[实用新型]可供双人使用的运动健身装置

权利要求书

1、一种可供双人使用的运动健身装置，包括跑步机和脚踏式健身车；所述跑步机中包括电源输入单元、电动机、以及用于控制所述电动机的驱动控制单元；所述健身车中包括设有脚踏板的前轴、设有阻力装置的后轴；其特征在于，

所述跑步机中的电动机是方波无刷直流伺服电机，并在其转子上附加有机械稳速飞轮；

所述健身车中的阻力装置是一个通过传动机构与所述前轴连接的低阻抗无刷盘式飞轮发电机；

所述发电机的输出端通过发电电源处理单元连接到所述跑步机中的电源输入单元，从而为所述跑步机提供工作电源。

2、根据权利要求1所述的可供双人使用的运动健身装置，其特征在于，

所述发电机的额定输出功率为350W～500W，瞬时输出功率为1000～1500W，额定输出电压为60V～80V，所述健身车的最大踏车速度为180次/分钟，所述发电机的额定转速为2500转/分钟，所述飞轮发电机的转动惯量为0.6～1.0kgm²；

所述电动机的额定功率为400W～750W，瞬时功率为1200～1800W，额定电压为60V～80V，最大转速为2500转/分钟，所述机械稳速飞轮的惯量为0.3～0.6kgm²。

3、根据权利要求2所述的可供双人使用的运动健身装置，其特征在于，所述健身车的发电机中，在两个盘式转子上分别装有多对N、S极相间的永磁体，且第一个盘式转子上的永磁体N极正对第二个盘式转子上的永磁体S极以产生轴向气隙磁场；所述两个盘式转子的外圈直径被加大并形成飞轮；

在无铁芯盘式定子的虚槽中安装有三相绕组；所述转子的磁极数2P＝8N，或者2P＝10N，其中N为正整数；所述定子的虚槽数Z＝9N，三相绕组共有9N个线圈，每相有3N个线圈，其定子的9N个虚槽中的三相绕组线圈的排列次序为A-/A-A-B-/B-B-C-/C-C-A，并在圆周内循环N次，其中A表示A相绕组的一个线圈，/A表示A相绕组的一个反接线圈，B、/B、C、/C以此类推。

4、根据权利要求3所述的可供双人使用的运动健身装置，其特征在于，所述跑步机的电动机中，定子铁芯是由多层拼接硅钢片自铆迭压而成的，每一层拼接硅钢片(7)是由大、中、小三种形状的扇形冲片拼接组成；并按“大极扇形冲片→小极扇形冲片→中极扇形冲片→小极扇形冲片→大极扇形冲片→小极扇形冲片→中极扇形冲片→小极扇形冲片→大极扇形冲片→小极扇形冲片→中极扇形冲片→小极扇形冲片”的顺序排布在一个平面上构成一张定子冲片，即一层拼接硅钢片；相邻两个扇形冲片之间通过设于轭部外侧的凹槽/凸台进行拼接；

所述电动机的定子三相绕组为集中绕组，绕在各相大齿和中齿上，即按“A相大齿→小齿→C相中齿→小齿→B相大齿→小齿→A相中齿→小齿→C相大齿→小齿→B相中齿→小齿″的顺序沿圆周排布；

所述电动机的转子的极对数P＝4，永磁体N、S磁极相间排列。

5、根据权利要求4所述的可供双人使用的运动健身装置，其特征在于，所述发电电源处理单元中包括三相整流电路，还包括与所述整流电路的输出端并联的储能电容。

6、根据权利要求4所述的可供双人使用的运动健身装置，其特征在于，所述跑步机的电动机中采用霍尔位置传感器作为转子位置传感器，所述霍尔位置传感器的磁敏感方向与转子法线方向相一致，安装于定子支架上，并与转子永磁体外圆之间保持3mm的气隙。

7、根据权利要求4-6中任一项所述的可供双人使用的运动健身装置，其特征在于，所述跑步机的驱动控制单元中，设有转速闭环和力矩闭环组成的双环控制系统，其速度环及电流环均采用PI调节器。

8、根据权利要求7所述的可供双人使用的运动健身装置，其特征在于，所述跑步机的驱动控制单元中，采用单个电流传感器来感知电机的力矩并实现电机力矩闭环。

9、根据权利要求5所述的可供双人使用的运动健身装置，其特征在于，所述电源输入单元中包括切换开关、以及可对市电交流电源交流进行降压整流处理的交流变换器；所述切换开关的一个输入端与所述整流电路的输出端连接，另一个输入端与所述交流变换器的输出端连接。