Motorregler, der einen Prozessor und eine Mehrzahl von Steuertransistoren aufweist, die betriebsmäßig mit dem Prozessor verbunden sind, um Antriebssignale, die eine veränderbare Amplitude und Frequenz mit zuvor festgelegten Phasen aufweisen, auf jede der Ankerwicklungen aufzubringen, wobei der Prozessor ein Steuersignal so auf die Steuertransistoren aufbringt, dass mindestens eine der Phasen der Antriebssignale bei einer der Rahmenresonanzfrequenz entsprechenden Drehzahl des Motors um einen zuvor festgelegten Betrag von den zuvor festgelegten Phasen verschoben wird.
  7. Trainingslaufgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zuvor festgelegte Betrag der Phasenversetzung für eine erste der Phasen annähernd Null, für eine zweite der Phasen minus 5 Grad und für eine dritte der Phasen plus 5 Grad beträgt.
DE60017657T 1999-09-07 2000-09-07 Steuereinrichtung für ein Laufgerät Expired - Lifetime DE60017657T2 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15265799P 1999-09-07 1999-09-07
US152657P 1999-09-07
US15926899P 1999-10-13 1999-10-13
US159268P 1999-10-13
US09/651,248 US6443875B1 (en) 1999-09-07 2000-08-30 Treadmill motor control
US651248 2000-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60017657D1 DE60017657D1 (de) 2005-03-03
DE60017657T2 true DE60017657T2 (de) 2005-06-16

Family

ID=27387291

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60035135T Expired - Lifetime DE60035135T2 (de) 1999-09-07 2000-09-07 Steuereinrichtung für ein Laufgerät
DE60017657T Expired - Lifetime DE60017657T2 (de) 1999-09-07 2000-09-07 Steuereinrichtung für ein Laufgerät

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60035135T Expired - Lifetime DE60035135T2 (de) 1999-09-07 2000-09-07 Steuereinrichtung für ein Laufgerät

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6443875B1 (de)
EP (2) EP1086722B1 (de)
AT (2) ATE363931T1 (de)
DE (2) DE60035135T2 (de)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626803B1 (en) * 1999-09-07 2003-09-30 Brunswick Corporation Treadmill control system
US7618346B2 (en) 2003-02-28 2009-11-17 Nautilus, Inc. System and method for controlling an exercise apparatus
US6878101B2 (en) * 2003-06-04 2005-04-12 George Lee Colley Treadmill with adjustable platforms
US20050113216A1 (en) * 2003-10-07 2005-05-26 Wei Cheng Belt drive system with outer rotor motor
US7674206B2 (en) * 2004-07-09 2010-03-09 The Gentle Walker, Llc Compact physical rehabilitation device and method
US7048676B1 (en) * 2005-01-11 2006-05-23 Strength Master Health Corp. Method of controlling running status of treadmill
US20060240947A1 (en) * 2005-03-16 2006-10-26 Nautilus, Inc. Apparatus and methods for transmitting programming, receiving and displaying programming, communicating with exercise equipment, and accessing and passing data to and from applications
US7101319B1 (en) * 2006-01-27 2006-09-05 Potts Mark J Multiple pressure sensor speed controlled treadmill
US7892150B1 (en) 2009-10-07 2011-02-22 Colley George L Combined treadmill and seat assembly for physically impaired users and associated method
US20130005533A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-03 Delta Electronics, Inc. Sporting apparatus and control method thereof
US10456625B2 (en) * 2011-07-01 2019-10-29 Delta Electronics, Inc. Sporting apparatus and controlling method thereof
US9278248B2 (en) * 2012-04-12 2016-03-08 Icon Health & Fitness, Inc. High efficiency treadmill motor control
US9579534B2 (en) * 2012-09-14 2017-02-28 Brunswick Corporation Methods and apparatus to power an exercise machine
WO2014153158A1 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Icon Health & Fitness, Inc. Strength training apparatus with flywheel and related methods
WO2015100429A1 (en) 2013-12-26 2015-07-02 Icon Health & Fitness, Inc. Magnetic resistance mechanism in a cable machine
WO2015138339A1 (en) 2014-03-10 2015-09-17 Icon Health & Fitness, Inc. Pressure sensor to quantify work
CN106470739B (zh) 2014-06-09 2019-06-21 爱康保健健身有限公司 并入跑步机的缆索系统
CN104524744A (zh) * 2014-11-17 2015-04-22 上虞市大康体育健身设施制造有限公司 一种用于健身的智能漫步机
US10258828B2 (en) 2015-01-16 2019-04-16 Icon Health & Fitness, Inc. Controls for an exercise device
US10953305B2 (en) 2015-08-26 2021-03-23 Icon Health & Fitness, Inc. Strength exercise mechanisms
US9901780B2 (en) * 2015-09-03 2018-02-27 International Business Machines Corporation Adjusting exercise machine settings based on current work conditions
ITUB20155690A1 (it) * 2015-11-18 2017-05-18 Technogym Spa Metodo di controllo del funzionamento di un tappeto rotante, tappeto rotante e relativo prodotto programma
US10293211B2 (en) 2016-03-18 2019-05-21 Icon Health & Fitness, Inc. Coordinated weight selection
US10493349B2 (en) 2016-03-18 2019-12-03 Icon Health & Fitness, Inc. Display on exercise device
US10625137B2 (en) 2016-03-18 2020-04-21 Icon Health & Fitness, Inc. Coordinated displays in an exercise device
US10561894B2 (en) 2016-03-18 2020-02-18 Icon Health & Fitness, Inc. Treadmill with removable supports
US10272317B2 (en) 2016-03-18 2019-04-30 Icon Health & Fitness, Inc. Lighted pace feature in a treadmill
US10252109B2 (en) 2016-05-13 2019-04-09 Icon Health & Fitness, Inc. Weight platform treadmill
US10441844B2 (en) 2016-07-01 2019-10-15 Icon Health & Fitness, Inc. Cooling systems and methods for exercise equipment
US10471299B2 (en) 2016-07-01 2019-11-12 Icon Health & Fitness, Inc. Systems and methods for cooling internal exercise equipment components
US10500473B2 (en) 2016-10-10 2019-12-10 Icon Health & Fitness, Inc. Console positioning
US10376736B2 (en) 2016-10-12 2019-08-13 Icon Health & Fitness, Inc. Cooling an exercise device during a dive motor runway condition
US10661114B2 (en) 2016-11-01 2020-05-26 Icon Health & Fitness, Inc. Body weight lift mechanism on treadmill
TWI646997B (zh) 2016-11-01 2019-01-11 美商愛康運動與健康公司 用於控制台定位的距離感測器
TWI680782B (zh) 2016-12-05 2020-01-01 美商愛康運動與健康公司 於操作期間抵銷跑步機的平台之重量
CN107281700B (zh) * 2017-07-31 2019-08-30 北京小米移动软件有限公司 跑带速度控制方法、装置、跑步机及存储介质
CN107320904A (zh) * 2017-07-31 2017-11-07 北京小米移动软件有限公司 跑带速度控制方法、装置、跑步机及存储介质
CN107281699B (zh) * 2017-07-31 2020-06-02 北京小米移动软件有限公司 跑带速度控制方法、装置、跑步机及存储介质
US11451108B2 (en) 2017-08-16 2022-09-20 Ifit Inc. Systems and methods for axial impact resistance in electric motors
US10729965B2 (en) 2017-12-22 2020-08-04 Icon Health & Fitness, Inc. Audible belt guide in a treadmill
CN115282573B (zh) * 2022-09-29 2022-12-20 山东布莱特威健身器材有限公司 结合物联网和数据分析的跑步机智能控制方法及系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5484362A (en) * 1989-06-19 1996-01-16 Life Fitness Exercise treadmill
US5533951A (en) 1995-01-11 1996-07-09 Chang; Chun-Hsiung Equilibrium breaking type load carrying means for use in a treadmill
US5650709A (en) 1995-03-31 1997-07-22 Quinton Instrument Company Variable speed AC motor drive for treadmill
US5643142A (en) 1995-05-01 1997-07-01 Jas Manufacturing Co., Inc. AC motor driven treadmill
US6124697A (en) 1997-08-20 2000-09-26 Wilkerson; Alan W. AC inverter drive
US6042514A (en) 1998-05-30 2000-03-28 Abelbeck; Kevin G. Moving surface exercise device

Also Published As

Publication number Publication date
EP1086722A2 (de) 2001-03-28
ATE363931T1 (de) 2007-06-15
ATE287754T1 (de) 2005-02-15
DE60035135D1 (de) 2007-07-19
DE60035135T2 (de) 2007-09-13
EP1086722B1 (de) 2005-01-26
EP1512437B1 (de) 2007-06-06
DE60017657D1 (de) 2005-03-03
US6443875B1 (en) 2002-09-03
EP1086722A3 (de) 2001-06-20
EP1512437A1 (de) 2005-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60017657T2 (de) Steuereinrichtung für ein Laufgerät
DE19946428B4 (de) Einrichtung und Verfahren zum Erzeugen von Bremsdrehmomenten in einem Wechselstromantrieb
DE69835853T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines pulsbreitenmodulierten Wechselrichters
DE10392152B4 (de) Elektronisches Vorschaltgerät für eine Entladungslampe
DE69530828T2 (de) Drehmoment- und Ausgang-Steuerung einer Brennkraftslichtmaschine
EP2164164B1 (de) Verfahren und Steuersystem zum Ansteuern eines bürstenlosen Elektromotors
DE69218580T2 (de) Steuervorrichtung eines Stromrichters
DE68913399T2 (de) Leistungsumwandlungseinrichtung mit Schwebungsunterdrückung.
DE69127535T2 (de) Regelgerät für Induktionsmotor
DE102006031402A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Steuern oder Regeln eines Motors
DE60031739T2 (de) Netzrückwirkungskontrolle
DE112005000586T5 (de) Motorsteuervorrichtung und Verfahren für das Erzeugen eines Modulationswellenbefehls eines PWM-Inverters dieser Motorsteuervorrichtung
DE3540056A1 (de) Steuerschaltung fuer asynchronmotoren
DE3021119A1 (de) Wechselrichterschaltung zum betrieb eines in der drehzahl steuerbaren asynchronmotors
DE3012330A1 (de) Impulsbreitenmodulierter wechselrichter und betriebsverfahren
DE102012010092A1 (de) Regler und Verfahren zur Regelung eines Motors für einen Verdichter
DE3237779C2 (de) Pulswechselrichter für einen Wechselstrommotor
DE10394312T5 (de) Umrichtervorrichtung
DE3347511A1 (de) Wechselstrommaschinen-antriebssysteme mit resonanzstromunterdrueckung
DE4428682A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Versorgung einer Wechselstromlast
DE549101T1 (de) Verstärker mit verschiedenen geschalteten Stufen und Geräuschunterdrückung.
DE3884675T2 (de) Steuereinrichtung für pulsbreitenmodulierte Wechselrichter mit veränderlicher Spannung und veränderlicher Frequenz.
DE19653182A1 (de) Antriebseinrichtung für Walzgerüste
EP1057250B1 (de) Vorrichtung zum ansteuern von wechselrichtern
CA2317859C (en) Treadmill motor control

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition