[发明专利]一种跑步机调速控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及跑步机应用技术领域，具体涉及一种跑步机调速控制装置。

背景技术

由于直流电机启动转矩大，调速简单，因此在跑步机行业中被普遍应用。目前，一般跑步机均采用180V直流有刷电机，理论上，直流电机电压从0V到180V线性变化的时候，电机转速也呈线性由慢到快的变化。上述技术的缺点是：在实际情况下，当电机线圈绕组有电流流过的时候，有一部分功率消耗在了线圈的电阻上，做了无用功。特别是加上负载后，电机电流比较大，这个情况变的很明显。例如：电机线圈绕组电阻为4R，电机转子常数为30的时候(转子常数为线圈励磁电压和转速的一个固定数据)，给电机供10V的电压。这个时候电机空载，电流为0。2A。那么电机转速为：[10-(0.2*4)]*30＝276rpm/Min，如果给电机加上负载，使其电流达到2A。电压不变，则转速为[10-(2*4)]*30＝60rpm/Min；从276转下降到了60转，转速变化太大，而在跑步机应用中，由于跑步过程中，人体是时而踩在跑带上，时而离开跑带，即负载是在不断的变大变小，因此，如果不加以控制，速度变化太大，人体适应不过来，就会摔倒，造成安全隐患。

针对上述的技术问题,在调整电机速度的时候必须加以控制，时刻检测电机负载的变化(即电流的变化)对绕组电阻消耗的电压加以补偿，使的转速满足要求。而现有的跑步电机的调速装置，一方面，其虽然能够起到一定的调速功能，但是其尚不能完全实现在负载变化的同时，保持速度恒定的功能；另一方面，其电路结构复杂，制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种跑步机调速控制装置,提供一种电路结构简单、制造成本低廉的且能够实现随着跑步机上负载变化保证跑步机的速度恒定的跑步机调速控制装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种跑步机调速控制装置，包括供电模块、与所述的供电模块顺序相连的功率开关IGBT、取样电阻、电机，所述的电机负极与该供电模块的低压输出端相连，所述的跑步机调速控制装置还包括与功率开关IGBT输出端电性连接的取样信号处理电路、控制电路、控制信号电源及驱动电路，所述的控制电路的输入端与取样信号处理电路的输出端相连，其输出端与所述的驱动电路的输入端相连，所述控制电路的参考地线与电机的正极相连，且所述的控制信号电源分别与所述的控制电路和电机的负极电性连接；供电模块通过功率开关IGBT与跑步机的电机相连，为其提供电压驱动，并在电机与功率开关IGBT之间设置一取样电阻，通过控制电路一端与功率开关IGBT的输出端相连，并将控制电路的参考地线与电机的正极相连，且该控制电路的输出端通过驱动电路与功率开关IGBT的输入端相连，从而实现对功率开关IGBT的快速导通关断控制，以通过控制功率开关IGBT导通关断的时间比值使得IGBT输出比值不同的高压直流电，从而实现对电机转速的恒定控制。

作为优选，所述的供电模块包括供电输入端口与所述供电输入端口的输出端电性连接的整流滤波电路,供电输入端口与所述的整流滤波电路之间设有一保险丝。

作为优选，所述的控制信号电源还包括一分压电路，该分压电路的输出端与所述的控制电路相连，其一端与所述的电机负极相连。

作为优选，所述的功率开关IGBT为N沟道IGBT。

作为优选，所述的驱动电路包括一驱动芯片，驱动芯片为集成的IGBT/MOS管驱动芯片,该驱动芯片的输入端与所述控制电路的输出端相连，其输出端与所述功率开关IGBT相连。

作为优选，所述的驱动电路包括一双运算放大器LM358。

本发明的有益效果为：本发明专利的供电模块通过功率开关IGBT与跑步机的电机相连，为其提供电压驱动，并在电机与功率开关IGBT之间设置一取样电阻，通过控制电路一端与功率开关IGBT的输出端相连，并将控制电路的参考地线与电机的正极相连，且该控制电路的输出端通过驱动电路与功率开关IGBT的输入端相连，从而实现对功率开关IGBT的快速导通关断控制，以通过控制功率开关IGBT导通关断的时间比值使得IGBT输出比值不同的高压直流电，从而实现对电机转速的恒定控制。