[发明专利]提供运动阻力及自动回卷效能的改进的马达控制装置

说明书

技术领域

本发明与一种马达的控制装置有关，特别是指一种利用单一马达配合微处理器，以令该马达可分别执行发电机或电动机两种不同的输出状态，从而得以运用于诸如举重运动器，划船运动器等拉伸式运动的各式运动器材中，进而达到精减组装构件且深具实用价值的新颖发明。

背景技术

以传统举重运动器(未示于图)为例，众所周知，由于其通常以金属配重块做为运动阻力的来源，故而皆有构件繁多、体积庞大、耗费空间且会发生吵杂噪音等潜在弊病，因此，有业者以处于电动机输出状态的马达装置，取代金属配重块或飞轮，并据以提供运动阻力给各式具有类似运动特征的相关运动器材使用；诸如美国第6790163号、第5762584号及第5435798号等专利前案，均具有类似的电动机马达设计，以提供预期的运动阻力；之后，更有中国台湾第I268789号『运用于健身器材的可程序控制阻力装置及方法』专利前案，通过微处理器的内建程序配合力量量测装置的作用，以令其单一马达可进行正、逆向电动机输出的运转方式，进而分别达成提供阻力及反向卷收的效用。

虽说第I268789号专利前案确实具有其所表彰的预期效能，但任一稍具电机学知识者均能通晓，当电动机系统的转轴被一再施予反方向制动时，该电动机将发生所谓的『反接制动』的必然现象，即该电动机将会因而产生若干的发电电流回授予总体电路系统，因此，若该发电电流未被适当排除，则将对马达使用寿命及总体电路系统造成严重的伤害。

再，该专利前案是以力量量测装置侦知索绳的受力数据，再据以比较其微处理器的预先设定值，进而控制马达的正、逆向操作，甚至可用来侦知索绳的受力异常现象，以便做出适当的安全性回应动作；但，事实上，力量量测装置的『每一设定单位量测时间』中的量测过程，通常都要经历一段『稳定』过程(即如同我们为量测体重而站上磅秤或体重计时，在测量初时的必然起伏现象)，方能取得最佳的侦测值，从而大幅减缓其总体电路系统的反应速度；简言之，除非使用者的操作及运动速度极为稳定且缓慢，否则，其将难以配合一般使用者大脑及四肢在运动时的自然反应速率。

基于以上实情，本案发明人遂凭其多年来熟执此业的实务经验，积极潜心研究，终于设计了一种提供运动阻力及自动回卷效能的改进的马达控制装置。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种提供运动阻力及自动回卷效能的改进的马达控制装置，通过利用单一马达分别执行不同的输出状态，达到预期的精简组装构件及维持马达使用寿命等积极目的。

为达到以上目的，本发明的解决方案是：

一种提供运动阻力及自动回卷效能的改进的马达控制装置，通过微处理器配合相关的电流检测回授回路及马达转轴转速侦测回路，以精确控制马达的快速随机运作，使该马达转轴得以依据外力的有无，而随即迅速控制损耗制动单元及功率驱动单元，使该马达得以自动变更为发电机输出状态或电动机输出状态。

进一步，其操控流程如下：

发电机输出状态：

当马达转轴受力而向拉伸方向旋动时，透过电流检测回授回路的通报，微处理器将随即命令功率驱动单元截止运作，而损耗制动单元则被导通，再由负载电阻将发电状态所产生的能量进行损耗消除；

电动机输出状态：

当马达转轴外力暂停或消除时，透过相同的电流检测回授回路，微处理器将随即命令功率驱动单元被导通并由电源供应端提供电能以开始产生反向卷收动作，而损耗制动单元则同步被截止运作。

其中，当马达转轴未受拉伸外力时，该马达处于电动机输出状态。

其中，马达转轴转速侦测回路用以随时监测马达转轴的转速，并计算出转轴的惯性转速及重力加速度，以有效检知全程运动施力状态，而让微处理器可以随时配合调整并控制损耗制动单元及功率驱动单元的电流量输出设定值，以使全程符合运动重量设定值。

其中，当马达转轴转速侦测回路监测出马达转轴有异常变化时，其微处理器将做出适当的安全性回应。

由于采用了上述技术方案，本发明达到了精减组装构件、维持马达使用寿命且深具实用价值等有益效果。

附图说明

图1为本发明一种实施例的基础电路配置简示图。

图2为依图1所示本发明实施例其马达心轴的运动方向示意图。

具体实施方式

为使进一步深入洞悉本发明的技术手段与结构特征，现配合图式详细说明于后：