一種跑步機驅動系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及跑步機技術領域,尤其涉及一種跑步機驅動系統。包括驅動裝置以及與所述驅動裝置電連接以對所述驅動裝置的功率因數進行校準的功率因數校正裝置,其特征在于:所述功率因數校正裝置并聯接入所述驅動裝置。所述功率因數校正裝置與所述驅動裝置并聯,使得所述功率因數校正裝置的安裝并不需要破壞驅動裝置原有的電路連接,只需將功率因數校正裝置的輸出端與驅動裝置的原本就具有的直流母線端連接,即可實現所述功率因數校正裝置的輸出端與所述濾波電路的輸入端的連接。簡化了安裝的難度、提高了安裝效率,減少了安裝功率因數校正裝置的過程中驅動裝置被破壞的風險,提高了產品的穩定性,降低了生產的次品率,節省了成本。
【專利說明】
一種跑步機驅動系統
技術領域
[0001 ]本發明涉及跑步機技術領域,尤其涉及一種跑步機驅動系統。
【背景技術】
[0002]如圖1,跑步機驅動系統包括用于驅動跑步機馬達工作的驅動裝置、以及用于調整驅動裝置的變頻裝置,變頻裝置與交流電源連接對交流電源進行整流濾波,調整和符合驅動裝置輸入需求的電源為驅動裝置供電。
[0003]但是,經變頻裝置輸出的電源其電流和電壓之間存在相位差,會造成交換功率的損失。為了提高驅動系統的功率因數,出現了一種帶功率因數校正的驅動系統。如圖2,在變頻器的整流模塊和濾波模塊之間串聯一個PFC電路(功率因數校正電路)。通過PFC電路對電源進行調整,使得電源的電流和電壓的相位一致,以減少功率的失,提高整個驅動系統的功率因數。但是該PFC電路的安裝,需要將原來變頻器的整流模塊和濾波模塊之間的連接斷開,再將PFC電路的輸入端與整流模塊的輸出端連接,將PFC電路的輸出端與濾波模塊的輸入端連接。PFC電路的安裝程序復雜,將變頻器原有的電路斷開再進行連接,容易對變頻器造成損害,降低了生產效率、增加了次品率、無形中增加了生產的成本。
【發明內容】
[0004]本發明為解決上述技術問題提供一種跑步機驅動系統。本發明的技術方案如下:
[0005]—種跑步機驅動系統,包括驅動裝置以及與所述驅動裝置電連接以對所述驅動裝置的功率因數進行校準的功率因數校正裝置,其特征在于:所述功率因數校正裝置并聯接入所述驅動裝置。
[0006]作為優選,所述驅動裝置包括第一整流電路、濾波電路、和驅動器,所述第一整流電路的輸入端用于連接交流電源的輸出端,所述濾波電路的輸入端連接所述第一整流電路的輸出端,所述第一整流電路的輸出端與所述驅動器的輸入端連接;所述功率因素校準裝置的輸入端連接所述第一整流電路的輸入端,所述功率因數校正裝置的輸出端連接所述濾波電路的輸入端。
[0007]所述功率因數校正裝置與所述驅動裝置并聯,使得所述功率因數校正裝置的安裝并不需要破壞驅動裝置原有的電路連接,只需將功率因數校正裝置的輸出端與驅動裝置的原本就具有的直流母線端連接,即可實現所述功率因數校正裝置的輸出端與所述濾波電路的輸入端的連接。簡化了安裝的難度、提高了安裝效率,減少了安裝功率因數校正裝置的過程中驅動裝置被破壞的風險,提高了產品的穩定性,降低了生產的次品率,節省了成本。
[0008]作為優選,所述功率因數校正裝置包括交流檢測電路和控制電路,所述交流檢測電路與所述第一整流電路的輸入端連接以檢測經所述交流電源輸入的電壓波形,所述交流檢測電路的檢測結果輸出至所述控制電路,所述控制電路根據所述交流檢測電路的檢測結果調整所述交流電源的電流,以使得所述驅動裝置的輸入電壓和電流的相位一致。所述功率因數校正電路通過調整所述驅動裝置的輸入電壓和電流相位的一致,減少電路的功率損害,從而提高了系統的功率因數。
[0009]作為優選,所述控制電路包括:控制單元、開關控制單元、電流檢測單元,所述電流檢測單元檢測所述交流電源的電流,并將檢測結果輸出至所述控制單元,所述交流檢測電路的檢測結果輸出至所述控制單元,所述控制單元與所述開關控制單元的控制端連接并且根據所述交流檢測電路以及所述電流檢測單元的檢測結果調整所述開關控制單元的開關狀態,以使得所述驅動裝置的輸入電壓和電流的相位一致。所述控制單元可以比較所述交流檢測電路檢測到的電源電壓信號與所述電流檢測單元檢測到的電源電流信號,并通過控制所述開關控制單元內各開關部件的通斷狀態調整所述電源的電流使其與所述電源的電壓相位相一致。
[0010]作為優選,所述功率因數校正裝置還包括直流檢測單元,所述直流檢測單元檢測所述整流模塊的輸出端輸出的直流電壓,所述直流檢測單元的檢測結果輸出至所述控制單元,所述控制單元根據所述直流檢測單元的檢測結果控制所述交流檢測電路的的工作狀態。所述直流檢測單元在所述功率因數校正裝置開啟工作前檢測所述驅動裝置的工作狀態,判斷所述驅動裝置工作是否正常,在確定所述驅動裝置工作正常以后通過所述控制單元輸出控制信號,啟動所述功率因數校正裝置開始工作。防止所述功率因數校正裝置在所述驅動裝置工作狀態異常時,接入所述驅動裝置以后被破壞或燒毀。
[0011]作為優選,所述開關控制電路包括IGBT模塊。所述IGBT模塊兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。具有驅動功率小同時飽和壓降低的優點。
[0012]作為優選,所述功率因數校正裝置還包括第二整流電路,所述第二整流電路的輸入端用于連接所述交流電源的輸出端,所述第二整流電路的輸出端連接所述驅動裝置的輸入端。
[0013]作為優選,所述驅動裝置的輸出端與跑步機的電機電連接,以驅動所述電機工作。
[0014]作為優選,所述功率因數校正裝置安裝于跑步機的電機的風扇附近,以使得所述功率因數校正裝置可利用所述風扇進行散熱。利用電機的風扇對功率校正裝置進行散熱,功率因數校正裝置的發熱量與所述驅動裝置的功率相關:當驅動裝置的功率較小時,功率因數校正裝置的發熱也較小,相應的通過所述驅動裝置驅動的所述電機的轉速也較小;當驅動裝置的功率較大時,功率因數校正裝置的發熱也較大,相應的通過所述驅動裝置驅動的所述電機的轉速也較大,因此電機的風扇產生的風量也較大;能夠自動適應匹配所述功率因數校正裝置的發熱情況對所述功率因數校正裝置進行散熱。
[0015]本發明公開的一種跑步機驅動系統,具有如下有益效果:
[0016]1.直接通過驅動裝置的直流母線接入功率因數校正裝置,安裝方便;
[0017]2.無需改變原有驅動裝置的電連接,驅動系統的工作穩定性更好;
[0018]3.在確保驅動裝置工作正常以后才啟動功率因數校正裝置的工作,保護功率因數校正電路;
[0019]4.通過跑步機電機的風扇自適應地為功率因數校正裝置散熱,提高功率因數校正裝置的工作性能。
【附圖說明】
[0020]圖1為原有的跑步機驅動系統。
[0021]圖2為原有的帶功率因數校正的驅動系統。
[0022]圖3實施例一的跑步機驅動系統。
[0023]圖4功率因數校正裝置。
【具體實施方式】
[0024]下面將結合附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。
[0025]實施例一
[0026]如圖3,一種跑步機驅動系統,包括驅動裝置以及與驅動裝置電連接以對驅動裝置的功率因數進行校準的功率因數校正裝置。驅動裝置包。第一整流電路、濾波電路、和驅動器。第一整流電路的輸入端連接220V交流電源的輸出端,濾波電路的輸入端連接第一整流電路的輸出端,第一整流電路的輸出端與驅動器的輸入端連接。
[0027]如圖4,功率因素校準裝置包括第二整流電路、交流檢測電路和控制電路。第二整流電路的輸入端與220V交流電源的輸出端(即第一整流電路的輸入端)連接,第二整流電路的輸出端與所述控制電路連接。交流檢測電路與第一整流電路的輸入端(即220V交流電源的輸出端)連接以檢測經交流電源輸入的電壓波形,交流檢測電路的檢測結果輸出至控制電路。控制電路包括:控制單元、開關控制單元、電流檢測單元。電流檢測單元檢測交流電源的電流,并將檢測結果輸出至控制單元。控制單元與開關控制單元的控制端連接并且根據交流檢測電路以及電流檢測單元的檢測結果調整開關控制單元的開關狀態,以使得驅動裝置的輸入電壓和電流的相位一致。控制單元通過比較交流檢測電路檢測到的電源電壓信號與電流檢測單元檢測到的電源電流信號,并通過控制開關控制單元內各開關部件的通斷狀態調整電源的電流使其與電源的電壓相位相一致。開關控制電路包括IGBT模塊。IGBT模塊兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。具有驅動功率小同時飽和壓降低的優點。
[0028]為了防止功率因數校正裝置在驅動裝置工作狀態異常時,接入驅動裝置以后被破壞或燒毀。功率因數校正裝置還包括直流檢測單元,以及用于開啟或者關閉功率因數校正裝置工作的繼電開關,繼電器開關的控制端與控制單元連接。直流檢測單元檢測整流模塊的輸出端輸出的直流電壓,直流檢測單元的檢測結果輸出至控制單元,控制單元根據直流檢測單元的檢測結果控制交流檢測電路的工作狀態。直流檢測單元在功率因數校正裝置開啟工作前檢測驅動裝置的工作狀態,判斷驅動裝置工作是否正常,在確定驅動裝置工作正常以后通過控制單元輸出控制信號,控制繼電器開關的通/斷,以啟動/關閉功率因數校正
目.ο
[0029]功率因數校正電路開始工作以后,通過調整驅動裝置的輸入電壓和電流相位的一致,減少電路的功率損害,從而提高了系統的功率因數。
[0030]功率因數校正裝置與驅動裝置并聯,使得功率因數校正裝置的安裝并不需要破壞驅動裝置原有的電路連接,只需將功率因數校正裝置的輸出端與驅動裝置的原本就具有的直流母線端連接,即可實現功率因數校正裝置的輸出端與濾波電路的輸入端的連接。簡化了安裝的難度、提高了安裝效率,減少了安裝功率因數校正裝置的過程中驅動裝置被破壞的風險,提高了產品的穩定性,降低了生產的次品率,節省了成本。
[0031]驅動裝置的輸出端與跑步機的電機電連接,以驅動電機工作。同時,將功率因數校正裝置安裝于跑步機的電機的風扇附近,以使得功率因數校正裝置可利用風扇進行散熱。利用電機的風扇對功率校正裝置進行散熱,功率因數校正裝置的發熱量與驅動裝置的功率相關:當驅動裝置的功率較小時,功率因數校正裝置的發熱也較小,相應的通過驅動裝置驅動的電機的轉速也較小;當驅動裝置的功率較大時,功率因數校正裝置的發熱也較大,相應的通過驅動裝置驅動的電機的轉速也較大,因此電機的風扇產生的風量也較大;能夠自動適應匹配功率因數校正裝置的發熱情況對功率因數校正裝置進行散熱。
[0032]雖然結合附圖描述了本發明的實施方式,但是本領域普通技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變形或修改。
【主權項】
1.一種跑步機驅動系統,包括驅動裝置以及與所述驅動裝置電連接以對所述驅動裝置的功率因數進行校準的功率因數校正裝置,其特征在于:所述功率因數校正裝置并聯接入所述驅動裝置。2.根據權利要求1所述的一種跑步機驅動系統,其特征在于:所述驅動裝置包括第一整流電路、濾波電路、和驅動器,所述第一整流電路的輸入端用于連接交流電源的輸出端,所述濾波電路的輸入端連接所述第一整流電路的輸出端,所述第一整流電路的輸出端與所述驅動器的輸入端連接;所述功率因數校正裝置的輸入端連接所述第一整流電路的輸入端,所述功率因數校正裝置的輸出端連接所述濾波電路的輸入端。3.根據權利要求2所述的一種跑步機驅動系統,其特征在于:所述功率因數校正裝置包括交流檢測電路和控制電路,所述交流檢測電路與所述第一整流電路的輸入端連接以檢測經所述交流電源輸入的電壓波形,所述交流檢測電路的檢測結果輸出至所述控制電路,所述控制電路根據所述交流檢測電路的檢測結果調整所述交流電源的電流,以使得所述驅動裝置的輸入電壓和電流的相位一致。4.根據權利要求3所述的一種跑步機驅動系統,其特征在于:所述控制電路包括:控制單元、開關控制單元、電流檢測單元,所述電流檢測單元檢測所述電源的電流,并將檢測結果輸出至所述控制單元,所述交流檢測電路的檢測結果輸出至所述控制單元,所述控制單元與所述開關控制單元的控制端連接并且根據所述交流檢測電路以及所述電流檢測單元的檢測結果調整所述開關控制單元的開關狀態,以使得所述驅動裝置的輸入電壓和電流的相位一致。5.根據權利要求4所述的一種跑步機驅動系統,其特征在于:所述功率因數校正裝置還包括直流檢測單元,所述直流檢測單元檢測所述整流模塊的輸出端輸出的直流電壓,所述直流檢測單元的檢測結果輸出至所述控制單元,所述控制單元根據所述直流檢測單元的檢測結果控制所述交流檢測電路的工作狀態。6.根據權利要求4所述的一種跑步機驅動系統,其特征在于:所述開關控制電路包括IGBT模塊。7.根據權利要求2所述的一種跑步機驅動系統,其特征在于:所述功率因數校正裝置還包括第二整流電路,所述第二整流電路的輸入端用于連接所述交流電源的輸出端,所述第二整流電路的輸出端連接所述驅動裝置的輸入端。8.根據權利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一種跑步機驅動系統,其特征在于:所述驅動裝置的輸出端與跑步機的電機電連接,以驅動所述電機工作。9.根據權利要求1所述的一種跑步機驅動系統,其特征在于:所述功率因數校正裝置安裝于跑步機的電機的風扇附近,以使得所述功率因數校正裝置可利用所述風扇進行散熱。
【文檔編號】H02P27/04GK205490132SQ201620282669
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】鐘海洪
【申請人】湖州積微電子科技有限公司