Diseño de sistema de freno regenerativo para bicicleta impulsada por motor eléctrico de 500 W
Descripción del Articulo
El presente trabajo de tesis tuvo como objetivo el diseñar un sistema de freno regenerativo para bicicleta, el cual permite recuperar energía de la acción de frenado por medio de un motor eléctrico. En primer lugar, se revisaron artículos relacionados con el desarrollo de frenos regenerativos en bic...
Autor: | |
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Formato: | tesis de grado |
Fecha de Publicación: | 2021 |
Institución: | Pontificia Universidad Católica del Perú |
Repositorio: | PUCP-Institucional |
Lenguaje: | español |
OAI Identifier: | oai:repositorio.pucp.edu.pe:20.500.14657/183645 |
Enlace del recurso: | http://hdl.handle.net/20.500.12404/21679 |
Nivel de acceso: | acceso abierto |
Materia: | Bicicletas--Frenos Motores eléctricos--Dinámica Sistemas de control https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01 |
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Cuisano Egúsquiza, Julio CésarVilcahuamán Hinostroza, Luis André2022-02-21T23:50:07Z2022-02-21T23:50:07Z20212022-02-21http://hdl.handle.net/20.500.12404/21679El presente trabajo de tesis tuvo como objetivo el diseñar un sistema de freno regenerativo para bicicleta, el cual permite recuperar energía de la acción de frenado por medio de un motor eléctrico. En primer lugar, se revisaron artículos relacionados con el desarrollo de frenos regenerativos en bicicletas, así como ciclos de conducción de bicicletas en zonas urbanas. Luego, se establecieron las ecuaciones y modelos matemáticos del conjunto bicicleta y motor eléctrico, los cuales permitieron definir y analizar su comportamiento dinámico. Se usó la metodología de diseño basada en las normas DIN VDI 2221 y 2225 para desarrollar un proyecto óptimo del sistema de freno regenerativo. Se determinaron los parámetros característicos del sistema propuesto y, utilizando las ecuaciones definidas para su comportamiento dinámico, se evaluó su comportamiento en distintas condiciones de frenado mediante simulación numérica en Simulink de MATLAB. Los resultados indican que es posible recuperar hasta 1.32 kJ frenando desde 25 km/h hasta 8 km/h en 11.25 segundos, con un torque de freno constante de 10.8 Nm y considerando una superficie sin pendiente. Finalmente, se desarrolló un proyecto definitivo con la selección de los componentes principales del sistema: motor eléctrico, batería, elementos de electrónica de potencia, y módulo de control. Se desarrolló la programación del módulo de control, los planos de detalle, y una estimación de costos del proyecto, resultando en un total aproximado de USD 5,476.spaPontificia Universidad Católica del PerúPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/pe/Bicicletas--FrenosMotores eléctricos--DinámicaSistemas de controlhttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01Diseño de sistema de freno regenerativo para bicicleta impulsada por motor eléctrico de 500 Winfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTesis de licenciaturareponame:PUCP-Institucionalinstname:Pontificia Universidad Católica del Perúinstacron:PUCPIngeniero MecánicoTítulo ProfesionalPontificia Universidad Católica del Perú. Facultad de Ciencias e IngenieríaIngeniería Mecánica10744493https://orcid.org/0000-0002-2175-365670384629713046Elías Giordano, Dante ÁngelCuisano Egusquiza, Julio CesarMas Bautista, Ronald Eduardohttps://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesionalhttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesis20.500.14657/183645oai:repositorio.pucp.edu.pe:20.500.14657/1836452024-07-08 09:21:17.108http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/pe/info:eu-repo/semantics/openAccessmetadata.onlyhttps://repositorio.pucp.edu.peRepositorio Institucional de la PUCPrepositorio@pucp.pe |
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El presente trabajo de tesis tuvo como objetivo el diseñar un sistema de freno regenerativo para bicicleta, el cual permite recuperar energía de la acción de frenado por medio de un motor eléctrico. En primer lugar, se revisaron artículos relacionados con el desarrollo de frenos regenerativos en bicicletas, así como ciclos de conducción de bicicletas en zonas urbanas. Luego, se establecieron las ecuaciones y modelos matemáticos del conjunto bicicleta y motor eléctrico, los cuales permitieron definir y analizar su comportamiento dinámico. Se usó la metodología de diseño basada en las normas DIN VDI 2221 y 2225 para desarrollar un proyecto óptimo del sistema de freno regenerativo. Se determinaron los parámetros característicos del sistema propuesto y, utilizando las ecuaciones definidas para su comportamiento dinámico, se evaluó su comportamiento en distintas condiciones de frenado mediante simulación numérica en Simulink de MATLAB. Los resultados indican que es posible recuperar hasta 1.32 kJ frenando desde 25 km/h hasta 8 km/h en 11.25 segundos, con un torque de freno constante de 10.8 Nm y considerando una superficie sin pendiente. Finalmente, se desarrolló un proyecto definitivo con la selección de los componentes principales del sistema: motor eléctrico, batería, elementos de electrónica de potencia, y módulo de control. Se desarrolló la programación del módulo de control, los planos de detalle, y una estimación de costos del proyecto, resultando en un total aproximado de USD 5,476. |
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