电动跑步机的工作原理、内部结构？！

摘要：介绍了一种电动跑步机上使用的开关电源设计，采用TL494作为脉冲宽度调制芯片，并在cPu的配合下进行速度的闭环控制，实现了直流电机的调速，同时还设计了过热、过流等保护电路，本设计的电源具有电路简单、性能可靠等特点。

关键词：跑步机电源；脉宽调制；保护电路

0 引言

    中国经济与世界的不断接轨，使中国台湾这个原先在电动跑步机行业一直处于垄断的地位，慢慢地被国内大陆的电跑厂家所削弱。据2006年、2007年成都体育产品博览会的不完全统计，国内有100家以上生产电动跑步机的企业。在电动跑步机产品中，家用跑步机占据了最大的市场份额，而家用跑步机以性能实用、价格价廉的特点决定了跑步机的传动采用小功率的直流电机，由于直流电机的速度与电枢的输出电压成正比，因此，电机的调速问题实际上成了直流电源的设计问题。

    近年来，随着新型电力电子功率器件的不断出现，直流电机的控制方式发生了较大的变化。采用全控型的开关功率元件进行脉冲宽度调制(pulse width modulation，简称PWM)已成为直流电机主要的调速方式之一。这种调速方法具有开关频率高、低速运行稳定、动态性能优良、效率高等优点。

1 电源系统设计

    本设计的跑步机电源控制对象是直流电机，目的是实现电机转速的控制，简要的工作原理是市电经全桥整流、滤波后实现AC／DC转换，然后采用功率场效应管作为主开关元件，通过TL494来控制功率场效应管的通断时间，从而控制电机的电枢电压来实现转速的控制。

    1)主电路设计

    我们设计的电源主电路见图1所示。设计采用4个整流二极管6A10构成整流桥，再经过电容C1的滤波，实现AC／DC的转换。然后通过PWM控制器电路送来的PWM信号控制功率场效应管IRFP460的通断，来改变直流电机电枢上的电压。图中Rq为电流保护的取样电阻，该电阻的压降直接反映了主回路电流的大小，触点J1一1为电动跑步机启动运行后闭合。

    2)控制电路

    控制电路包括PWM信号产生电路和异常时的过流、过热保护电路组成。

    (1)PWM信号的产生

    根据TL494的应用资料，锯齿波的频率可由公式计算如下：

        式(1)中Rt和Ct取值参考范围：

    Rt=5～lOOkΩ，Ct=0．001～0．1μF，根据后级功率场效应管推荐的开关频率l5kHz，本设计中Rt取7．5kΩ，Ct取0．01μF。由TL494产生PWM信号的电路如图2所示。

    系统中将误差放大器、控制放大器并联使用，放大器的同相端输入的是速度给定信号，反相端输入的是速度反馈信号，形成闭环控制；2、3脚之间接入的是阻容校正；13脚接地，使TL494不使用推挽型输出，此方式下内部的触发器不起作用，两路输出相同的PWM信号，且频率与锯齿波振荡频率相同。

    接到TL494上的速度给定信号是由单片机根据用户在面板上的操作而产生的数字脉冲信号经变换后生成的模拟信号；而速度反馈信号是通过光电传感器的数字脉冲信号获得的，该光电传感器是加装在与电机同轴的码盘上，其脉冲频率直接反映电机的转速，同样该数字脉冲信号也变换成模拟信号，关于数字脉冲到模拟电路的转换电路，因篇幅问题不再赘述。

    (2)保护电路

    对电机的保护一般包括过压、欠压、过流、过热等，考虑现场的实际情况和控制产品成本等诸多因素，设计了比较重要的过热保护和过流保护功能，具体的保护电路如图3所示。

    图l中主回路上的电流取样电阻Rq，其值大小根据不同功率的电动跑步机要求的限流值来决定，实际使用时选用不同长度的康铜丝。Rw为热敏电阻，其导热部分用直径φ3螺丝与功率场效应管紧固在一起，我们采用的是负温度系统的RT338006，其在25℃的电阻值为lOkΩ，在60℃的电阻值为3．02kΩ。

    在正常情况下，主回路上的电流只有2A左右，反映电流信号的电压不足以使VT1导通，而在正常情况下热敏电阻Rw的阻值大于R10，比较器B的同相端电压小于反相端电压，输出为低电平；比较器A的反相输入端的电压大于同相输入端的电压，输出也为低电平。因此，三极管VT2截止，TL494输出的PWM信号通过VT3，VT4去控制功率场效应管的通断，从而控制电机的转速。

    当过流情况发生时，Rq上的压降增大到VT1导通时，比较器B的反相输入端电压下降到接近0V，此时同相输入端的电压高于反相输入端，输出高电平，使VT2导通，从而将TL494输出的PWM信号封锁，功率场效应管截止，电机失电，实现电机保护。实际上当过流发生时，Rq上压降增大的同时其值也反映到了比较器A的同相端，而此时VT1的导通还导致了比较器A反相端电压的降低，这样的效果也使得比较器A输出高电平，该信号同样通过后面的或门确保了VT2的导通，因此从电路的形式上看过流保护实现的是双重保护。

    对于过热保护来说，一旦功率场效应管过热时，热敏电阻温度也随之升高，当热敏电阻阻值小于3kΩ(约60℃)时，比较器B的同相输入端电压大于反相输入端的电压，比较器输出高电平，同样将TL494输出的PWM信号封锁，使电机失电而实现保护。

2 结束语

    本文设计的电动跑步机电源，具有调速方式简单、电路结构简单、成本低廉等特点，同时电源还具有过流、过热等保护措施。三年来，该电源经过国内多家电跑厂家的配套使用，客户反映电机运转平稳，保护性能可靠，是比较理想的小功率直流电机的控制电源，具有较好的使用价值。

跑步机上正确跑步姿势是怎么样的

　跑步机上正确跑步姿势是怎么样的，大家都知道跑步机是利用率比较高的运动设备，很多人家里都购进了跑步机，那么大家知道跑步机上正确跑步姿势是怎么样的吗，一起来看看跑步机上正确跑步姿势吧！

跑步机上正确跑步姿势1

　错误跑步姿势一：仰头、低头跑，会伤害颈椎。

　错误跑步姿势二：弓背跑，会伤害胸椎、腰椎。

　错误跑步姿势三：握拳、颈部紧张，会使颈部肌肉的劳损

　 正确跑步姿势如下：

　1、头自然摆放

　2、双肩与身体微夹紧

　3、腿不宜过高

　4、脚后跟先着地

　5、腰部保持自然直立，不宜过于挺直。肌肉稍微紧张，维持躯干姿势，同时注意缓冲脚着地的冲击。

　6、脚跟与脚掌：运动中一只脚落地时，应是脚跟先着地，然后由脚跟滚动到脚掌，可减少跑步对踝关节的伤害。而落地时的膝关节保持微曲，不要挺直，减少对膝关节的伤害。

　7、跑步摆臂时尽量放松。

　 动作提醒：

　1、头和肩：保持头与肩的稳定。头要正对前方，除非道路不平，不要前探，两眼注视前方。肩部适当放松，避免含胸。

　2、臂与手：摆臂应是以肩为轴的前后动作，双臂与身体两侧有摩擦感即可。手指、腕与臂应是放松的。

跑步机上正确跑步姿势2

　 跑步的益处

　 1、提高睡眠质量

　通过跑步，大脑的供血、供氧量可以提升25%，这样夜晚的睡眠质量也会跟着提高。

　 2、“通风”作用

　在跑步的过程中，肺部的容量平均从58升上升到62升，同时，血液中氧气的`携带量也会大大增加。

　 3、“泵”力大增

　运动中，心脏跳动的频率和功效都大大提高，心跳、血压和血管壁的弹性也随着升高。

　 4、促进健康

　跑步可以促进白血球和热原质的生成，它们能够消除我们体内很多病毒和细菌。

　 5、保持稳固

　经常慢跑练习，肌腱、韧带和关节的抗损伤能力会有所加强，减少运动损伤的几率。同时，皮肤、肌肉和结缔组织也可以变得更加牢固。

　 6、消除紧张感

　慢跑可以抑制肾上腺素和皮质醇这两种造成紧张的激素的分泌，同时可以释放让人感觉轻松的“内啡呔”。

　 7、保持年轻

　经常运动，生长激素HGH的分泌增多并且可以延缓衰老。

　 8、储存能量

　通过跑步，肌肉肝糖原的储存量从350克上升到600克，同时线粒体的数量也会上升。

　 9、塑形

　通过跑步，女性体内的脂肪含量可以减少12%—20%，男性可以减少6%—13%。

跑步机常见故障及解决方法

跑步机常见故障及解决方法，久坐的上班族和学生党都需要得到锻炼，坚持运动还有可能长高，利用跑步机运动是我们经常做的，下面我带你了解跑步机常见故障及解决方法。

跑步机常见故障及解决方法1

1、电动跑步机不能加速

可能原因：1、仪表盘损坏；2、传感器坏掉；3、驱动板坏掉。

解决办法：1、更换仪表盘；2、更换感应器；3、更换驱动板。

2、跑步机的跑带出现打滑的现象

可能原因：1、跑带过于松；2、跑步机的多沟皮带过松。

解决办法：1、调节跑步带后端的平衡螺栓（按顺时针方向旋转至合理为止)；2、调节电机的固定位置。

3、跑步机自动停止：

解决办法：1、请仔细检查线路方面的问题； 2、检查排线；3、更换驱动板。

可能原因：1、线路短路；2、内部排线出现问题；3、驱动板出现问题。

4、运动时有杂音

可能原因：1、由于机盖和跑带之间的空间太小，导致机盖和跑带之间发生摩擦；2、可能由于在运动时跑步带和跑板之间卷进异物；3、跑带偏带严重，和跑板的两边发生摩擦；4、电机噪音

解决办法：1、将机盖进行校正或更换；2、清除异物；3、将跑带调节平衡；4、更换电机。

5、为什么跑步机不能启动？

可能原因：1、电源不通；2、保险丝熔断；3、电动跑步机的开关坏掉；4、其他方面的原因，请和我们专业人员联系。

解决办法：1、请检查电源；2、更换保险丝；3、更换电源开关。

6、跑步机的跑带出现偏带的`现象

可能原因：1、跑步机的前轴和后轴之间不平衡；2、由于运动中跑步的姿势不是很标准，左右脚用力不均，导致偏带。

解决办法： 调节滚轮的平衡。

7、电动跑步机运动时马达有噪音

可能原因：1、可能碳刷磨损严重；2、电机运转时摩擦到旁边的物体。

解决办法： 1、检查或更换碳刷；2、清除异物。

8、接通电源打开电源开关电源指示灯不亮

可能原因：1、三相插头未插到位；2、开关内部的接线松脱；3、 三相插头损坏；4、开关可能损坏；

解决办法：1、多试几遍；2、打开上护罩检查接线是否有松脱现象；3、更换三相插头；4、更换开关。

9、按键不灵

可能原因：1、按键老化；2、按键电路板变松；

解决办法：1、更换按键；2、锁紧按键电路板。

10、显示不全

可能原因：1、液晶片接触不良；2、液晶片用久老化；

解决办法：1、锁紧电路板固定螺丝；2、更换电子表。

11、显示闪烁

可能原因：1、控制线接触不良；2、受静电干扰；

解决办法：1、接好控制线；2、接地线未接好。

12、跑步时感觉不顺畅

可能原因：1、检查跑步带是否太松；2、检查多槽皮带是否太松；

解决办法：1、需依据说明书指示调整；2、将速度调至最低，用脚使力踏住跑带，观察多槽皮带松紧状况，调节前滚筒；3、在跑步板添加润滑油润滑跑步板。

13、使用一段时间后，感觉振动愈来愈大

可能原因：1、检查多槽皮带槽沟；2、检查振动是否由马达产生； 3、检查前后滚筒轮转动是否不正常；

解决办法：1、将沟屑去除干净；2、需更换；3、更换滚筒。

14、电子表按键失效

可能原因：1、检查电子表内部按键排线是否有断裂折伤脱落或按键电子表地板未锁好；

解决办法：1、打开电子表，将按键电子板固定螺丝锁紧；2、更换电子表。

15、使用一段时间后，有异音产生

可能原因：1、检查前后滚轮培林是否受损；2、检查马达碳刷是否磨损不均匀；3、检查护盖固定螺丝是否松动；4、皮带轮碰触速度感应器；5、跑步带内层跑入异物；

解决办法：1、更换滚筒；2、更换碳刷；3、将固定螺丝拧紧；4、将速度感应器调至适当位置；5、将异物去除。

16、机台产生异味或冒烟

可能原因：1、打开护盖，查看各连接线有否短路；2、检测马达加负载后，电流有否持续超出额定值；

解决办法：1、更换接线；2、若电流超出额定值更换马达；3、定期需在跑步板添加润滑油润滑跑步板（至少每月)，家用每七天一次。

17、电子表按键无动作

可能原因：1、检查安全开关是否弹开，未在电子表上；2、连接排线未接妥；

解决办法：1、把安全开关压下；2、将排线接好；3、更换电子表。

18、无法加速或减速

可能原因：1、检查连接排线接头有否接触不良；2、检查电子表内部按键排线是否有断裂折伤脱落；3、电子表不良；4、马达控制板不良；

解决办法：1、更换接线；2、更换电子表；3、更换控制面板。

跑步机常见故障及解决方法2

跑步机怎么选

跑步机价格虽然值得关注，但跑步机性能也是非常重要的。在选购跑步机时，一定要看好跑步机的功能，并且了解清楚每个功能的实用性，不然，买不对，也是一种浪费。以下是跑步机功能选购要点，速get：

坡度：为达到较佳的锻炼效果，在符合预算的基础上，需要选择一款带有电动坡度的跑步机，因为使用时，即可平跑，也可以爬坡跑等。

程序：通常，内置程序和自定义程序是跑步机的两种程序功能，在选购时，强烈推荐自定义程序，因为自己可以根据自身情况调节程序，完成锻炼计划，获得减肥瘦身、调节心脏系统等效果。

心率：跑步是一种有氧运动，想要了解自身运动情况，看心率也是很重要的，所以，最好能选购一台能监测心率的跑步，以作为依据调整锻炼强度。

速度/坡度快捷键：一般会放在手柄上，方便跑步时操作，但不同型号可能有缩减不同，在购买时，测试一下，以确保功能键正常。

跑步机需要清洗吗

购买了跑步机，日常还要做好清洁保养，因为跑步机内灰尘多，表面易沾污垢，如果不清洁，会影响整体美观，进而影响人的跑步心情。那跑步机怎么清洁呢？大家赶紧来看看妈网分享的跑步机清洁妙招吧。

1、跑步机需要定期清洁，但间隔多长时间清洁一次，看自身的使用频率，如果每天都使用一次，建议间隔两周或者每月清洁一次。

2、如果跑步机表面没有难去除的污垢，建议做简单的清洁工作即可，如直接用湿布擦拭机身，把机身灰尘擦去，并且用干布擦拭机身缝隙处的灰尘，以免长期积累，造成堵塞。

3、清洁跑步机，一定要先将电源插头拔掉，并且关闭启动键，不然在清洁过程中引起触电，将带来不可逆的危害。

4、清洁跑步机的同时，还要检查跑带是否松脱，跑板上是否有口香糖等异物附着。

5、清洁完毕后，最好用干布擦干，然后打开周边的窗户，让风吹进屋内，尽快把跑步机吹干。

跑步机怎么加润滑油

日常不做好清洁保养或者跑步机内润滑剂减少都会影响跑步机的使用寿命。所以，除了做好清洁外，还要根据情况添加润滑油，以避免跑带摩擦力增大，对电机、控制板造成损坏。那怎么添加润滑油呢？

首先，添加润滑油前，要确定跑步机是否缺少润滑油。常用的测试方法为在断电的状态下，用脚蹬跑步带，亲测是否费力或者观察跑步机在电源开关关闭时，跑带是否会马上停止。

其次，掌握润滑油的添加时间。一般，每周使用时间不超过3个小时，半年添加润滑油1次即可；每周使用时间在3-6个小时之间，间隔3个月添加1次润滑油；每周使用时间大于6个小时，1个月就要添加1次。

最好，正确添加润滑油。先将跑步机后端的左右调整螺栓松开，向上提高跑带，然后将润滑油倒入准备位置，并用小工具涂抹均匀，然后将螺拴重新弄紧。注意，润滑油不要添加太多，以免太多容易出现打滑现象，影响使用效果。

跑步机维修注意事项

跑步机发生故障，需要检修，但很多人不知道正确的检修方法。下面妈网分享跑步机常见问题检修方法和检修注意事项给大家，希望对大家有帮助。

1、启动5秒后停止，屏幕显示“LS1”

故障原因可能为下控板有问题，线路接错，速度感应线发生故障。排查故障，需要一一检查，然后根据情况更换下控板，调整速度感应线，重接仪表线。

2、开机后不启动，屏幕显示“LS1”

故障原因可能为马达负载过大，线路虚接，下控板摩擦损坏，正确的做法是逐一排查原因，并针对原因调整负载马达或直接更换马达，重接仪表线，更换下控板等。

3、跑步机跑带出现打滑、停顿现象

故障原因为跑带过松，马达转子损坏，跑带和跑板之间摩擦大，润滑油添加太多，驱动板扭力没调好。若想查出问题，需要逐一检查测试，然后有针对性地进行解决，如跑带过松，重新调紧；马达转子损坏，更换新马达转子：润滑油添加过多，用干布擦拭等。

　　跑步机锻炼有许多好处，但是跑步机也会出现一些常见故障，需要了解其中的解决 方法 。下面是我整理的跑步机常见故障原因及解决方法，分享给大家!

跑步机常见故障及解决方法

　电动跑步机不能加速

　可能原因:1、仪表盘损坏;2、传感器坏掉;3、驱动板坏掉。

　解决办法:1、更换仪表盘;2、更换感应器;3、更换驱动板。

　跑步机的跑带出现打滑的现象

　可能原因:1、跑带过于松;2、跑步机的多沟皮带过松。

　解决办法:1、调节跑步带后端的平衡螺栓(按顺时针方向旋转至合理为止);2、调节电机的固定位置。

　跑步机自动停止

　解决办法:1、请仔细检查线路方面的问题; 2、检查排线;3、更换驱动板。

　可能原因:1、线路短路;2、内部排线出现问题;3、驱动板出现问题。

　运动时有杂音

　可能原因:1、由于机盖和跑带之间的空间太小，导致机盖和跑带之间发生摩擦;2、可能由于在运动时跑步带和跑板之间卷进异物;3、跑带偏带严重，和跑板的两边发 生摩擦;4、电机噪音

　解决办法:1、将机盖进行校正或更换;2、清除异物;3、将跑带调节平衡;4、更换电机。

　为什么跑步机 不能启动

　可能原因:1、电源不通;2、 保险 丝熔断;3、电动跑步机的开关坏掉;4、其他方面的原因，请和我们专业人员联系。

　解决办法:1、请检查电源;2、更换保险丝;3、更换电源开关。

　跑步机的跑带出现偏带的现象

　可能原因:1、跑步机的前轴和后轴之间不平衡;2、由于运动中跑步的姿势不是很标准，左右脚用力不均，导致偏带。

　解决办法: 调节滚轮的平衡。

　电动跑步机运动时马达有噪音

　可能原因:1、可能碳刷磨损严重;2、电机运转时摩擦到旁边的物体。解决办法: 1、检查或更换碳刷;2、清除异物。

　接通电源打开电源开关电源指示灯不亮可能原因:1、三相插头未插到位;2、开关内部的接线松脱;3、 三相插头损坏;4、开关可能损坏;

　解决办法:1、多试几遍;2、打开上护罩检查接线是否有松脱现象;3、更换三相插头;4、更换开关。

　按键不灵

　可能原因:1、按键老化;2、按键电路板变松;

　解决办法:1、更换按键;2、锁紧按键电路板。

　显示不全

　可能原因:1、液晶片接触不良;2、液晶片用久老化;

　解决办法:1、锁紧电路板固定螺丝;2、更换电子表。

　显示闪烁

　可能原因:1、控制线接触不良;2、受静电干扰;

　解决办法:1、接好控制线;2、接地线未接好。

　跑步时感觉不顺畅

　可能原因:1、检查跑步带是否太松;2、检查多槽皮带是否太松;

　解决办法:1、需依据 说明书 指示调整;2、将速度调至最低，用脚使力踏住跑带，观察多槽皮带松紧状况，调节前滚筒;3、在跑步板添加润滑油润滑跑步板。

　使用一段时间后，感觉振动愈来愈大

　可能原因:1、检查多槽皮带槽沟;2、检查振动是否由马达产生; 3、检查前后滚筒轮转动是否不正常;

　解决办法:1、将沟屑去除干净;2、需更换;3、更换滚筒。

　使用一段时间后，有异音产生

　可能原因:1、检查前后滚轮培林是否受损;2、检查马达碳刷是否磨损不均匀; 3、检查护盖固定螺丝是否松动;4、皮带轮碰触速度感应器;5、跑步带内层跑入异物;

　解决办法:1、更换滚筒;2、更换碳刷;3、将固定螺丝拧紧;4、将速度感应器调至适当位置;5、将异物去除。

　机台产生异味或冒烟

　可能原因:1、打开护盖，查看各连接线有否短路;2、检测马达加负载后，电流有否持续超出额定值;

　解决办法:1、更换接线;2、若电流超出额定值更换马达;3、定期需在跑步板添加润滑油润滑跑步板(至少每月)，家用每七天一次。

　电子表按键无动作

　可能原因:1、检查安全开关是否弹开，未在电子表上;2、连接排线未接妥;

　解决办法:1、把安全开关压下;2、将排线接好;3、更换电子表。

　无法加速或减速

　可能原因:1、检查连接排线接头有否接触不良;2、检查电子表内部按键排线是否有断裂折伤脱落;3、电子表不良;4、马达控制板不良;

　解决办法:1、更换接线;2、更换电子表;3、更换控制面板。

　电子表按键失效

　可能原因:1、检查电子表内部按键排线是否有断裂折伤脱落或按键电子表地板未锁好;

　解决办法:1、打开电子表，将按键电子板固定螺丝锁紧;2、更换电子表。

跑步机锻炼的好处

　跑步机锻炼对人体是非常好的，首先在锻炼的时候避免吸入了空气的灰尘和一些污染物，相对于去室外进行跑步锻炼更好，同时跑步机还可以根据每个人不同的体质等，设定不同的跑步时速的，可以根据自身的身体状态进行调节，能够更好的起到锻炼身体、提高身体免疫能力的作用，最主要的是跑步机的锻炼是比较方便的，只要有空，就可以随时进行跑步锻炼。

使用跑步机注意事项

　在用跑步机之前应该先做好热身运动，然后逐步加重力度，否则很有可能会造成大腿小腿肌肉的拉伤，对于关节有一定的损伤，一般十五分钟左右就可以了，下飞机的时候也要慢慢放慢速度，否则很有可能会眩晕昏倒。跑步的时候还要注意调整速度，根据自己的情况来定，否则很有可能会节奏跟不上，摔倒，运动的时间大概四十分钟就可以了，否则很有可能会造成运动损伤，要注意调整呼吸。

1 打印机常见故障及解决方法

2 光驱常见故障及解决办法

3 爱普生打印机的常见故障及解决方法

4 内存有什么常见故障以及解决方法

5 全自动洗衣机常见故障及解决方法