Sähköavusteisen polkupyörän vääntömomenttisäädön toteuttaminen amplitudimodulaatiolla

Sähköavusteinen polkupyörä on hieman tavallista polkupyörää vahvarakenteisempi ja painavampi. Lisäpainoa tuovat muun muassa akut ja sähkömoottori, joka avustaa polke-mista. Moottori asennetaan yleensä eturenkaan keskiöön. Suurimmassa osassa, jollei kaikissa, kaupallisista sähköavusteisissa polkupyörissä moottori on hiiliharjaton tasavirta-moottori. Hiiliharjattoman tasavirtamoottorin pyörimisnopeutta ja vääntömomenttia voidaan säätää usealla eri tavalla. Markkinoilla olevat säätimet perustuvat poikkeuksetta pulssinleveys-modulaatioon. Tämän työn tarkoituksena on tutkia, onko säätöjärjestelmä mahdollista to-teuttaa muulla tavalla kuin pulssinleveysmodulaattorilla. Tutkimuksessa päädytään käyt-tämään amplitudimodulointia, jolloin taajuus voidaan pitää vakiona. Tämän tutkimuksen rinnalla samaan polkupyörään rakennetaan polkemisenergian avulla akkuja lataava la-tausjärjestelmä. Tämän kandityön puitteissa tutkimus jää kesken, mutta toiminta osoitetaan teoreettisesti ja simuloimalla. Suurin syy kokeellisen testauksen epäonnistumiseen on käytettyjen kom-ponenttien sopimattomuus sovellukseen.

A pedal electric bike is a bit stronger and heavier than a regular bicycle. The additional weight comes from batteries and an electrical motor that assists pedaling. It is usually placed in the hub of the front wheel. Most if not all of the commercial pedal electric bi-cycles have a brushless-DC-motor as a motor. There are various methods of controlling a brushless-DC-motor. All of the commercial controllers are based on pulse width modulation. It is studied in this thesis whether it is possible to use some other method than pulse width modulation in controller. The selected method is an amplitude modulation because in that case the frequency can be kept constant. Along this study there is another study that is related to the bike. The goal of the other study is to design a battery recharging system that uses pedaling energy. Within this bachelor’s thesis the research is not fully completed. The possibility of this me-thod is proven theoretically and with simulations. The main reason why the practical test failed is that the used parts are not suitable for this purpose.