A Biocycle Magnetic 3000 vista nesse anuncio da Brudden foi a primeira bicicleta ergométrica a usar o sistema de freio ou sistema de carga eletromagnético. Essa bicicleta começou a ser comercializada em julho de 1992 e já está fora de linha. O freio eletromagnético para bicicleta ergométrica foi um avanço muito grande para a época, pois as bicicletas ergométricas nacionais tinham freio do tipo mecânico acionado por alavanca e com necessidade de ajustes constantes devido ao desgaste das correias de freio. Esse sistema de freio eletromagnético possibilitou o controle eletrônico dos níveis de esforço para o usuário através do computador da própria bicicleta alem dos fatos de não haver desgaste mecânico do freio e não precisar ser ligado a tomada de energia elétrica devido a geração de energia pelo gerador conjugado ao freio. Isso deu origem a primeira bicicleta ergométrica nacional, com indicação de calorias gastas de acordo com o nível de carga escolhido e a velocidade do exercício. Na época era pouco comum a noção de calorias gastas pelas pessoas de modo geral.
Na época, a empresa onde o engenheiro paulista Valmor da Cunha Grávio trabalhava entrou no segmento de bicicletas ergométricas e desejava fazer uma bicicleta com algo mais moderno que os freios de atrito mecânico utilizados no mercado nacional e que o freio pudesse ser controlado por um módulo eletrônico, mais confortável ao usuário. Eu era o único engenheiro eletricista da empresa e fiquei responsável por desenvolver alguma solução. Depois de fazer um primeiro produto nessa direção, o inventor viu um dispositivo que possuía um freio utilizando as correntes de Foucault com imãs permanentes. Daí me surgiu a idéia de utilizar esse mesmo princípio para o sistema de freio para bicicletas ergométricas incluindo, utilizar um eletroímã ao invés de imãs permanentes. O uso do eletroímã para possibilitar o controle eletrônico do freio gerou a necessidade de uma fonte de energia elétrica. Assim surgiu a idéia de acoplar um gerador para suprir a necessidade de energia elétrica para o eletroímã. Esse gerador para fornecer a energia necessária ao sistema de freio foi desenvolvido baseado em um dínamo que era usado para ascender farol para bicicletas de rua. Utilizando literatura do curso de engenharia fiz o projeto e os ajustes necessários a implementação do conjunto freio + gerador em bicicletas. Sabendo que as rotações necessárias ao bom funcionamento do conjunto freio+gerador eram muito maiores que a rotação do eixo do pedal da bicicleta, foi preciso construir o protótipo da bicicleta e ajustar o sistema de freio e gerador, para isso, passei para o pessoal da área mecânica da empresa qual a relação de transmissão necessária entre o eixo do pedal e o eixo do conjunto freio+gerador para o funcionamento adequado dentro da faixa de rotação de utilização das bicicletas ergométricas.
A patente PI9103541 refere-se a DISPOSIÇÕES INTRODUZIDAS EM FREIO ELETROMAGNÉTICO PARA BICICLETA ERGOMÉTRICA, constituídas de um disco de cobre (1) que gira, acionado pelos pedais (9) da bicicleta, por meio de um conjunto de polias (5, 6, 7, 8) no entreferro de um eletroimã (2), onde se produz um efeito de frenagem em que o eletroimã recebe energia elétrica de um alternador (4) localizado no mesmo mancal e eixo (3) do disco de cobre (1).
O desenvolvimento do sistema enfrentou várias dificuldades: 1-Dificuldade para determinar qual a capacidade necessária para o freio e como alcança-la.Foi comprado equipamento de medição de torque rotativo para realização de testes e feitos vários ajustes no eletroímã para atingir os valores desejados. 2- Dificuldade de encontrar imãs de formato em arco no tamanho adequado para fazer o gerador.Foi feito um gerador diferente do normal, utilizando imãs planos que foram os únicos encontrados na época. As bobinas do gerador também precisaram ser dispostas num mesmo plano, de frente para os imãs, resultando numa construção diferente do usual. Essa construção possibilitou o gerador e parte do freio terem peças em comum diminuindo assim o espaço necessário para o conjunto, o que era bastante desejável. 3- Dificuldade em otimizar o fluxo de energia do gerador para o eletroímã para trabalharem bem dentro da faixa de rotação utilizável em bicicletas ergométricas.Foram feitos vários ajustes no bobinamento tanto do gerador quanto do eletroímã, pois uma alteração em um implicava alteração no comportamento do outro. Alguns fatores limitantes eram a capacidade dos imãs e as necessidades de torque em baixa rotação. A necessidade de baixo torque em carga mínima era para não exigir muito esforço do usuário o que poderia limitar a utilização da bicicleta por idosos e pessoas em recuperação. Por outro lado, para atletas era desejável a possibilidade de cargas altas mesmo em baixas rotações, exigindo isso tudo, bastante versatilidade do sistema.
Fonte:
Agradeço ao INPI/FINEP pelo envio de informações em junho de 2008 para composição desta página
acesso em junho de 2008
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