[发明专利]跑步机直流无刷电机控制系统及采用该系统的跑步机

说明书

本发明公开了跑步机直流无刷电机控制系统及采用该系统的跑步机，包括设置在外壳内壁上的定子机构，定子机构包括有与外壳的内壁固定相连的铁芯，定子机构还包括有转动套设在铁芯外部的外筒，外筒的内部沿其轴向开设有三个螺纹槽，三个螺纹槽沿外筒的径向平行设置，内侧的螺纹槽与外筒的内壁相通，螺纹槽的底端开设有三个环形槽，并且三个环形槽分别与三个螺纹槽相连通，铁芯的内部中心处开设有凹槽，铁芯的内部还开设有与凹槽相通的竖向滑槽，竖向滑槽沿铁芯的径向向外延伸并与外筒内壁相通。本发明通过外筒相对铁芯进行旋转来驱动定子绕线在螺纹槽与环形槽内部切换运动，以使改变定子绕线匝数的疏密程度，进而达到调整电机转速的目的。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及跑步机直流无刷电机控制系统及采用该系统的跑步机。

背景技术

直流无刷电机的转速控制一般都是通过在无刷电机控制器内部设定速度，但是通常只设定一种速度，但是跑步机需要对电机设定多种不同的速度，以满足人们的健身需求。显然现有的直流无刷电机无法直接应用于跑步机。现有技术中公开了申请号为200610036508.2，名称为一种直流无刷电机的速度控制系统的专利文献，其提供一种结构具有速度设定和选择功能的直流无刷电机的速度控制系统。但是其采用的是设计专用的速度电路，利用速度设定电路的拨码盘向微处理器输入不同信号，微处理器电路利用对照表寻找到对应的运行速度值，进而控制直流无刷电机按选定的速度值运行。如何在不增加电路情况下，通过改变定子绕组的结构来实现对电机转速的控制是本领域亟待解决的一个技术难题，鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种跑步机直流无刷电机控制系统及采用该系统的跑步机，通过调整定子绕线的匝数的疏密程度来实现调整电机转速的效果。

本发明提出一种跑步机直流无刷电机控制系统，包括设置在外壳内壁上的定子机构，定子机构包括有与外壳的内壁固定相连的铁芯，定子机构还包括有转动套设在铁芯外部的外筒，外筒的内部沿其轴向开设有三个螺纹槽，三个螺纹槽沿外筒的径向平行设置，内侧的螺纹槽与外筒的内壁相通，螺纹槽的底端开设有三个环形槽，并且三个环形槽分别与三个螺纹槽相连通，铁芯的内部中心处开设有凹槽，铁芯的内部还开设有与凹槽相通的竖向滑槽，竖向滑槽沿铁芯的径向向外延伸并与外筒内壁相通，三个螺纹槽的内部设置有由弹簧和定子绕线组成的螺纹线，三条定子绕线的顶端形成一股总线，该总线穿过竖向滑槽后延伸至凹槽内，竖向滑槽的内部滑动连接有硬质导向管，并且硬质导向管固定套接于总线上，通过外筒相对铁芯进行旋转来驱动定子绕线在螺纹槽与环形槽内部切换运动，以使改变环形槽内部相邻两匝定子绕线之间的间距。

优选的，定子机构共设置有十二组，并且十二组定子机构环形分布在外壳内壁上，每组中共设置有五个定子机构，五个定子机构沿外壳的轴向等间距分布。

优选的，每组中的五个定子机构上的外筒同步进行转动。

优选的，每组定子机构中的外筒外侧均固定套接有环形齿轮，多个环形齿轮通过传动带啮合连接。

优选的，外壳的内侧固定连接有电机，电机的输出端驱动连接有传动盘，传动盘通过轴承与外壳内壁转动连接，传动盘的侧面边缘处固定连接有环形齿条，每组定子机构中最末端的外筒上固定套接有与环形齿条相啮合的从动齿轮。

优选的，铁芯的底部固定连接有挡板，外筒通过轴承与挡板转动连接，弹簧的底端与挡板固定连接，三条定子绕线的底端形成一股铜线后从挡板内引出，三条定子绕线的顶端依次通过铜线相连后从内侧的定子绕线的右侧引出一条总线，该总线在凹槽内向下延伸穿过挡板的内部引出，任一相邻的两个挡板内部引出的定子绕线相互连接。

本发明还提出一种直流无刷电机，包括有设置于外壳内部的转子，转子的一侧固定连接有电机轴，电机轴延伸至外壳的外部并与外壳转动连接，还包括有上述提出的控制系统，转子的另一侧与传动盘侧端面固定连接。