Universidad Tecnológica del Perú

Facultad de ingeniería

Escuela Profesional de Ing. Industrial

“CALCULOS Y ANALISIS DE LA VIABILIDAD DE

LA PRODUCCIÓN DE BICICLETAS ELÉCTRICAS

PARA LA CIUDAD DE AREQUIPA”

CURSO: FISICA III

DOCENTE: Ing. Henry Lama Cornejo

Presentado por los alumnos:

CACERES CRUZ, JOEL MOISES

HUISACAYNA AGUILAR, WENDY ROCIO

HUAMANI HUAYHUA, ALEX AMILCAR

SURQUISLLA ALVARADO, LANDER

Arequipa – Perú

2015

DEDICATORIA

Dedicamos el presente trabajo, a nuestros

padres, por todo el esfuerzo y sacrificio para

brindarnos todo el amor, la comprensión, el

apoyo incondicional y sobre todo en nuestros

estudios universitarios. A Dios por dar sus

bendiciones sobre nosotros y llenarnos de

fuerza para vencer todos los obstáculos desde el

principio de nuestras vidas.

AGRADECIMIENTO

En este presente trabajo agradecemos a nuestros

padres y familiares, porque nos brindaron su

apoyo moral y económico para seguir

estudiando.

RESUMEN

En el presente trabajo realizamos es de cálculos y análisis de la viabilidad de la producción de

bicicletas eléctricas para la ciudad de Arequipa.

Una bicicleta eléctrica es un tipo de vehículo eléctrico consistente en una bicicleta a la que se le

ha acoplado un motor eléctrico para ayudar en el avance de la misma. La energía es

suministrada por una batería que se recarga en la red eléctrica o panel solar. Su autonomía suele

oscilar entre los 35 y los 70 km .

INTRODUCCIÓN

El proceso de investigación es de ver cuan factible es realizarlo y un análisis efectuado a

diferentes estudios realizados sobre la población, con el objetivo de observar las necesidades de

la gente, nos lleva a concluir que la bicicleta tendrá que satisfacer los siguientes puntos:

La adaptabilidad en la altura de la bicicleta eléctrica y demás medidas, se enfocarán de tal

manera que permita el uso de un mismo modelo de bicicleta a diferentes usuarios. Durante el

transcurso del la investigación se decidirá la fabricación de un modelo.

Existen varias razones por las cuales la bicicleta eléctrica está teniendo un gran impacto en la

sociedad. Una de ellas es el uso de la bicicleta para la realización de desplazamientos cortos, ya

sea para los desplazamientos diarios para ir al lugar de trabajo, como los realizados para ir al

centro de enseñanza por los estudiantes. En este sentido, hemos de incentivar el uso de la

bicicleta eléctrica dotándola de los elementos eléctricos necesarios y adecuados para facilitar los

desplazamientos efectuados por los ciclistas.

CONTENIDO

CAPÍTULO I .................................................................................................................................... 8

1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA. .......................................................................................... 8

1.2 INTERROGANTE DE LA INVESTIGACIÓN. ........................................................................... 9

1.3 OBJETIVOS ......................................................................................................................... 9

1.3.1 OBJETIVO GENERAL. .................................................................................................. 9

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................ 9

1.4 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................................. 9

1.5 MARCO TEORICO ............................................................................................................. 10

1.5.1 HISTORIA DE LA BICICLETA. ..................................................................................... 10

1.5.2 CLASIFICACION GENERAL DE BICICLETAS: ............................................................... 10

a) BICICLETA DOMESTICA ................................................................................................ 11

b) LA BICICLETA DE MONTAÑA. ....................................................................................... 11

c) BICICLETA DE CARRERAS ............................................................................................. 11

d) BICICLETA DE TURISMO ............................................................................................... 11

e) SEGURIDAD MECANICA ............................................................................................... 12

1.5.3 EQUIPO DE PROTECCION ........................................................................................ 12

1.5.4 CONDUCCION .......................................................................................................... 12

1.5.5 MOTOR ELECTRICO.................................................................................................. 14

a) Principio de funcionamiento. ...................................................................................... 15

1.5.6 DINAMO .................................................................................................................. 15

1.5.7 BATERIA ................................................................................................................... 16

1.5.8 POTENCIOMETRO .................................................................................................... 17

1.5.9 ENGRANES ............................................................................................................... 18

a) Radios de engranaje .................................................................................................... 19

b) Engranajes frontales .................................................................................................... 19

c) Engranajes traseros ..................................................................................................... 20

d) Cambios ....................................................................................................................... 20

1.5.10 CÁLCULO DE LA VELOCIDAD LINEAL DE LA BICICLETA IDEAL: ................................. 21

1.5.11 CÁLCULOS DE ENGRANES PARA EL MOTOR ............................................................ 22

1.5.12 OBTENCIÓN DE LA POLEA IDEAL PARA EL ÓPTIMO FUNCIONAMIENTO DEL

DINAMO 23

a) Calculo de rendimiento de la batería .......................................................................... 24

ILUSTRACIONES

Ilustración 1: ANATOMIA DE LA BICICLETA ................................................................................. 13

Ilustración 2: POTENCIOMETRO Y SUS ESPESIFICACIONES ......................................................... 18

Ilustración 3: CONJUNTO DE ENGRANAJE CADENA .................................................................... 21

Ilustración 4: CALCULO DEL TIEMPO CON EL DINAMO ............................................................... 22

Ilustración 5: OBTENCIÓN DE LA POLEA IDEAL PARA EL ÓPTIMO FUNCIONAMIENTO ............... 24

Ilustración 6: El MC33039............................................................................................................ 26

Ilustración 7: CONTROLADOR MC33033 ................................................................................ 28

Ilustración 8: CIRCUITO ELECTRONICO DE LA BICICLETA ELECTRICA ......................... 29

Ilustración 9: INSTALACIÓN EN LA BICICLETA ..................................................................... 30

TABLAS

Tabla 1: ESPECIFICACIONES DEL DINAMO................................................................................... 16

Tabla 2: ESPECIFICACIONES DE LA BATERIA ................................................................................ 17

.

CAPÍTULO I

1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

Los seres humanos no somos consciente que contaminamos nuestro medio ambiente con

motocicletas, automóviles que funcionan a combustión. Y con esta investigación es

concientizar a las personas que utilicen bicicletas eléctricas con un panel solar y auto

generador para así se utilice tanto de día y de noche sin ninguna contaminación.

1.2 INTERROGANTE DE LA INVESTIGACIÓN.

¿Cuan beneficioso es para nuestra salud y para a el medio ambiente conducir la

bicicleta eléctrica?

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL.

Calcular y Análisis de la viabilidad de la producción de bicicletas eléctricas

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Conocer cuan factible es realizar la bicicleta eléctrica

Recorrer mayores distancias con el aprovechamiento del mismo movimiento que

producen las ruedas de la bicicleta al estar en movimiento.

Ventajas y desventajas del panel fotovoltaico

1.4 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

Esta investigación Análisis de la viabilidad de la producción de bicicletas eléctricas que

beneficiara principalmente a la sociedad que utilicen la bicicleta como medio de transporte

y que requieran recargar la batería de su dispositivo móvil o simplemente si lo utilizan para

iluminación, también puede beneficiar a las empresas que producen bicicletas ya que

pueden implementar este dispositivo en ellas para que aparte de cumplir con la función de

transportar a las personas, también puedan aprovechar el movimiento radial de la llanta

trasera de la bicicleta y producir energía limpia para ser utilizada en la recarga de baterías

de dispositivos móviles.

Esta implementación del generador por pedaleo tiene la ventaja de que los compenetres con

los que está conformado, es que no sufren desgate y pueden alargar su vida útil de trabajo.

También se puede fomentar el uso de la bicicleta como medio de transporte o para realizar

ejercicio. Esta generación de energía es limpia por lo tanto es sustentable con el medio

ambiente ya que no genera gases o sustancias toxicas que dañen la salud de los seres vivos

1.5 MARCO TEORICO

1.5.1 HISTORIA DE LA BICICLETA.

Una bicicleta eléctrica o e-bike es un tipo de vehículo eléctrico consistente en una

bicicleta a la que se le ha acoplado un motor eléctrico para ayudar en el avance de

la misma. La energía es suministrada por una batería que se recarga en la red

eléctrica o panel solar. Su autonomía suele oscilar entre los 35 y los 70 km y tienen

un precio más económico que las motos y coches de combustión (gasolina / diésel).

Sirve para el transporte, gracias a la fuerza que se ejerce sobre los pedales, esta se

tramite al piñón de la rueda trasera a través de una cadena de eslabones planos y así

se produce el movimiento.

La bicicleta se le atribuye a Carl Von Drais, inventor alemán. Su artefacto fue

creado en 1817, se impulsaba apoyando a los pies alternativamente sobre el suelo.

Es un medio de transporte sano, ecológico, sostenible y muy económico, tanto para

trasladarse por ciudades así también como en zonas rurales. En Asia, especialmente

en China y la india, es el principal medio de transporte.

1.5.2 CLASIFICACION GENERAL DE BICICLETAS:

La principal clasificación de las bicicletas toma en cuenta la función para la que

están diseñadas asi los principales tipos de bicicletas son:

a) BICICLETA DOMESTICA

Es el medio de transporte individual preferido por muchas personas en todo

el mundo.

Hay mas de 800 millones de bicicletas en el planeta, y la mayoría son

máquinas domésticas y de paseo, también descritas como bicicleta urbana,

dedicadas a todo tipo de usos cotidianos donde debemos enfrentarnos a

muchos proyectos pequeños que se pueden recorrer cuatro veces más rápido

que a pie.

En la comodidad a costa del peso, con asiento y manubrio cómodos,

sistemas de transmisión integrados en el propio buje, además de contar

generalmente con una o más canastillas para el transporte de objetos.

b) LA BICICLETA DE MONTAÑA.

Es una bicicleta destinada para el ámbito deportivo, por lo que la resistencia

de sus partes en un punto principal, también lo es la protección de sus partes

al lodo y la tierra, cuenta con varias relaciones de transmisión para adaptar el

pedaleo a las condiciones del terreno.

c) BICICLETA DE CARRERAS

Las bicicletas profesionales son uno de los deportes más duros del mundo.

La bicicleta de carreras, esta diseñara para la velocidad, una batallada corta,

ángulos de asiento y frontales muy verticales, un eje pedalear alto, y muy

poca curvatura en la horquilla y donde la ligereza es importante, así mismo

el manubrio tiene diseños particulares según tipo de competencia para que el

ciclista adopte posiciones aerodinámicas.

d) BICICLETA DE TURISMO

Las bicicletas de turismos para distancias largas y cargas pesadas están

diseñadas para la comodidad. La estabilidad se ve incrementada por su larga

batalla, que mantiene el peso equilibrio, además de contar con espacio para

las alforjas delanteras y traseras y hacer ciclo turismo, a un que algunos

prefieren mantenerlas ligeras y llevan solamente un pequeño juego de

herramientas y una tarjeta de crédito.

e) SEGURIDAD MECANICA

Para el uso seguro de una bicicleta, esta debe de estar en buen estado. El

punto más importante en los sistemas de frenado, ya que sin este puede

ocurrir un accidente.

Otros aspectos mecánicos importantes que los componentes los ponen mal

colocados que pueden fácilmente fracturarse, doblarse o desprenderse

originando un accidente.

1.5.3 EQUIPO DE PROTECCION

Casco Gafas de seguridad y guantes.

Rodilleras

Coderas Accesorios de seguridad en la bicicleta. sacaclavos.

Bicicleta para la ciudad faros, timbres y espejo.

1.5.4 CONDUCCION

El elemento común a todo ciclista en cuanto a su seguridad en la conducción es

haber aprendido a montar correctamente y no distraerse. Dividamos la seguridad en

la conducción según el tipo de ciclismo de que se trate.

Se destaca la conducción en carreteras, en campo y caminos así como en el medio

urbano. Cada uno de los aspectos anteriores implica cuidados distintos.

En cuanto al medio urbano tenemos que cada vez es más usual que se habiliten

carriles bici para incrementar la seguridad de los ciclistas. Dichos carriles suelen

ser de uno exclusivo para ciclistas, vehículos de discapacitados y patinadores.

Existen diferentes tipos de bicicleta, pero básicamente todas son similares

aunque los componentes difieran en calidad, diseño y peso, así como en la

agilidad y modalidad de uso. Una bicicleta está formada por los siguientes

componentes:

a) Cuadro: El más común, en forma de rombo, también llamado de

diamante o de doble triangulo. Los clásicos eran de hierro o acero,

hoy en día, cuando es acero el cromo-molibdeno, también puede

ser de aluminio o de titanio, o incluso de fibra de carbono entre

otros materiales.

b) Horquilla: Pieza formada por el tubo de dirección que sujeta el buje

de la rueda delantera, puede ser fija o con suspensión.

c) Ruedas: Después del cuadro las ruedas son el elemento de mayor

importancia para el rendimiento de la bicicleta.

Ilustración 1: ANATOMIA DE LA BICICLETA

d) Transmisión: Incluye los cambios de marcha extremos tipo

desviadores delanteros y traseros y cambios internos en el buje de

la rueda trasera, ambos manejados por palancas de cambio.

e) Palanca de Cambio: Cambiadores de marchas incluyen cambiadores

de puño y cambiadores de pulgar entre otros.

f) Frenos: Sistemas de frenos.

g) Potencia: La potencia es el conjunto de los componentes de una

bicicleta que proporciona una interfaz entre la horquilla delantera y

el tubo frontal del cuadro entre sí.

h) Manubrio: Los anchos permiten un control a velocidades bajas

mientras que los estrechos son mejores para las velocidades altas.

Los estrechos a demás son convenientes en la ciudad para escurrir

entre los automóviles.

i) Asiento: De los asientos existentes en el mercado unos son

delgados y ligeros para reducir el peso mientras otros modelos

anatómicos están diseñados para el confort

j) Tija: Se denomina tija a tubo soporte del asiento.

1.5.5 MOTOR ELECTRICO

Un motor eléctrico es una maquina eléctrica que transforma energía

eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones

electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, es

decir, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica

funcionando como generadores.

a) Principio de funcionamiento.

Los motores de corriente alterna y continua se basan en el mismo

principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por

el cual circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción

de un campo magnético, este tiende a desplazarse perpendicularmente

a las líneas de acción del campo magnético.

El conductor tiene a funcionar como un electroimán debido a la

corriente que circula por el mismo adquirido de esta manera

propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los

polos ubicados en el estator, el movimiento circular que se observa en el

rotor del motor.

Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente eléctrica por un

conductor se produce un campo magnético, además si lo ponemos

dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la

interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda

a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es

comunicada exterior mediando un dispositivo llamado flecha.

1.5.6 DINAMO

El dinamo es la encargada de proporcionar energía, El dinamo produce un

campo magnético dentro del cual el rotor generará la corriente y lo

transmitirá por las escobillas hacia el terminal.

Tensión 15v

Intensidad 20ª

Potencia max. Continua 300w

Velocidad max. De principio de carga 1800RPM

Presión muelles sobre escobillas 0.6 a 0.7 kg

Longitud mínimas de escobillas 8mm

Diámetro mínimo del colector 32mm

Rebaje del aislante 1mm

Diámetro del dinamo 100mm

Longitud 130mm

Peso 2kg

Tabla 1: ESPECIFICACIONES DEL DINAMO

1.5.7 BATERIA

Esta batería tipo Panasonic 26V 17.6Ah para bicicleta eléctrica encajara

perfectamente a la hora de sustituir su batería de origen.

Esta batería se compone elementos de Litio-Ion18650, de alta calidad,

marca Samsung. Su capacidad de 17.6 Ah, le ofrecerá una autonomía

adicional, permitiéndole hacer más kilómetros (80 a 120 Km de

autonomía).

Esta batería es compatible con todas las bicicletas eléctricas, de pedaleada

asistida Panasonic 26V o de motor Con esta batería no necesita adquirir e

un cargador específico porque es compatible con el cargador original.

Esta batería nueva se compone de elementos de primera calidad. Sus

especificaciones responden totalmente a las normas del fabricante de

origen y la batería tiene una garantía contra posibles defectos de

fabricación.

La diferencia de 0.1 voltios (V) en la tensión no es un riesgo. Por lo tanto la

compatibilidad con su batería de origen es total. Si la capacidad (Ah)

propuesta es superior a la capacidad de su batería de origen, tendrá una

mayor autonomía.

Voltios (v) 26 Amperios (Ah) 17.6 Dimensiones 273.2mm(L) x 153.23mm(An) x

106.4mm(Al) Peso (kg) 3.25 Marca NX

Código EAN 3660766439208 Garantía Meses Código AML9121

Tabla 2: ESPECIFICACIONES DE LA BATERIA

1.5.8 POTENCIOMETRO

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De

esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente

que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de

potencial al conectarlo en serie.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca

corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos,

que pueden disipar más potencia.

Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad)

provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia,

pero en este caso el valor de la corriente y la tensión en el potenciómetro

las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia.

El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como

las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia

máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por

ejemplo un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia con

valores entre 0Ω y 10.000Ω.

El potenciómetro más sencillo es una resistencia variable mecánicamente.

Los primeros potenciómetros y más sencillos son los reóstatos.

Ilustración 2: POTENCIOMETRO Y SUS ESPESIFICACIONES

1.5.9 ENGRANES

Los engranajes en una bicicleta están diseñados para funcionar

específicamente con una cadena.

Los dientes en los engranajes están hechos para que cada uno encaje en

los espacios en la cadena. Mientras el conductor pedalea, la cadena se

enrolla alrededor del engranaje frontal, moviéndose hacia el superior y

fuera del inferior. A medida que se pedalea en el engranaje, los dientes se

agarran a la cadena, girándola también.

Esta fuerza se transmite entonces por la cadena a los rodamientos que

mueven la rueda trasera y que hacen que la bicicleta avance.

a) Radios de engranaje

Los múltiples engranajes en una bicicleta permiten una mejor fuerza de

pedaleo en diferentes situaciones de ciclismo.

Por ejemplo, pon el engranaje frontal en el piñón más grande y el

trasero en uno más pequeño para proporcionar el mayor radio de

engranaje y la mayor energía. Este ajuste es bueno para ir rápido en un

terreno relativamente plano. Para subir colinas, por otra parte, es más

fácil si se usa un radio de engranaje menor.

En este caso, fija el piñón menor en la parte frontal con uno de los más

grandes de detrás. Recuerda, engrana hacia arriba para conducción

subiendo colinas, y hacia abajo para las bajadas.

b) Engranajes frontales

El conjunto de engranaje frontal se une al ensamblaje del cigüeñal,

donde están los pedales de la bicicleta.

Este conjunto suele tener tres piñones fijos que van de pequeño a

grande, que giran sólo cuando se pedalea. Cuando conduzcas, fija el

engranaje frontal al piñón intermedio.

Esto proporciona un rango adecuado de radios, excepto en situaciones

extremas, cuando el engranaje mayor o el más pequeño se pueden usar.

c) Engranajes traseros

El conjunto de engranaje trasero está en la rueda trasera del lado

derecho y consiste en un grupo de varios piñones, de pequeño a grande,

montado en el eje.

El conjunto contiene un ensamblaje de trinquete que permite que la

rueda gire pero los engranajes permanezcan quietos. Cuando pedaleas,

el trinquete se engrana y los engranajes se bloquean en su sitio para

permitir que la cadena impulse a la rueda trasera.

Hay dos tipos de conjuntos de engranaje trasero disponibles. El tipo

libre se enrosca directamente sobre el cubo de la rueda.

El tipo de cinta se bloquea en su sitio en un cuerpo de cubo, que se

enrosca al cubo. Esto hace que el tipo de cinta sea fácil de quitar y

cambiar.

d) Cambios

Un desviador es el dispositivo que mueve la cadena de un piñón a otro

en un conjunto de engranaje y que se usa para cambiar los radios a lo

que funcione mejor con las condiciones de conducción. Suele haber dos

desviadores en una bicicleta de varias velocidades.

El frontal va unido al marco y va alrededor de la cadena, cerca del

conjunto de engranaje frontal. A medida que la cadena se mueve por

uno de los piñones en el conjunto, la palanca acciona el desviador

frontal para moverse a izquierda o derecha contra la cadena.

Esto empuja la cadena arriba o abajo al piñón deseado. El desviador

trasero es una armadura mecánica montada en el marco, cerca del eje

trasero. Este desviador tiene un muelle para mantener una tensión

constante en la cadena.

El desviador trasero también es accionado por una palanca y mueve la

cadena arriba o abajo en el conjunto de engranaje trasero.

Ilustración 3: CONJUNTO DE ENGRANAJE CADENA

1.5.10 CÁLCULO DE LA VELOCIDAD LINEAL DE LA BICICLETA

IDEAL:

Haciendo un cálculo de la velocidad lineal de la bicicleta, podemos

concluir que si la bicicleta tiene una rueda de 0,8 metros de diámetro,

por cada vuelta que gire avanzará 3.14*0.8, es decir, la longitud de la

circunferencia.

En un minuto avanzará 2.512 metros por 400 rpm (velocidad angular

ideal) que es igual a 1004.8 metros/min (1.0048 Km) y en una hora (60

minutos) sería 60.288 km/hora, que es la velocidad máxima que se

desea alcanzar.

Ahora sabemos que debemos hacer girar el motor a una velocidad de

400RMP para lo cual debemos hacer el cálculo de engranes debido a

que las revoluciones máximas del motor llegan a las 1800RPM

1.5.11 CÁLCULOS DE ENGRANES PARA EL MOTOR

Cálculo del tiempo que tarda el dinamo en cargar la batería

considerando su velocidad optima a 1800 RPM

El siguiente punto importante en el diseño de la bicicleta es el tiempo de

carga de la batería con relación del dinamo como generador y cargador

de la misma.

Ilustración 4: CALCULO DEL TIEMPO CON EL DINAMO

TC = Ah (Batería) / Ah (Cargador) = horas de carga

TC = 17.6Ah (Batería) / 20Ah (Cargador-DINAMO) = O.88hrs = 52.8 min

Esto significa que al dividir los miliamperios (Ah miliamperios hora) de la

Batería entre los miliamperios (Ah) del Cargador, obtendremos el

tiempo en horas de carga.

Es un tiempo orientativo, el número entero resultante da las horas de

carga segura. Cuando cargue la Batería debemos asegurarnos que está a

una temperatura normal o templada, y nunca supere los 55º C que es la

temperatura a partir de la cual se suelen estropear las celdas de Ni-Mh,

las más comunes.

1.5.12 OBTENCIÓN DE LA POLEA IDEAL PARA EL ÓPTIMO

FUNCIONAMIENTO DEL DINAMO

El siguiente cálculo es para el diseño de la polea que se necesitara el

dinamo de tal modo que alcance las 1800RPM, conociendo que el

dinamo estará montado sobre la tijera de la rueda delantera.

Por lo que la rueda en su velocidad máxima alcanzaría las 400RPM, por

una razón lógica la rueda no llegara en todo momento a su velocidad

máxima, es por dicho motivo que se establece que a las 200

RPM(30km/hr) el dinamo alcance las 1800RPM por medio de una

polea, Dicho cálculo se presenta a continuación.

Teniendo todos estos datos importantes podemos conocer la

autonomía de la batería y el rendimiento que la misma nos brindara

estando en su completa carga considerando que el dinamo está en su

correcto funcionamiento.

a) Calculo de rendimiento de la batería

Autonomía, KM= Voltios x Amperios x Velocidad Max / Potencia Motor

Batería Pot Motor Velocidad Max Autonomía

26v-17.6ah 500 W 60km/h 26 x 17.6 x 60 / 500 = 54.912 km

Conociendo el tiempo de carga del dinamo y la autonomía que ofrece

la batería podríamos establecer que la bicicleta estaría en

funcionamiento casi perpetuamente debido a que el dinamo

mantendría perfectamente cargada la batería en todo momento, esto

tomando en cuenta las condiciones ideales.

Ilustración 5: OBTENCIÓN DE LA POLEA IDEAL PARA EL ÓPTIMO FUNCIONAMIENTO

1.5.13 CONTROLADOR DE LA BICICLETA ELECTRICA

A. El MC33039 es un control de velocidad de circuito cerrado de

alto rendimiento adaptador diseñado específicamente para su uso

en el control motor sin escobillas DC sistemas. La aplicación

permitirá la regulación de velocidad precisa sin la necesidad de

un tacómetro magnético u óptico. Este dispositivo contiene de

tres entradas amortigua cada uno con histéresis para el ruido de la

inmunidad, tres detectores de bordes digitales, un monoestable

programable, y una interna regulador de derivación. También se

incluye una salida del inversor para su uso en sistemas que

requieren conversión de eliminación gradual del sensor. Aunque

este dispositivo es destinado principalmente para su uso con el

motor sin escobillas MC33035 controlador, que puede ser

utilizado de manera efectiva en costo de muchos otros de bucle

cerrado aplicaciones de control de velocidad.

Características

Detección digital de cada transición de entrada para la Mejora de

baja velocidad

Operación Motor

TTL Entradas compatibles con histéresis

Operación de Down a 5,5 V para la alimentación directa desde

MC33035

Referencia

Interna derivación Regulador permite el funcionamiento de un

Regulador

Fuente De Voltaje

Inverter y para facilitar la conversión entre el 60 ° / 300 ° y 120 °

/ 240 ° Convenios Sensor de Fases

B. controlador MC33033, el cual es un controlador especifico para

motores DC sin escobilllas de bajo coste y muy facil adquisicion.

Ilustración 6: El MC33039

El MC33033 en efecto , es un CI de alto rendimiento de la

segunda generación,del rango limitado, brushless monolítico dc

.El regulador de motor se ha desarrollado basandose en el antiguo

MC33034 y los reguladores MC33035. Este CI contiene todas las

funciones activas requeridas para la puesta en práctica de lazo

abierto,soportando el control de motores de tres o cuatro fases. El

dispositivo consiste en un decodificador de posición de rotor.

Incluido en el MC33033 hay protecciones de sobrevoltaje,

limitando ademas la corriente de ciclo-por-ciclo (el tiempo es

seleccionable) e incluye parada interna por exceso de

temperatura.

Funciones de control típicas de motor incluyen la velocidad de

bucle abierto, parada ,arranque e inviersion de la dirección.

El MC33033 esta diseñado para manejar motores brushless

dividiendo la conduccion en fases por medio de sensores

eléctricos de 60 °/300 ° o 120 °/240 °, pero también de manera

eficiente puede controlar motores dc con escobillas .

carastericticas:

Rango de tensiones 10 to 30 V.

Proteccion contra sobretensiones.

6.25 V de tension de Referencia Capaz de Suministrar energia al

Sensor

Amplificador de Error Totalmente Accesible para Lazo Cerrado

Serv Usos

Altos Conductores corrientes Pueden Controlar un puente externo

mosfet de 3 fasees

Limitacion de corriente de Ciclo-por Ciclo

Parada Interna Termica

Selecccionable 60 o 120 grados

Sensor Phasings

H-Bridge

NCV Prefijo para Usos De automotocion y Otros que Requieren

Sitio y Cambios de Control. Finalmente mas abajo se muestra un

esquema completo de aplicacion de este CI gobernando un motor

de Bicicleta de tres polos con sensores hall comercial y

trabajando todo el conjunto en bucle cerrado

Ilustración 7: CONTROLADOR MC33033

Variador

de

velocidad

Ilustración 8: CIRCUITO ELECTRONICO DE LA BICICLETA ELECTRICA

Ilustración 9: INSTALACIÓN EN LA BICICLETA