Control de motor eléctrico

[Juberri]

Soy estudiante de ingenieria industrial y estoy en un proyecto donde debemos diseñar un "kit" para electrificar una bicicleta.

Ya hemos escogido las baterias y el motor, pero nuestros conocimientos son bastante limitados en electronica.

El motor va engranado a la cadena y, debido a las leyes de tráfico, tan solo puede actuar cuando el ciclista está pedaleando.

La idea es que con un sensor (no sabemos de que tipo) se capte que par motor esta dando el ciclista a los pedales. Cuanta mas fuerza realiza el ciclista, mas potencia (o par) debe entregar el motor. el motor es de corriente continua y sin escobillas. De 36 o 48 V (aun no lo hemos decidido).

Que electronica de control debemos usar? Que tipo de sensores debemos usar?


Muchas gracias de antemano.

 

[Daniele]

Perdón por mi ignorancia, pero no entiendo.

¿Para qué está el motor si el ciclista igual tiene que pedalear?

¿Los pedales tienen acción sobre la rueda motora de la bicicleta?

¿O los pedales solo actuan sobre sobre el sensor?

¿O es solamente para tener la certeza de que el ciclista está sobre la bicicleta y evitar que el motor funcione libremente?

Saludos

 

[Juberri]

Daniele, gracias por tu interés. No es tu ignorancia, es que me explico muy mal.

Los pedales y el motor van engranados a la cadena que va a la rueda motora. El motor eléctrico ayuda al ciclista cuando este pedalea aportando par motor o fuerza sobre la cadena. Los sensores deben captar la fuerza que realiza el ciclista sobre los pedales (o sea, sobre la cadena), así, cuanta mas fuerza realiza el ciclista sobre los pedales, mas fuerza debe hacer el motor sobre la cadena. La regulacion del motor no se puede hacer con un potenciómetro. El motor debe ser regulado automáticamente en función de la fuerza que hace el ciclista (mas fuerza hace el ciclista mas fuerza hace el motor). Además el motor solo puede "ayudar" cuando el ciclista está pedaleando

Espero haber respondido a tus dudas

Saludos

 

[SKYFALL]

Eso quiere decir que el motor no va a generar ningun tipo de potencial, no entiendo el ciclista esta pedaleando la bicicleta, de alguna manera el rotor del motor va a ír conectado con el sistema de arrastre, es decir con la cadena y a medida que el ciclista esta pedaleando hay un sensor que le dirá al motor que debe enpezar a rotar su eje con ayuda de las baterias para que este le ayuden a hacer fuerza al ciclista, es eso lo que debe hacer el circuito con el motor en este caso con un servo que controle la cantidad de energia que deba ír hacia el motor? si me explique bien?

 

[Juberri]

Ferchito no se como se debe controlar la energia que debe ir hacia el motor, pero por lo demas, se trata de lo que tu has dicho.

 

[Scooter]

Para entendernos, por una cuestión legal lo que hay que poner es una "dirección asistida" en los pedales. Si la bici va sin pedalear entonces se considera ciclomotor, si precisa forzosamente que se pedalee es una bicicleta con apoyo al pedaleo.

Sinceramente no se como sensa el esfuerzo en los pedales, un punto de partida sería investigar una dirección asistida eléctrica.
Lo que si que es fácil es medir la velocidad de pedaleo pero la fuerza es otro cantar.
Si el motor es brussless mira de buscar un controlador, hacerlo "a mano" es lioso; a fin de cuentas un motor brussless internamente es una máquina síncrona trifásica.

 

[Manuel51]

Puedes emplear un sensor inductivo que detecte el giro del piñón. Por la forma del piñón no sería difícil detectar si pasa un pico o un valle. Sería como un cuentarrevoluciones. Cuando no se pedalea, el piñón no gira y gira más rápido cuanto más rápido se pedalea. A la salida del sensor puedes emplear un convertidor frecuencia/tensión y ya lo tienes casi hecho. Esto no te mide el esfuerzo en los pedales, sino la velocidad de pedaleo. Para medir el esfuerzo se podría poner una especie de polea conectada por un muelle a la cadena. Esto sería como un tensor y su efecto sería que a más esfuerzo, más se tensaría la cadena. Ahora sólo queda medir la extensión del muelle. Se me ocurre algún sensor de presión.

Saludos.

 

[Daniele]

Ahora entiendo como debe funcionar. Medir el torque es medio complicado por el dispositivo mecánico que habría que implementar (como ya dijeron en un post anterior). Creo que lo ideal es sensar la cantidad de vueltas que daría el píñón (tambián ya lo explicaron en un post anterior). Por supuesto, no estaría ligado al torque, sinó a las RPM que el ciclista le imprima a los pedales. Tendrías que buscar algun sensor compatible con la tensión de las baterías para que a la salida te entregue pulsos (cada pulso puede ser generado por las crestas del piñón). Con un micro se puede medir el tiempo que hay entre un pulso y el siguiente, cuanto menor es el tiempo, mayor es el pedaleo del ciclista. En función de ese tiempo hay que variar la velocidad del motor. Esto es lo que se me ocurre, no se si es la mejor idea, seguramente habrá más ideas y (casi con seguridad) todas mejores que esta. Estaría bueno si subís los datos técnicos de lo que ya tenes. (baterías, motor, etc).

Saludos

 

[DOSMETROS]

Se podría medir , mas o menos "complicadamente" .

Colocando una celda de carga entre los pedales y la corona propiamente dicha , y luego que la corona transmita y al mismo tiempo alimente a su propio circuito a través de un transformador giratorio (como los de las cabezas de video de VTR).

Saludos !

 

[powerful]

Juberri respecto al par , no velocidad , podrías colocar un detector de pendiente realizandolo con la burbuja movil de un detector de nivel de los que se utilizan en construcción, y con sensores ópticos sensar su desplazamiento, te ayudaría a bloquear el motor o ponerlo en oposición si es necesario frenar

 

[Juberri]

Gracias por las ideas! Yo estaba pensando en medir la deformación del chasis con una galga extensiométrica, puesto que en realidad no es exactamente una bicicleta, si no esto: http://www.hpvelotechnik.com/produkte/gekkofx/index_e.html

Entonces se trataria de medir la deformación del larguero principal. Mas fuerza sobre los pedales=mayor deformación del chasis= mas par aporta el motor. Alguien con conocimientos de galgas extensiométricas?

Gracias de nuevo!

 

[powerful]

El respaldar sería también sensible al esfuerzo (par)

 

[DOSMETROS]

Fijate las características de este :

Buscar en Mercadolibre: MLA-144889088-kit-motor-electrico-para-bicicleta-_JM

Saludos !