一种跑步机驱动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及跑步机技术领域，尤其涉及一种跑步机驱动系统。包括驱动装置以及与所述驱动装置电连接以对所述驱动装置的功率因数进行校准的功率因数校正装置，其特征在于：所述功率因数校正装置并联接入所述驱动装置。所述功率因数校正装置与所述驱动装置并联，使得所述功率因数校正装置的安装并不需要破坏驱动装置原有的电路连接，只需将功率因数校正装置的输出端与驱动装置的原本就具有的直流母线端连接，即可实现所述功率因数校正装置的输出端与所述滤波电路的输入端的连接。简化了安装的难度、提高了安装效率，减少了安装功率因数校正装置的过程中驱动装置被破坏的风险，提高了产品的稳定性，降低了生产的次品率，节省了成本。
【专利说明】
一种跑步机驱动系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及跑步机技术领域，尤其涉及一种跑步机驱动系统。
【背景技术】
[0002]如图1，跑步机驱动系统包括用于驱动跑步机马达工作的驱动装置、以及用于调整驱动装置的变频装置，变频装置与交流电源连接对交流电源进行整流滤波，调整和符合驱动装置输入需求的电源为驱动装置供电。
[0003]但是，经变频装置输出的电源其电流和电压之间存在相位差，会造成交换功率的损失。为了提高驱动系统的功率因数，出现了一种带功率因数校正的驱动系统。如图2，在变频器的整流模块和滤波模块之间串联一个PFC电路(功率因数校正电路)。通过PFC电路对电源进行调整，使得电源的电流和电压的相位一致，以减少功率的失，提高整个驱动系统的功率因数。但是该PFC电路的安装，需要将原来变频器的整流模块和滤波模块之间的连接断开，再将PFC电路的输入端与整流模块的输出端连接，将PFC电路的输出端与滤波模块的输入端连接。PFC电路的安装程序复杂，将变频器原有的电路断开再进行连接，容易对变频器造成损害，降低了生产效率、增加了次品率、无形中增加了生产的成本。
【发明内容】
[0004]本发明为解决上述技术问题提供一种跑步机驱动系统。本发明的技术方案如下:
[0005]—种跑步机驱动系统，包括驱动装置以及与所述驱动装置电连接以对所述驱动装置的功率因数进行校准的功率因数校正装置，其特征在于:所述功率因数校正装置并联接入所述驱动装置。
[0006]作为优选，所述驱动装置包括第一整流电路、滤波电路、和驱动器，所述第一整流电路的输入端用于连接交流电源的输出端，所述滤波电路的输入端连接所述第一整流电路的输出端，所述第一整流电路的输出端与所述驱动器的输入端连接;所述功率因素校准装置的输入端连接所述第一整流电路的输入端，所述功率因数校正装置的输出端连接所述滤波电路的输入端。
[0007]所述功率因数校正装置与所述驱动装置并联，使得所述功率因数校正装置的安装并不需要破坏驱动装置原有的电路连接，只需将功率因数校正装置的输出端与驱动装置的原本就具有的直流母线端连接，即可实现所述功率因数校正装置的输出端与所述滤波电路的输入端的连接。简化了安装的难度、提高了安装效率，减少了安装功率因数校正装置的过程中驱动装置被破坏的风险，提高了产品的稳定性，降低了生产的次品率，节省了成本。
[0008]作为优选，所述功率因数校正装置包括交流检测电路和控制电路，所述交流检测电路与所述第一整流电路的输入端连接以检测经所述交流电源输入的电压波形，所述交流检测电路的检测结果输出至所述控制电路，所述控制电路根据所述交流检测电路的检测结果调整所述交流电源的电流，以使得所述驱动装置的输入电压和电流的相位一致。所述功率因数校正电路通过调整所述驱动装置的输入电压和电流相位的一致，减少电路的功率损害，从而提高了系统的功率因数。
[0009]作为优选，所述控制电路包括:控制单元、开关控制单元、电流检测单元，所述电流检测单元检测所述交流电源的电流，并将检测结果输出至所述控制单元，所述交流检测电路的检测结果输出至所述控制单元，所述控制单元与所述开关控制单元的控制端连接并且根据所述交流检测电路以及所述电流检测单元的检测结果调整所述开关控制单元的开关状态，以使得所述驱动装置的输入电压和电流的相位一致。所述控制单元可以比较所述交流检测电路检测到的电源电压信号与所述电流检测单元检测到的电源电流信号，并通过控制所述开关控制单元内各开关部件的通断状态调整所述电源的电流使其与所述电源的电压相位相一致。
[0010]作为优选，所述功率因数校正装置还包括直流检测单元，所述直流检测单元检测所述整流模块的输出端输出的直流电压，所述直流检测单元的检测结果输出至所述控制单元，所述控制单元根据所述直流检测单元的检测结果控制所述交流检测电路的的工作状态。所述直流检测单元在所述功率因数校正装置开启工作前检测所述驱动装置的工作状态，判断所述驱动装置工作是否正常，在确定所述驱动装置工作正常以后通过所述控制单元输出控制信号，启动所述功率因数校正装置开始工作。防止所述功率因数校正装置在所述驱动装置工作状态异常时，接入所述驱动装置以后被破坏或烧毁。
[0011]作为优选，所述开关控制电路包括IGBT模块。所述IGBT模块兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。具有驱动功率小同时饱和压降低的优点。
[0012]作为优选，所述功率因数校正装置还包括第二整流电路，所述第二整流电路的输入端用于连接所述交流电源的输出端，所述第二整流电路的输出端连接所述驱动装置的输入端。
[0013]作为优选，所述驱动装置的输出端与跑步机的电机电连接，以驱动所述电机工作。
[0014]作为优选，所述功率因数校正装置安装于跑步机的电机的风扇附近，以使得所述功率因数校正装置可利用所述风扇进行散热。利用电机的风扇对功率校正装置进行散热，功率因数校正装置的发热量与所述驱动装置的功率相关:当驱动装置的功率较小时，功率因数校正装置的发热也较小，相应的通过所述驱动装置驱动的所述电机的转速也较小；当驱动装置的功率较大时，功率因数校正装置的发热也较大，相应的通过所述驱动装置驱动的所述电机的转速也较大，因此电机的风扇产生的风量也较大;能够自动适应匹配所述功率因数校正装置的发热情况对所述功率因数校正装置进行散热。
[0015]本发明公开的一种跑步机驱动系统，具有如下有益效果:
[0016]1.直接通过驱动装置的直流母线接入功率因数校正装置，安装方便；
[0017]2.无需改变原有驱动装置的电连接，驱动系统的工作稳定性更好；
[0018]3.在确保驱动装置工作正常以后才启动功率因数校正装置的工作，保护功率因数校正电路；
[0019]4.通过跑步机电机的风扇自适应地为功率因数校正装置散热，提高功率因数校正装置的工作性能。
【附图说明】
[0020]图1为原有的跑步机驱动系统。
[0021]图2为原有的带功率因数校正的驱动系统。
[0022]图3实施例一的跑步机驱动系统。
[0023]图4功率因数校正装置。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
[0025]实施例一
[0026]如图3，一种跑步机驱动系统，包括驱动装置以及与驱动装置电连接以对驱动装置的功率因数进行校准的功率因数校正装置。驱动装置包。第一整流电路、滤波电路、和驱动器。第一整流电路的输入端连接220V交流电源的输出端，滤波电路的输入端连接第一整流电路的输出端，第一整流电路的输出端与驱动器的输入端连接。
[0027]如图4，功率因素校准装置包括第二整流电路、交流检测电路和控制电路。第二整流电路的输入端与220V交流电源的输出端(即第一整流电路的输入端)连接，第二整流电路的输出端与所述控制电路连接。交流检测电路与第一整流电路的输入端(即220V交流电源的输出端)连接以检测经交流电源输入的电压波形，交流检测电路的检测结果输出至控制电路。控制电路包括:控制单元、开关控制单元、电流检测单元。电流检测单元检测交流电源的电流，并将检测结果输出至控制单元。控制单元与开关控制单元的控制端连接并且根据交流检测电路以及电流检测单元的检测结果调整开关控制单元的开关状态，以使得驱动装置的输入电压和电流的相位一致。控制单元通过比较交流检测电路检测到的电源电压信号与电流检测单元检测到的电源电流信号，并通过控制开关控制单元内各开关部件的通断状态调整电源的电流使其与电源的电压相位相一致。开关控制电路包括IGBT模块。IGBT模块兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。具有驱动功率小同时饱和压降低的优点。
[0028]为了防止功率因数校正装置在驱动装置工作状态异常时，接入驱动装置以后被破坏或烧毁。功率因数校正装置还包括直流检测单元，以及用于开启或者关闭功率因数校正装置工作的继电开关，继电器开关的控制端与控制单元连接。直流检测单元检测整流模块的输出端输出的直流电压，直流检测单元的检测结果输出至控制单元，控制单元根据直流检测单元的检测结果控制交流检测电路的工作状态。直流检测单元在功率因数校正装置开启工作前检测驱动装置的工作状态，判断驱动装置工作是否正常，在确定驱动装置工作正常以后通过控制单元输出控制信号，控制继电器开关的通/断，以启动/关闭功率因数校正
目.ο
[0029]功率因数校正电路开始工作以后，通过调整驱动装置的输入电压和电流相位的一致，减少电路的功率损害，从而提高了系统的功率因数。
[0030]功率因数校正装置与驱动装置并联，使得功率因数校正装置的安装并不需要破坏驱动装置原有的电路连接，只需将功率因数校正装置的输出端与驱动装置的原本就具有的直流母线端连接，即可实现功率因数校正装置的输出端与滤波电路的输入端的连接。简化了安装的难度、提高了安装效率，减少了安装功率因数校正装置的过程中驱动装置被破坏的风险，提高了产品的稳定性，降低了生产的次品率，节省了成本。
[0031]驱动装置的输出端与跑步机的电机电连接，以驱动电机工作。同时，将功率因数校正装置安装于跑步机的电机的风扇附近，以使得功率因数校正装置可利用风扇进行散热。利用电机的风扇对功率校正装置进行散热，功率因数校正装置的发热量与驱动装置的功率相关:当驱动装置的功率较小时，功率因数校正装置的发热也较小，相应的通过驱动装置驱动的电机的转速也较小；当驱动装置的功率较大时，功率因数校正装置的发热也较大，相应的通过驱动装置驱动的电机的转速也较大，因此电机的风扇产生的风量也较大;能够自动适应匹配功率因数校正装置的发热情况对功率因数校正装置进行散热。
[0032]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
【主权项】
1.一种跑步机驱动系统，包括驱动装置以及与所述驱动装置电连接以对所述驱动装置的功率因数进行校准的功率因数校正装置，其特征在于:所述功率因数校正装置并联接入所述驱动装置。2.根据权利要求1所述的一种跑步机驱动系统，其特征在于:所述驱动装置包括第一整流电路、滤波电路、和驱动器，所述第一整流电路的输入端用于连接交流电源的输出端，所述滤波电路的输入端连接所述第一整流电路的输出端，所述第一整流电路的输出端与所述驱动器的输入端连接;所述功率因数校正装置的输入端连接所述第一整流电路的输入端，所述功率因数校正装置的输出端连接所述滤波电路的输入端。3.根据权利要求2所述的一种跑步机驱动系统，其特征在于:所述功率因数校正装置包括交流检测电路和控制电路，所述交流检测电路与所述第一整流电路的输入端连接以检测经所述交流电源输入的电压波形，所述交流检测电路的检测结果输出至所述控制电路，所述控制电路根据所述交流检测电路的检测结果调整所述交流电源的电流，以使得所述驱动装置的输入电压和电流的相位一致。4.根据权利要求3所述的一种跑步机驱动系统，其特征在于:所述控制电路包括:控制单元、开关控制单元、电流检测单元，所述电流检测单元检测所述电源的电流，并将检测结果输出至所述控制单元，所述交流检测电路的检测结果输出至所述控制单元，所述控制单元与所述开关控制单元的控制端连接并且根据所述交流检测电路以及所述电流检测单元的检测结果调整所述开关控制单元的开关状态，以使得所述驱动装置的输入电压和电流的相位一致。5.根据权利要求4所述的一种跑步机驱动系统，其特征在于:所述功率因数校正装置还包括直流检测单元，所述直流检测单元检测所述整流模块的输出端输出的直流电压，所述直流检测单元的检测结果输出至所述控制单元，所述控制单元根据所述直流检测单元的检测结果控制所述交流检测电路的工作状态。6.根据权利要求4所述的一种跑步机驱动系统，其特征在于:所述开关控制电路包括IGBT模块。7.根据权利要求2所述的一种跑步机驱动系统，其特征在于:所述功率因数校正装置还包括第二整流电路，所述第二整流电路的输入端用于连接所述交流电源的输出端，所述第二整流电路的输出端连接所述驱动装置的输入端。8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的一种跑步机驱动系统，其特征在于:所述驱动装置的输出端与跑步机的电机电连接，以驱动所述电机工作。9.根据权利要求1所述的一种跑步机驱动系统，其特征在于:所述功率因数校正装置安装于跑步机的电机的风扇附近，以使得所述功率因数校正装置可利用所述风扇进行散热。
【文档编号】H02P27/04GK205490132SQ201620282669
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】钟海洪
【申请人】湖州积微电子科技有限公司