一种运动器材协同阻尼器及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种运动器材协同阻尼器，其包括机架、阻尼电机、飞轮组件、电磁铁组件及控制器；飞轮组件包括机轴和金属件；电磁铁组件位于金属件的一侧；控制器用于控制通过阻尼电机和电磁铁组件的电流大小。还公开了一种运动器材协同阻尼器的工作方法，步骤如下：S1、获取用户作用于飞轮组件上的踏频数据和用户所需扭矩值；S2、将获取的踏频数据和用户所需扭矩值与踏频‑扭矩阈值进行比对，根据比对结果控制产生的阻力大小；S3、连续获取下一个预设时间内的踏频数据和用户所需扭矩值并进行比对，为飞轮组件提供准确的阻力。本发明专利技术低转速时可通过电磁铁组件补充阻尼电机产生阻力的不足，而主要以电机提供阻力，从而提供更高的阻力精度，也更省电。

【技术实现步骤摘要】
一种运动器材协同阻尼器及其工作方法
本专利技术涉及运动器材
，一种运动器材协同阻尼器及其工作方法。
技术介绍
运动器材(如健身器、训练器)在工作时，需要通过阻尼器来提供力量载荷，目前常用的阻尼器一般包括机械阻尼式、电磁阻尼式、电机阻尼式等几种。对于机械阻尼式，其一般通过与运动件之间的摩擦来产生阻力，这种方式产生的阻力大小不可控，在很多较高端的运动器材中逐渐被淘汰。对于电磁阻尼式，如授权公告号为CN207843201U的专利文献所公开的电磁阻力装置，其利用磁感应原理，将转动的运动件置于磁场中，运动件切割磁场产生涡流，涡流与磁场作用产生安培力，从而产生阻力，这种方式虽然在很大程度上提高了所产生阻力大小的精度，但涡流的产生受材质影响较大，所以产生阻力精度还是不够高，且由于要外加电流来产生阻力，耗电量更大。而对于电机阻尼式，如公开号为CN109011332A的专利文献所公开的阻尼电机，其通过电机提供负载扭矩，使线圈旋转切割磁力线产生电流，产生安培力，从而产生阻力，这种结构的阻尼器产生的阻力精度足够、耗电量也更小，但是当线圈的转速较低时，线圈切割磁力线而产生的阻力也比较小，使得运动器材无法满足在低转速时达到理想的使用效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种运动器材协同阻尼器及其工作方法，其既可以保证产生阻力的精度、降低耗电，又能保证运动器材在低转速时的使用效果。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种运动器材协同阻尼器，包括机架、阻尼电机、飞轮组件、电磁铁组件及控制器；所述飞轮组件包括机轴和金属件，所述机轴安装于所述机架上，所述阻尼电机设于所述机轴上，所述金属件固设于所述阻尼电机的转子上；所述电磁铁组件设置于所述机架上，并位于所述金属件的一侧；所述控制器用于分别控制通过所述阻尼电机和电磁铁组件的电流大小，以实现对所述金属件阻力大小的控制。进一步地，还包括功率电阻，所述阻尼电机通过所述控制器与功率电阻相连。进一步地，还包括传动轮，所述传动轮安装于所述阻尼电机的转子上。进一步地，所述机架包括第一支架和第二支架，所述机轴安装于所述第一支架和第二支架上，所述金属件位于所述第一支架和第二支架之间，所述电磁铁组件与金属件的旋转面相平行。进一步地，所述电磁铁组件包括电磁铁线圈和若干个硅钢片，所述电磁铁线圈中层叠设置有所述硅钢片，所述硅钢片固设于所述第一支架和第二支架之间。进一步地，所述电磁铁组件还包括螺栓、螺母及套管，所述螺栓的一端依次穿过所述第一支架、硅钢片及第二支架后由所述螺母锁紧，所述第一支架与硅钢片之间、所述硅钢片与第二支架之间分别设置有所述套管，所述套管套设于所述螺栓上。一种运动器材协同阻尼器的工作方法，包括上述的协同阻尼器，具体工作步骤如下：S1、获取一段预设时间内用户作用于所述飞轮组件上的踏频数据和用户所需扭矩值；S2、将获取的踏频数据和用户所需扭矩值与所述阻尼电机的踏频-扭矩阈值进行比对，所述控制器根据比对结果控制所述阻尼电机和电磁铁组件产生对所述飞轮组件的阻力大小；S3、连续获取下一个预设时间内的踏频数据和用户所需扭矩值，并与所述阻尼电机的踏频-扭矩阈值进行比对，以使所述控制器控制所述阻尼电机和电磁铁组件为所述飞轮组件提供准确的阻力。进一步地，在步骤S2和S3中，在获取的踏频数据的均值下，若获取的用户所需扭矩值大于踏频-扭矩阈值，则所述控制器控制所述阻尼电机和电磁铁组件共同产生阻力作用于所述飞轮组件上；在获取的踏频数据的均值下，若获取的用户所需扭矩值小于踏频-扭矩阈值，则所述控制器控制所述阻尼电机产生阻力作用于所述飞轮组件上，所述电磁铁组件停止工作。进一步地，在步骤S2中，所述控制器通过控制所述阻尼电机和电磁铁组件工作电流的大小来控制产生不同大小的阻力，所述踏频-扭矩阈值是指在某一踏频下，所述阻尼电机所能产生最大阻力的扭矩值。采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：本专利技术将阻尼电机和电磁铁组件集成为一个阻尼器，通过电磁铁组件配合阻尼电机工作，低转速时可以通过电磁铁组件补充阻尼电机产生阻力的不足，而主要以阻尼电机提供阻力，从而提供更高的阻力精度，也更省电，解决了阻尼电机低转速提供阻力不足和电磁铁组件提供阻力精度不高、更耗电的问题。附图说明图1为实施例一的立体示意图；图2为实施例一中部分结构示意图；图3为实施例一中图2的分解示意图；图4为实施例一中电磁铁组件的安装示意图；图5为实施例一中图4的分解示意图；图6为实施例二的流程示意图。附图标记说明：机架100、第一支架110、第二支架120；阻尼电机200；飞轮组件300、机轴310、金属件320；电磁铁组件400、电磁铁线圈410、硅钢片420、螺栓430、螺母440、套管450；控制器500；功率电阻600；传动轮700。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示本专利技术的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例一参考图1所示，本实施例公开了一种运动器材协同阻尼器，包括机架100、阻尼电机200、飞轮组件300、电磁铁组件400、控制器500、功率电阻600及传动轮700。配合图1至图3所示，飞轮组件300包括机轴310和金属件320，机轴310安装于机架100上，阻尼电机200设于机轴310上，金属件320固设于阻尼电机200的转子上。阻尼电机200通过控制器500与功率电阻600相连，通过磁场定向控制FOC控制方式，精确控制阻尼电机200相电流，实现阻尼电机200产生阻力大小的精确控制。传动轮700安装于阻尼电机200的转子上，通过传动轮700使机轴310可以与外部机构进行传动连接。机架100包括第一支架110和第二支架120，机轴310安装于第一支架110和第二支架120上，金属件320位于第一支架110和第二支架120之间，电磁铁组件400与金属件320的旋转面相平行，以使金属件320位于电磁铁组件400的磁场中，金属件320切割磁场产生涡流，涡流与磁场作用产生安培力，从而产生对金属件320阻力。控制器500用于分别控制通过阻尼电机200和电磁铁组件400的电流大小，以实现对金属件320阻力大小的控制。配合图2、图4及图5所示，电磁铁组件400设置于机架100上，并位于金属件320的一侧。在本实施例中，电磁铁组件400包括电磁铁线圈410和若干个硅钢片420本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动器材协同阻尼器，其特征在于，包括机架、阻尼电机、飞轮组件、电磁铁组件及控制器；/n所述飞轮组件包括机轴和金属件，所述机轴安装于所述机架上，所述阻尼电机设于所述机轴上，所述金属件固设于所述阻尼电机的转子上；/n所述电磁铁组件设置于所述机架上，并位于所述金属件的一侧；/n所述控制器用于分别控制通过所述阻尼电机和电磁铁组件的电流大小，以实现对所述金属件阻力大小的控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种运动器材协同阻尼器，其特征在于，包括机架、阻尼电机、飞轮组件、电磁铁组件及控制器；
所述飞轮组件包括机轴和金属件，所述机轴安装于所述机架上，所述阻尼电机设于所述机轴上，所述金属件固设于所述阻尼电机的转子上；
所述电磁铁组件设置于所述机架上，并位于所述金属件的一侧；
所述控制器用于分别控制通过所述阻尼电机和电磁铁组件的电流大小，以实现对所述金属件阻力大小的控制。


2.如权利要求1所述的一种运动器材协同阻尼器，其特征在于，还包括功率电阻，所述阻尼电机通过所述控制器与功率电阻相连。


3.如权利要求1所述的一种运动器材协同阻尼器，其特征在于，还包括传动轮，所述传动轮安装于所述阻尼电机的转子上。


4.如权利要求1所述的一种运动器材协同阻尼器，其特征在于，所述机架包括第一支架和第二支架，所述机轴安装于所述第一支架和第二支架上，所述金属件位于所述第一支架和第二支架之间，所述电磁铁组件与金属件的旋转面相平行。


5.如权利要求4所述的一种运动器材协同阻尼器，其特征在于，所述电磁铁组件包括电磁铁线圈和若干个硅钢片，所述电磁铁线圈中层叠设置有所述硅钢片，所述硅钢片固设于所述第一支架和第二支架之间。


6.如权利要求5所述的一种运动器材协同阻尼器，其特征在于，所述电磁铁组件还包括螺栓、螺母及套管，所述螺栓的一端依次穿过所述第一支架、硅钢片及第二支架后由所述螺母锁紧，所述第一支架与硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣春，
申请(专利权)人：厦门景杉网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35