Cykelsimulator

[E85]

Jag såg härom dagen att det finns ett flertal olika cykelsimulatorer, t.ex Hill Simulator (http://hillsimulator.com).
Tanken kom direkt att det måste gå att bygga en "amatörmodell" själv som inte tar lika mycket plats för en bra bit under priset för simulatorn.

Min idé bygger på att använda en "skräpcykel" utan växlar där bakhjulet monteras bort och ersätts med en hembyggd permanentmagnetsgenerator i stil med de som används till vindkraftverk.

Frågan är om man kan belasta generatorn och därmed bestämma hur mycket motstånd som känns i tramporna?
Säg att man kopplar en reostat till generatorn, skulle den fungera för att ändra motståndet i pedalerna? Sen vill man givetvis att cykeln ska kunna styras genom datorn så nån annan lösning med mikrodator skulle kunna styra reostaten eller ersätta den på något vis.

Ett annat alternativ är kanske att man placerar magneter i ett speciellt mönster på två svänghjul (men ett svänger inte) som trycks isär eller dras ihop mha en elmotor.

Styrstången skulle kunna ersättas med en potentiometer.

Nån slags anordning för att kunna höja och sänka, bak eller fram är också ett krav.
Dock tror jag en stegmotor kommer låta för mycket så nån DC-motor med H-bryggestyrning kanske?

Vill gärna ha förslag...

[bearing]

Virvelströmsbromsar har använts för att mäta effekten på förbränningsmotorer - då med elektromagneter för att variera motståndet.

Om elektromagneten monteras på en lastcell kan systemet återkopplas för att kunna få önskad last med högre precision än att bara mäta strömmen genom spolen. Det är tydligen svårt att beräkna bromsmoment enbart baserat på det. Beräkningarna blir, enligt det jag läst, mest ett överslag som hjälp vid dimensionering.

[E85]

Jag hittade lite mer info här: http://www.ultracykling.se/computrainer.htm
Den innehåller tydligen 12st elektromagneter, pris 17000kr

Jag trodde först att hill simulator kunde ge motstånd men tydligen behövs båda så då är man över 22000kr...

Som jag förstår innebär virvelströmsbroms att en magnet dras/snurras parallellt med t.ex en plåt och bromsas upp av strömmen som genereras.

Om man använder elektromagneter måste man ha en DC-strömkälla på ungefär samma effekt som man själv utvecklar som max, eller?
Permanentmagneter kan de ge tillräcklig bromskraft i en virvelströmsbroms? 1kW eller mer...

[bearing]

Ja, det är bara att placera en elektromagnet eller permanentmagnet bredvid en skiva som snurrar så bildas virvelströmmar. Energin blir värme i skivan på grund av resistansförluster samt hysteresförluster. Jag tror inte elektromagneten förbrukar mer energi än uppladdningsenergin samt förluster i lindningarna (eftersom en permanentmagnet lika bra och den kan inte producera energi). Stål har låg resistans och hög hysteres så det är nog ett bra material.

[E85]

Nej det är sant. Jag får läsa på om elektromagneter då det verkar vara bästa sättet för att kunna styra trampmotståndet elektroniskt.

Är lite fundersam hur stort omfång det blir i varvtal på en sådan broms?
Ska ju helst finnas bromskraft från 10-200 trampvarv/min. Sen kan man ju byta drev för att bestämma utväxlingen till bromsen...

PWM-styrning av ett antal hemlindade elektromagneter som snurrar parallellt med en stålplåt kanske är bästa lösningen. Kylning av plåten kan det behövas? Snitteffekten kan ligga kring 200W under ett träningspass tror jag, efter lite googling.

[bearing]

Magneterna behöver inte snurra. Det räcker att skivan snurrar. Min mammas motionscykel innehåller ett svänghjul och en permanentmagnet. Avståndet mellan magneten och svänghjulet justeras med ett vred för att få olika motstånd.

Tillägg:
Kraftigast magnetfält fås om magnetkärnan är som en munk(donut/ringkärna) som är öppnad, alltså har ett glapp på några millimeter i vilket skivan går. Andra former går också, bara längden på magnetfältet i luft är kort.

Det räcker nog med bara en magnet till en cykel, fast jag vet inte.

[E85]

Aha, tror jag ska göra lite experiment nån dag.
Tänkte bara att eftersom de använder 12st i den kommersiella versionen så kanske det är bättre med fler än en magnet.
Känns som att man kan utnyttja skivans yta bättre och därmed kunna ha mindre svänghjul (mindre lagrad rörelseenergi) eller tänker jag fel?

[bearing]

Vridmomentet ökar vid ökande hastighet. Stor diameter ger alltså högre vridmoment. Vad som är lämplig diameter för dina varvtal och effekter vet jag inte. Jag googlade fram en formel en gång.

Effekten är proportionell mot både varvtalet och vridmomentet. Sammantaget kan det ge att bromseffekten inte räcker på låga varv men klarar den dimensionerade på höga.

[Icecap]

KOLLA HÄR
OCH HÄR

[E85]

Jag hittade en PDF med en del bra info,
http://scholar.lib.vt.edu/theses/availa ... P2_DOC.pdf

[bearing]

Den du hittade E85 har jag läst. Det finns fler kapitel och figurer där. Jag orkade dock aldrig sätta mig in i formlerna. Om jag minns rätt skulle det vara amerikanska enheter. Jag skulle gärna se ett beräkningsexempel med SI-enheter.