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家庭用エアロバイク。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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最近のエアロバイクでは、負荷の程度は摩擦ベルトによって調整されており、使用中に摩耗します。提案されたエアロバイクでは、ブレーキ効果は摩擦力ではなく磁場によって引き起こされ、その結果、設計の耐久性が向上します。

多くの人は、健康的なライフスタイルのファンのほとんどが好んでいたジョギングの流行を覚えています。この趣味のピークは前世紀の 70 年代から 80 年代に到来し、老若男女、学者や集団農民が走りました。ジョギングはあらゆる病気の万能薬と考えられていました。特に心血管系と呼吸器系に強力なトレーニング効果が発揮され、代謝プロセスが急激に活性化されました。

しかし、90 年代初頭までに、趣味のブームは去り、科学者や医師は、この種の身体運動の利点について、それほど断定的な発言をしなくなりました。ランニングは人の筋骨格系に悪影響を与える可能性があり、特に足首と膝関節が主に衝撃負荷にさらされることが知られています。そして、これは最終的には病気（膝の痛みや軋みなど）につながる可能性があります。

エアロバイクで運動する場合、これらすべてを回避できます。ジョギングのすべての利点を保持しながら、エアロバイクにはジョギングの欠点がまったくありません。関節への負荷が「柔らかく」なり、測定されます。エアロバイクのクラスは室内またはバルコニーで行うことができます。

残念なことに、今日の体育とスポーツは高価な楽しみになっています。たとえば、ほとんどのスポーツ用品の価格は 300 ドル以上で、多くの家族にとっては手の届かないものです。

この問題は、家庭用エアロバイクである程度解決できます。その製造には、使用できない自転車のフレーム、直径約2 mmの3〜12メートルのパイプ、山形鋼のストリップが必要です。「Volga」や「Oka」などの古いスタイルの洗濯機の非同期電気モーターも含まれます。

電気モーターは、ダイナミックブレーキというやや珍しいモードで使用されます。電気工学の文献から、電気モーターの固定子巻線 (巻線コイルの接続の種類に応じて、図 1、a または 1、b) に一定の電圧が印加されると、一定の磁気が形成されることが知られています。磁場が回転ローターと相互作用してブレーキを引き起こします。制動トルクは主に固定子巻線の起磁力と回転子の回転速度によって決まります。ステーター巻線の電圧を変更することで、ブレーキトルクの希望値を設定でき、したがってアスリートにかかる負荷の程度を設定できます。

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次にエアロバイクの設計について説明します（図2）。自転車に残っているのはドライブスプロケットとステアリングホイールを備えたフレームだけです。金属弓鋸と溶接機を使ってパイプからスタンドを作り、車輪の代わりにフレームに取り付けます。スタンドの設計は、エアロバイクの安定した位置を確保できる限り、任意に設計できます。

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電動モーターの取り付けについて。ほとんどの古い洗濯機モーターには、シールドカバーの背面に取り付け用の 8 対のネジ穴があります。フレームは山形鋼のストリップから溶接され、その上部と下部の壁にはMXNUMXボルト用の溝がグラインダーで切られています。これらのボルトは電動モーターをフレームに固定し、溝内で電動モーターを動かすことでチェーンの張力が調整されます。自転車の後輪のスプロケットが電動モーターのシャフトに取り付けられています。

ここには 5 つのオプションがあります。シャフト用のブッシングを旋盤で回転させ、それにスプロケットを溶接するか、電動モーターに既製のプーリーがある場合は、そのプーリーとスプロケットと部品に穴を開けます。 MXNUMXボルトで接続されています。電動モーターのフレームは、駆動スプロケットと従動スプロケット、およびチェーンが同一平面上にあるようにスタンドに溶接されています。

固定子巻線の電源 (図 3) は、強力なダイオード VD1 ～ VD4 を使用したブリッジ回路を使用して作られた全波整流器です。交流電圧は降圧トランスの二次巻線からスイッチ SA1 を介してブリッジ入力に供給されます。スライダを動かすことで、ブロックの出力電圧を 24 V から 42 V に変更できます。この場合、ブロックは最大 2,5 A の負荷電流を許容する必要があります。出力電圧は電圧計 PV1 で制御されますが、スライダーの位置に対応する数字をマークすることで、ブレーキモーメントの大きさを知ることができます。

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エアロバイクをレクリエーションツールとして使用する場合は、最大200 Wの電力を持つ単相電気モーター（洗濯機、散水用の電動ポンプなど）を使用するだけで十分です。子供と大人の両方をトレーニングするのに十分なブレーキトルクをシャフトに発生させます。スポーツ目的でエアロバイクを使用する場合は、より強力な電動モーターと、場合によっては適切な電源を選択する必要があります。後者には絶縁主変圧器が装備されており、巻線間の絶縁が良好でなければなりません。

三相非同期電動機を使用する場合は、確認する必要があります。著者の観察によると、一部の電気モーターは私たちの目的には適していません。ローター速度が低いと、重大なブレーキトルクが発生し（ペダルを動かすのが困難です）、高速では独特の「ディップ」が観察されます。ブレーキの効きが急激に低下します。

著者：S.Gurov、イリンカの村、ベロカリトヴィンスキー地区、ロストフ地域。

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