跑步機發展史
跑步健身的起源跑步健身原始於希臘,相傳,希臘人和波斯人在希臘的馬拉松鎮進行了一場戰爭,希臘人取得了勝利。為了把勝利的訊息送到雅典,派了一個名叫菲力比斯的戰士,從馬拉松一直跑到雅典。他到達目的地時精疲力盡,報告完勝利的訊息後就死了。為了紀念菲力比斯,1896年的第一屆現代奧林匹克運動會上,舉行了從馬拉松鎮到雅典的長跑比賽,定名為馬拉松 發展歷程;跑步是一種歷史悠久,民眾性廣,鍛鍊價值較大的一種健身運動。
跑步機的誕生
世界上第一台跑步機誕生於1875年,發明人是美國東部農村的一位機械師。這台機器其實是一台攜帶型農機設備,以牲畜作為動力來源。1866年,紐約州通過了美國第一部禁止虐待動物的法律,用鞭子打牲口被視為非法行為。“美國反對虐待動物組織”指責那些爬樓式的動力裝置傷害了動物的膝關節,給動物造成了心理壓力。於是有人發明了水平跑步機,其傳送帶和地面平行,動物走在上面就像平時散步一樣自然。
跑步機分類
現代意義上的跑步機從80年代流行至今,已經歷兩類產品。機械跑步機
第一類是機械跑步機,是用圓形滾筒組合排列而成的跑台,在兩個滾筒中間加裝塑膠跑帶及跑板,主要運動方式是依靠跑步者腳與跑步帶的摩擦力帶動來運行從而達到跑步及走步的效果,因為容易產生運動傷害,鍛鍊效果差,已被市場淘汰。電動跑步機
第二類是電動跑步機,已發展到第四代產品,第一代產品是可控矽調速電動跑步機,套用可控矽本身的特點實現對跑步機的調速。
第二代跑步機模擬信號電動跑步機,是在原有第一代的基礎上改善了調速裝置,通過感測器傳輸和接收馬達的工作信號,用電腦控制程式達到調節跑步機速度、坡度、距離等功能。
第三代跑步機數位訊號跑步機,在原有第二代跑步機的基礎上去除了感測器,以單片機的數據控制馬達的工作狀態,不會受到外界的干擾,從而使跑步機運動更穩定、更安全。
第四代跑步機是採用的數字變頻技術,採用HK變頻調速器和交流馬達組成跑步機的動力系統。因為交流電機結構中沒有碳刷,所以終生不需要維護,所以第四代變頻跑步機具有更安全、更耐用、更安靜、更節能、更穩定五大優點。使家用跑步機的檔次、壽命和舒適度等綜合性能大大提高。這裡主要介紹電動跑步機的發展歷程,及四代電動跑步機的優點和不足。
第一代電動跑步機:可控矽調速電動跑步機
原理: 一種以矽單晶為基本材料的P1N1P2N2四層三端器件,由於它特性類似於真空閘流管,所以國際上通稱為矽晶體閘流管,簡稱晶閘管T。又由於晶閘管最初套用於可控整流方面所以又稱為矽可控整流元件,簡稱為可控矽SCR。
在性能上,可控矽不僅具有單嚮導電性,而且還具有比矽整流元件(谷稱“死矽”)更為可貴的可控性。它只有導通和關斷兩種狀態。 可控矽能以毫安級電流控制大功率的機電設備,如果超過此頻率,因元件開關損耗顯著增加,允許通過的平均電流相降低,此時,標稱電流應降級使用。
可控矽的優點很多,例如:以小功率控制大功率,功率放大倍數高達幾十萬倍;反應極快,在微秒級內開通、關斷;無觸點運行,無火花、無噪音;效率高,成本低等等。
可控矽的弱點:靜態及動態的過載能力較差;容易受干擾而誤導通。 這是由於可控矽的這種可控性,所以將其套用到第一代電動跑步機用來控制電動跑步機的速度。
總結: 可控矽調速跑步機優點:運動自然,速度可控,鍛鍊更方便 缺點:靜態及動態的過載能力較差;容易受干擾而誤導通。可能導致馬達工作不穩定。
第二代電動跑步機:模擬信號電動跑步機
1、電動跑步機的構造原理 電動跑步機是依靠電機帶動跑步帶運行,通過調速器來控制馬達轉速實現調節跑步時的速度變化,調速器的控制,就是將感測器的信號進行處理(電壓轉換),然後計數,可以得到速度。
2、安全 電動跑步機是一種主動與被動相結合的運動方式,在電動跑步機上的跑或走都會比普通的人省去了一個蹬腿伸的動作。這樣的話好處就是使得每一個人在電動跑步機上面跑步會感到十分的輕鬆、暢快。
3、功能和效果 電動跑步機通過電機帶動跑步帶,使人以不同的速度或坡度被動的跑步或走動,運動的舒適性大大改善,而且避免了在室外運動因天氣、環境等不利因素對運動者的身體影響,降低發生運動傷害的可能性。人在電動跑步機上跑動或走動是一項全身性的運動方式,因其運動方式幾乎沒有蹬伸動作,與在陸地上運動相比,可以減小運動強度,提高運動量,對於提高使用者的心肺功能、肌體耐力以及脂肪消耗都具有非常好的效果。在相同的運動強度下,電跑較之其他常見的有氧運動器材,諸如健身車、划船器、登山機等,每小時可多消耗40%的熱量。電動跑步機通過集成的電子設備及控制系統還可以方便地記錄運動者運動距離、耗費的時間、消耗的熱量等運動數據,心率測試功能可以準確顯示出運動者當前的心率,更加科學、安全的進行鍛鍊。因此,電動跑步機是一種兼具運動生理學、人機工程學和精密機電一體化等多種技術的高科技產品,在電動跑步機上跑步或走動是最好的有氧運動方式之一。
4、發展趨勢 電動跑步機的研發與生產是建立在機械跑步機基礎上的,也可以說將它成為機械跑步機的升級版。未來必將向著科技化、人性化、專業化方向發展。
總結:模擬信號跑步機優點:運動更自然,還有電腦程式,電腦控速,鍛鍊更方便
缺點:現代的電跑為了達到安全舒適的目的,跑帶越來越寬、越來越長,相應占地面積比機械跑要大,建議同等占地尺寸情況下選擇寬跑帶的跑步機。是通過感測器傳輸和接收馬達的工作信號,其隨時間、溫度、信號強弱等因素,可能導致馬達工作不穩定。
第三代電動跑步機:數位訊號電動跑步機
數字跑步機是由第二代模擬電動跑步機發展而來,和模擬電動跑步機的主要區別在於它是由數位訊號控制的。 模擬數據(Analog Data)是由感測器採集得到的連續變化的值,例如溫度、壓力;數字數據(Digital Data)則是模擬數據經量化後得到的離散的值,例如在計算機中用二進制代碼表示的字元、圖形、音頻與視頻數據。模擬信號跑步機是通過感測器傳輸和接收馬達的工作信號,其隨時間、溫度、信號強弱等因素,可能導致馬達工作不穩定。而數字跑步機則是以單片機的數據控制馬達的工作狀態,其不會受到外部因素的干擾,從而使跑步機更穩定,更安全。第二代跑步機馬達的轉速都是各種型號的感測器控制的,均為模擬信號。而第三代跑步機是用單片機控制,係為數位訊號。
模擬信號和數位訊號在跑步機中的明顯區別:
1、模擬信號跑步機的最低速度為0.8km/h以上,而數位訊號跑步機的最低速度可制定在0.3km/h以下,且輸出大扭力。
2、模擬信號跑步機的馬達上都有個明顯的感測器,數位訊號跑步機則沒有。
3、模擬信號跑步機控制電源上有大大小小的電位器,數位訊號跑步機則沒有。
4、數位訊號跑步機在按停止鍵時,使用者在沒有感覺的狀態下停止運動,不會出現如急剎車時的眩暈感覺。
總結,第三代數字跑步機較第二代模擬跑步機的優點有:更安全、更精確、更舒適三大優點。匯康跑步機是國內獨家推出0.3km/h數字電動跑步機的生產廠家。
第四代電動跑步機:數字變頻跑步機
21世紀是數字資訊時代,數字變頻產品已走進千家萬戶。買空調,選變頻的節能省電;買電視,選變頻的健康不閃;買冰櫃,選變頻的綠色環保。匯康人經過多年的潛心研究,終於開發出第三代跑步機一數字變頻跑步機,此數字變頻跑步機自面世以來,備受廣大消費者青睞。 數字變頻跑步機核心控制器採用了全新的交流變頻調速器和HK專利電源,交流變頻電機結構簡單,終生不用維護且其運轉平穩,交流調速時速度變化平穩,扭矩大,效率高,噪音低,平均壽命是直流電機的30倍。 第四代數字變頻跑步機與第三代跑步機的區別在於它的核心組件數控系統,直流跑步機(第三代)的控制器採用的是PWM調速電源,其工作原理是調整電壓、電流的太小從而控制電機的轉速。交流數字變頻跑步機(第三代)採用變頻器調速,其工作原理是改變電流的工作頻率.實現控制電機的轉速。
變頻的優點
為什麼數字變頻跑步機具有更安全、更耐用、更穩定、更安靜、更節能五大優點呢?主要是交流電機和直流電機的內部構造不同所致。
為什麼更安全?
直流電機的碳刷的使用壽命是100天左右,如果超過這個時間,不及時清理更換碳刷,就會在換向器上磨出一個深槽,一旦磨壞換向器,即便是再更換碳刷,電機也會出現忽快忽慢、時轉時停等現象,容易發生危險。而交流電機不會出現上述現象,它只有2種情況存在:要么轉,要么不轉,不會出現時轉時停的現象。
為什麼更耐用?
直流電機在工作時換向器和碳刷會不停的摩擦,在直流電機中,最重要的部件也就在此。由於碳刷和換向器的摩擦,會產生污物,同時碳刷也會磨損,一付碳刷的使用壽命在2000個小時左右,到期就需更換,否則就會損壞電機,進而損壞電源和表芯;而數字跑步機用的是交流電機,在這種電機中,由於取消了碳刷和換向器的套用,沒有了摩擦,因此它的使用壽命長,經久耐用,交流電機的設計使用壽命10-20年,是直流電機壽命的30倍。
為什麼更穩定?
直流電機在工作時換向器和碳刷會不停的摩擦,必定會產生污物,同時碳刷也會磨損,產生污物若不及時清理,摩擦阻力增大,通過電機的電流必定增大。這樣,必定要求電網對直流電機產生補償,這就是為什麼人在直流電機低速運動時,電燈忽暗忽明的原因。而交流電機因為沒有碳刷所以會更穩定。
為什麼更安靜?
跑步機的噪音來源於電機,輥筒和跑帶。主要的噪音是來源於電機。直流電機碳刷和換向器摩擦的聲音加上電機轉動產生的噪音,大小在70-80分貝。而交流電機因為少了碳刷和換向器的摩擦,因此只有電機轉動的聲音,所以聲音大小在30分貝以下。
為什麼更節能?
數字變頻電跑在時速10公里以內時,通過數控節能控制,每小時能耗1度電左右。在最佳減肥消脂速度(時速6公里/時),每小時能耗0.5度電左右。按60KG標準消耗,6公里一小時消耗375卡,1度電耗金0.6元計算:每燃燒1卡熱量消耗金錢0.07分。既然交流變頻有如此優勢,
那為什麼沒有其他廠家開發家用頻頻技術呢?
因為交流變頻技術的核心技術。控制器:核心組件;直流跑步機的控制器採用的是PWM調速電源,其工作原理是調整電壓、電流的大小從而控制電機的轉速。交流變頻跑步機採用變頻器調速,其工作原理是改變電流的工作頻率,實現控制電機的轉速。 公司從2003年開始生產商用跑步機開始,就採用的是交流電機,在這個時間裡,匯康積累了大量的經驗,在技術人員的精心研究下,終於把數字變頻的核心技術變頻器的成本降下來了,後來經過匯康公司內部不斷的研究測試,終於推出了交流變頻家用跑步機,這個技術上的突破,在全國,乃至全世界來說,匯康公司是首家。截止到2013年沒有一家跑步機廠家能自主生產跑步機專用變頻器,匯康公司是獨此一家。