如何减肥、健美、健身？

健美，是一种强调肌肉健壮与美的活动，是对身体的雕刻，跟传统竞技运动完全不一样，起源于古希腊，最初只由男性参加，以男子的粗壮的脖子、发达的胸肌、粗壮的双腿为美。

古希腊人特别欣赏躯体的力量与健康、健美的形体和姿态。他们认为：“健美的人体应具有宽敞的胸部、灵活而强壮的脖子、虎背熊腰的躯干和块块隆起的肌肉”。受其影响，当今世界也开始注重塑造健、力、美三结合的人体。至今仍脍炙人口的著名雕塑“掷铁饼者”，就是这一时期的人体健美的真实写照。后来在米洛斯岛上发掘出来的维纳斯大理石雕像，就成了古希腊女性人体美的化身。

健身健美训练（发达肌肉）的基本原理：

要想练就强壮的体格、发达的肌肉，最重要的是遵循：“超量恢复”原理，即给予所练的肌肉以强刺激、深刺激，这样才能快速地刺激肌肉的生长与发育。肌肉对外来的刺激——运动负荷会不断适应，一旦适应就不会快速生长，这是适应性规律。为此，就要不断地加大负荷（强度、运动量等），给肌肉以更新、更大的刺激，这就是要不断地超过原来的负荷——超量负荷。

超量负荷的刺激要适当，应控制在人体能够承受的范围内，这样可以防止受伤或过度训练。超量负荷能给人体带来“超量恢复”，即超量负荷的刺激会给肌肉带来疲劳，经过短时的恢复和营养，机体的机能会获得比原来水平还高的飞跃，会使肌肉获得更快的生长和发育，这就是超量补偿。

怎样进行超量负荷训练才能更好地获得超量补偿呢？从运动生理学的角度看，负荷强度刺激的大小与机体反应的强弱有着密切的关系。太弱的强度刺激，只能使机体在机能、生物化学和结构上产生小的变化，因而就不可能使机体与机能发展到极高水平。太强的强度刺激，超过了人体的生理负担能力，会使机体遭受破坏并引起不良反应。只有在正常生理极限范围内，采用适应人体本身机能状态的大运动量超负荷的刺激训练，才能对机体机能引起强烈而深刻的良性反应。健美训练从某种意义上说，实质上就是给（机体）肌肉以刺激。大运动量的（超负荷的刺激）训练，就是给（机体）肌肉以强大的刺激，因而（机体）肌肉所引起的反应也强烈而深刻，训练效果也就显著。

健美训练过程中训练水平的提高要遵循生理学所叙述的“超量恢复”原理进行。在负荷过程中，体内能量物质大量消耗，能量物质的分解代谢加强，即异化作用占优势；在训练后的休息过程中，体内能量得到调整和补充，重新合成能量物质的合成代谢加强，即同化作用占优势，而且不仅能恢复到原有水平，还可以超过原有水平，这就是超量恢复。恢复过程是有机体的一种保护措施，可预防机体状态恶化。正常的大运动量和高强度训练后，一般23天即可产生超量恢复过程，如果此时不再进行下一次训练，超量恢复状态又倒回到原有水平。若连续多次训练始终使人的有机体不能恢复到原来水平，则人体产生过度疲劳。原则上，下一次训练应安排在超量恢复过程的最高点进行，这样前一次训练后的恢复所达到的水平便可成为下一次训练的起始水平，下一次训练就会产生更高的超量恢复，训练水平也就逐步得到提高。

美国一学者曾说过：“无论什么时候破坏了身体的平衡，有机体就会试图用一种方法来进行调整，使之恢复平衡。”他认为，“应使身体处于一个强制的状态下，直到机体得到平衡为止。”随着运动训练的延续和加强，机体对某种刺激的反应会愈加减少，因此，运动量必须逐渐增加，即所谓的超量负荷的刺激。训练的目的就是要使人体不断地去适应所进行的活动。所以健美的整个训练过程实质上就是一个由不适应—适应—再不适应波浪式发展、螺旋形上升的提高过程。而每一次由不适应到适应的循环过程的完成，都应进行强制的训练，也就是说，要用最大负荷去打破有机体的平衡，才能使有机体向更高的方向发展。从运动成绩的要求看，成绩是健美平时训练成效的集中体现，也是比赛时激烈的竞争需要有机体发挥承担最大负荷的能力。所以，要达到现代竞技的高水平。

在平时训练中，就要挖掘出自己的一切潜在能力。要达到此目的，唯有用最大负荷刺激才行。当然，最大负荷刺激不可无限制地一味增加下去，它应根据运动员训练年限的不同、训练水平的不同、有机体承受负荷强度能力的不同，进行合理安排、调节，同时也应根据训练计划、各阶段训练任务的不同而有所侧重，做到既要突出负荷强度的特点，又要考虑诸多的不同因素。因此，在训练中对于负荷强度的大小和刺激频率的快慢，应考虑以下几点。

（1）负荷应适合于有机体的可接受性，也就是要充分考虑负荷的个人特点，这是相对性的。

（2）训练负荷安排的节奏，要有延续且有不断加强的过程，也就是说要保证有机体生物学适应过程能顺利进行。

（3）训练负荷的内容要有合理的比例，也就是说要具体体现各阶段的训练计划，且有固定的训练课的落实、实施。

（4）训练负荷量和强度要有适当比例。

（5）训练负荷量与强度的大小及强度刺激频率节奏快与慢的安排，要有强有力的措施得以保证，要确实能提高与创造优异成绩，不能华而不实。

腕力球的工作原理：

运用陀螺仪和角动量守恒原理，在惯性定律和角动量作用下持续旋转并产生强大的力量，使手腕、手臂处于自主运动状态。

腕力球高速旋转所产生的强大力量，对锻炼我们手指、手腕、手臂的力量和韧性非常具有帮助，并集运动、娱乐、健身于一体，越来越受到全世界人们的青睐和喜爱。

腕力球是腕力健身球的简称，也称强力球、魔力球、陀螺球、超级陀螺，是台湾人发明的，在台湾比较流行，后又传到欧美国家，并逐渐在全球推广开来。

腕力球是世界上最快的人工动力装置，纯机械，不用电池和任何电源，没有电磁辐射，靠手腕的转动带动球芯高速旋转，进而产生强大的力量。

通过人为控制，可以任意调节球芯旋转的节奏和速度，速度越快则产生的力量越大，可相当于50种不同重量的哑铃，8000转/分钟时大约有14kg力量，10000转大约有22kg力量。世界纪录已超过20000转/分钟。

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。