11 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электроколесо для велосипеда своими руками

Содержание

Как сделать электроколесо для велосипеда своими руками?

Сегодня велосипед с электроколесом постепенно становится объектом интереса огромного количества заядлых велосипедистов по всему миру. Связано это не только с экологичностью данного вида транспорта, но и с наличием внушительного количества очевидных преимуществ по сравнению с целой массой других широкодоступных средств передвижения.

Что представляет собой элекровелосипед?

Электрические велосипеды оснащены специальным аккумуляторным двигателем, который способен частично или же полностью приводить в движение двухколесное средство передвижения. Основной движущей силой здесь выступает электроколесо для велосипеда.

Мощность двигателей для электровелосипедов в зависимости от комплектации и модели колеблется в пределах от 100 до 1000 Вт. В то же время велосипеды с электрическим приводом способны развивать скорость до 50 км/ч.

Преимущества велосипедов с электроприводом

Устанавливая электроколесо для велосипеда, владелец двухколесного транспорта получает следующие преимущества:

  • преодоление серьезных расстояний без особой физической подготовки, затраты сил и энергии;
  • возможность приведения велосипеда в движение при помощи педалей и благодаря работе электромотора;
  • наличие удобного, компактного транспорта, обслуживание которого нуждается в минимальных затратах по сравнению с мотоциклом или автомобилем;
  • удобство передвижения в условиях города с насыщенным трафиком;
  • отсутствие необходимости в получении прав и регистрации транспорта в ГАИ.

Недостатки велосипедов с электроколесом

Среди очевидных минусов велосипедов с электроприводом стоит отметить:

  • внушительный вес, который сказывается на удобстве передвижения при переходе к педальному способу движения;
  • достаточно длительную зарядку аккумулятора и короткий срок действия заряда;
  • высокую стоимость готовых заводских электровелосипедов;
  • сравнительно небольшую скорость передвижения.

Особенности установки электроколес

Когда в наличии имеется электромотор, необходимо определиться, на какую именно ось велосипеда он будет устанавливаться. Специалисты настоятельно рекомендуют ставить электроколесо заднее для велосипеда, так как при установке переднего привода приходится регулярно переходить к движению при помощи прокрутки педалей.

Велосипед с задним электроприводом позволяет запросто преодолевать наиболее трудные участки трассы. Что касается установки электроколеса на переднюю ось, то такое решение способствует наделению транспортного средства более привлекательным внешним видом. К тому же переднее электроколесо для велосипеда не настолько сильно загрязняется по сравнению с задним.

В целом же при необходимости регулярного преодоления существенных расстояний по бездорожью лучше установить одновременно два электроколеса: на передний и задний привод.

Электроколесо на велосипед своими руками

Что требуется для сборки велосипеда с электрическим приводом собственными руками? В качестве основы для создания двухколесного моторизированного транспорта может быть взята практически любая модель велосипеда. При этом важнейшим элементом будущего механизма становится, собственно, электроколесо для велосипеда, которое, по сути, является бесколлекторным электрическим двигателем постоянного тока, встроенным в обод.

Как уже отмечалось выше, электрический мотор может устанавливаться как на задний, так и на передний привод велосипеда или же на оба одновременно, что позволяет создать полноприводный транспорт.

Вторым по важности после мотора элементом конструкции велосипеда с электрическим приводом выступает аккумуляторная батарея. Выполняет данная составляющая конструкции функцию питания электродвигателя током. Наличие мощной батареи еще не означает прирост в скорости. Поэтому для сборки электровелосипеда собственными руками рекомендуется подбирать аккумуляторную батарею, исходя из ее соответствия напряжению электромотора.

Обязательной частью конструкции электровелосипеда выступают также специальные ручки для регулировки скорости движения двухколесного транспорта. Здесь также не обойтись без монтажа контроллера в виде блока с электронной платой, что отвечает за слаженную работу всего механизма. Наиболее удобно располагать контроллер в хорошо защищенном от внешних воздействий корпусе, поместив его в области крепежа для фляги.

Что выгоднее — заводской или самодельный электровелосипед?

Данный вопрос достаточно спорный. Однако все же стоит привести несколько аргументов в пользу изготовления велосипеда с электрическим приводом собственными руками.

Если в наличии имеется готовое заднее или переднее электроколесо для велосипеда, его установка на раму стандартной модели двухколесного транспорта отнимет не более нескольких часов. При этом стоимость данного решения окажется в разы ниже по сравнению с приобретением готовой, заводской модели электровелосипеда в полной сборке и комплектации всевозможными аксессуарами.

Заводские модели обычно оказываются существенно тяжелее по сравнению с самодельными. При сборке электровелосипеда своими руками вес транспортного средства можно запросто снизить за счет применения наиболее простых, легких деталей и комплектующих.

Готовое транспортное средство с электроколесом будет обладать стандартной мощностью, иметь ограниченную предельную скорость передвижения. В случае самостоятельной сборки велосипеда с электрическим приводом технические показатели двухколесного транспорта будут ограничиваться лишь фантазией, навыками и широтой бюджета мастера.

В итоге

Все вышесказанное представляет собой лишь несколько основных аргументов в пользу сборки электровелосипеда собственными руками. Естественно, для воплощения подобной идеи в реальность требуется приобретение широкого ряда комплектующих, а также наличие базовых навыков конструирования и обращения с электроникой.

Электровелосипед своими руками на основе двигателя BBSHD (1700 Ватт/58В)

Всем привет, в этой инструкции мы разберем, как сделать мощный электровелосипед на основе двигателя BBSHD. Для этих целей автор использовал комплект мощностью 1700 Ватт, которые достигаются при напряжении 58В. Особенность двигателя в том, что он не требует существенных изменений в конструкции двигателя. Он представляет собой электродвигатель, на котором установлена такая-же ось с шатунами и педалями, как не велосипеде. То есть, если нужно, вы едете на электромоторе, а если заряд закончится, можно перейти на обычную мускульную тягу. При желании вы также можете помогать двигателю педалями, тем самым экономя заряд.

Автор переоборудовал свой горный велосипед. Задумка в том, чтобы ездить по горам, бездорожью, грязи и так далее. Двигатель тут установлен очень мощный, если сравнивать с классическим покупными электровелосипедами. Еще один плюс в том, что у вас остается функционировать 7 или более передач, в зависимости от количества звездочек на задней оси. Это значит, что крутящего момента вам хватит, чтобы заехать на любую гору. Итак, рассмотрим более подробно, как же переоборудовать свой велосипед.

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— двигатель Bafang BBSHD ;
— подходящий велосипед;
— аккумуляторы 18650 (не менее 75 штук);
— кабель 12AWG около 4 м черного и столько же красного;
— подходящий BMS (автор использовал JBD-HP14SA);
— лист акрила и фанера;
— разъемы XT90SA;
— винты, болты и гайки;
— блок питания 60В 5А;
— стяжки для кабеля;
— термоусадка на 4 мм и 250 мм;
— канализационная труба 2.5 дюйма;
— счетчик мощности, сетевой выключатель датчик BBS (и другое по желанию).

Список инструментов:
— отвертки и гаечные ключи;
— точечный сварочный аппарат;
— ножовка;
— клеевой пистолет;
— термофен;
— паяльник с припоем.

Процесс изготовления электровелосипеда:

Шаг первый. Установка двигателя
Двигатели BBSHD изготавливаются под различные конструкции велосипедов. Если ваш велосипед не фирменный, то есть риск, что двигатель не установится на велосипед без переделок. Произведите все необходимые измерения и подберите для себя нужную модель двигателя. На таких моторах установлен довольно большой по размерам редуктор, именно он порой мешает установить агрегат, так как упирается в раму. Но если вам не жалко велосипеда, то вы можете установить на него любой двигатель. Понадобится немного поработать болгаркой и сварочным аппаратом, но все это решаемо.

Читать еще:  Как подтянуть цепь на велосипеде



В целом выбранный двигатель может питаться от напряжения 48 Вольт, источник питания должен обеспечивать мощность до 1000 Ватт. Но автор питает свой двигатель напряжением 52 В, а можно и больше, так раскрывается весь потенциал мотора.

Каждая ячейка 18650 выдает напряжение 3.7В-4.2В, то есть для получения нужного нам вольтажа понадобится 3.7V x 14 = 51.8V. Однако просто соединить последовательно аккумуляторы не получится, они дадут нужные Вольты, но не смогут выдать нужный ток, да и емкость такого батарейного блока будет маловата. По задумке автора аккумуляторный блок должен выдавать 80A / 12000mAh, либо 100A / 15000mAh соответственно.

Шаг третий. Изготавливаем корпус под аккумуляторы
Автор задумал собрать свой аккумулятор из 70-ти ячеек 18650. Чтобы расположить все это дело на велосипеде, выбираем подходящее место внутри рамы и создаем шаблон. Шаблон автор делает из листа картона и затем вырезает. По этому шаблону изготавливаем еще один шаблон из деревянных брусьев или подобного материала.







Сам корпус автор формирует по изготовленному ранее шаблону из листа акрила. Подойдет также и другой подобный материал. Акрил легко гнется, если нагревать его в нужных местах термофеном. А концы корпуса затем автор склеивает клеем Горилла. Вместо клея их можно скрутить саморезами и так далее.

Шаг четвертый. Устанавливаем ячейки в корпус
Доделаем корпус, для этого к одной его стороне крепим лист из фанеры, доски или другой подобный материал, чтобы получилась стенка. Вот и все, теперь в изготовленный корпус устанавливаем аккумуляторы 18650. Автор устанавливает их по схеме 14S / 5P для 52V. 100А, 15 000 мАч. Обязательно аккумуляторы должны быть подключены через BMS-контроллер, который не допустит глубокого разряда или перезаряда. Автор для этих целей выбрал контроллер JBD-HP14SA, который работает с 40A и 14S.




Все ячейки нужно соединить последовательно и параллельно для получения нужных характеристик. Будьте осторожны при работе с этими аккумуляторами, даже одна ячейка может образовывать при замыкании неслабые искры и нагревать провода докрасна. А при напряжении 52В можно получить довольно серьезные травмы. Работайте в очках и защитных перчатках. Избегайте короткого замыкания батарей, так как они при этом выходят из строя. Каждую батарею перед установкой нужно проверять, иначе одна проблемная ячейка может привести к неработоспособности всей схемы.

Для соединения ячеек отлично подходит точечный сварочный аппарат. Можно работать и мощным паяльником, но это будет значительно дольше.























Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Что такое электроколесо и его разновидности

7 mins Автор: Михаил Скворцов 101

Что такое электроколесо для велосипеда? Таким завуалированным «термином» в просторечии именуют электровелосипед, то есть байк, приводимый в движение не только мускульной силой велосипедиста, но и с помощью электродвигателя. Двигатель может использоваться как на полной тяге, то есть без помощи ног, так и в режиме совместного использования с мускульной силой. Такой «тандем» хорош для преодоления затяжных подъемов.

Несколько интересных цифр о электровелосипедах

  • Мощность двигателя (электроколеса) может различаться в пределах 150-2000 Вт, в среднем – 500 Вт, или 0,5 кВт.
  • Скорость, которую способен развить электродвигатель велосипеда – от 25 до 60 кмч. Это делает приспособление удобным на участках с небольшими перепадами высот и хорошим дорожным покрытием, обеспечивающим равномерную тягу.
  • Масса электроколеса и аккумуляторных батарей к велосипеду может составлять достаточной величины в 15 — 20 кг и более, при этом велосипед в сборе может весить до 50 кг и более.

Для того чтобы электробайки стало возможным создать, потребовалось внедрение в производство мощных аккумуляторных батарей, способных равномерно выдавать достаточно большую мощность.

Конечно, заманчиво приобрести электромотор к велосипеду и сделать такой байк своими руками или купить электровелосипед целиком, благо, что уже с 2002 года производством подобных машин занимаются ведущие велостроительные компании мира. Но для начала давайте разберем подробнее недостатки и преимущества подобных машин на электрической тяге. Главного преимущества электромобилей – отсутствия загрязнения окружающей среды – электробайки не имеют, поэтому обратимся к отзывам их хозяев.

Электробайки, конечно, бывают заводские и самодельные. При этом самодельными их можно назвать с натяжкой, так как комплект исходных деталей нужно приобретать самому. Доработка и установка своими руками вовсе не сложна.

Преимущества

  • Может использоваться как «резерв человеческих возможностей». Пожилые и люди, не чувствующие себя спортсменами, всегда могут вернуться домой на электрической тяге или подключить её, например, в случае сильного встречного ветра.
  • Электробайк в связи с высокой удельной мощностью и крутящим моментом достаточно мобилен, в том числе на снегу и бездорожье.
  • Если аккумулятор полностью разряжен, едем как на обычном байке. Крутим педали.
  • Зарядка аккумулятора не требует особого электрооборудования. Включил в розетку 220 вольт – и готово.
  • Немаловажным является тот факт, что при довольно высокой скорости не требуется регистрация в органах ГИБДД.

Но любители электроколеса должны учитывать и недостатки. Перечислим главные из них.

  • Значительный итоговый вес устройства заставляет использовать мускульно-педальный режим как вспомогательный. Забраться на крутую горку будет легче пешком.
  • Девизом современных электровелосипедов является выражение: «едем мало, заряжаем долго». Например, время зарядки составляет до 6-8 часов, а хватает заряда в среднем на 50-60 км. Но 60 км – средний суточный пробег при невысокой физической подготовке, поэтому в городских и пригородных условиях этого ресурса вполне достаточно.
  • Достаточно высокая стоимость электровелосипеда по сравнению с обычным. Бюджетные модели, такие, как VR-1стоят 25000 рублей (слева), а полноприводный двухкиловаттник от компании ELTRECO (производитель GOLDEN MOTOR) стоит целых 92000 (справа).


Итак, электрическое колесо, по сути, тот же экологически чистый бесшумный «мопед» с простым и «невонючим» обслуживанием, который можно хранить дома.

Как устроен электробайк?

Его основные части следующие:

1.Собственно электродвигатель, вмонтированный в колесо, «мотор-колесо».

Принцип его работы следующий: колесо является электродвигателем постоянного тока . Неподвижный статор состоит из установленных по кругу стальных пластинок, расположенных в форме звезды, на каждый луч намотана обмотка. При подаче тока на луч образуется магнитное поле, которое притягивает постоянные магниты ротора. Для большой мощности магниты содержат редкоземельный элемент неодим, а именно, в сплавах с железом и бором или с иттрием и кобальтом.

Так как обмоток может быть на статоре несколько десятков, то колесо достаточно мощное и обладает плавным движением. Обмотки принципиально подключаются как три штуки, работающие по очереди.

Для того чтобы на обмотки подавался ток в нужный момент времени, когда каждая обмотка находится напротив соответствующего магнита, нужна их синхронизация. Для этого в статоре установлены три датчика Холла.

Магнитное поле статора действует на ротор, а датчики Холла «сигнализируют» контроллеру, на какую обмотку нужно подать импульс напряжения. Поданный импульс превращает обмотку в электромагнит, и возникает крутящий момент вследствие притяжения разноименных полюсов.

2. Электронный коммутирующий блок управления, или контроллер. Его задача – контролировать подачу тока от батареи аккумуляторов на колесо, сохраняя заданную скорость движения. Блоки управления выпускаются в расчете на 36 В и 48 В. При выборе нужно учитывать, чтобы контроллер находился во влагозащищенном корпусе.

3. Аккумуляторная батарея – самый важный агрегат электробайка. Поэтому она крепится или в раме, или на багажнике, который устанавливается дополнительно. Емкость батареи обычно 10-20 Амперчас, что лишь вдвое меньше автомобильного аккумулятора, дающего 55 Ач, правда, при 12 В.

Читать еще:  Велотрицикл своими руками

4. Аналог «ручки газа», или регулятор скорости, который действует по принципу обычного реостата, изменяя силу тока, подводимую на электроколесо, а значит, на количество мощности и на крутящий момент в итоге.

5. Различное дополнительное оборудование – жгуты проводов, предохранители и другое.

Разновидности

Конструктивно электробайки бывают:

  • Переднеприводные. Электродвигателем является переднее колесо. Примером может служить грузовой трехколесный велосипед с двумя передними колесами, так как привод должен быть на наиболее нагружаемые колеса для идеального сцепления и тяги;
  • Заднеприводные. Компоновка, в которой заднее колесо является ведущим, является классической.
  • Полноприводные. В случае полного привода мощность, как правило, распределяется поровну.

Известно, что пройденный велосипедистом путь зависит от времени его движения и скорости. И если с первым фактором все ясно, то скорость зависит от многих условий. Например, от степени его усталости, качества дорожного покрытия, угла подъема или спуска дороги и многого другого.

Электробайк также будет двигаться медленнее в зависимости от угла подъема или качества покрытия, но он имеет некоторые характерные особенности.

  • Аналогом «человеческой усталости» является уровень заряда аккумуляторной батареи.
  • Холодная температура воздуха сокращает пробег, а теплая – увеличивает.
  • Чем меньше площадь шины, соприкасающаяся с дорожным покрытием, тем пройденное расстояние больше. Накачивать шины нужно сильнее.
  • Чем меньше перепады скорости и чем ниже скорость, тем больше путь. Работает принцип «тише едешь – дальше будешь».

Электроколесо на велосипед своими руками можно установить с помощью такого комплекта:

  • колесо-мотор, контроллер, в зависимости от мощности его стоимость от 12 до 18 тысяч рублей;
  • аккумулятор (стоимость 20-30 тысяч рублей);
  • зарядное устройство;
  • крепление для АКБ;
  • инструкция.

Таким образом, самодельная конструкция из покупных деталей обойдется не менее чем 25-30 тыс. рублей, а электробайк промышленного производства за 25 тыс. рублей весьма маломощный и «дохлый». Порядочная машина обойдется около 80 – 90 тысяч рублей.

Попытки модернизировать байк предпринимаются разные: установка паруса, мотора от бензопилы и многие другие вариации. Но это уже совсем другая история.

Электровелосипед своими руками: двигатель

В прошлой статье про контроллеры мы уже отмечали, что для электровелосипедов используются трёхфазные асинхронные двигатели, и частично затронули их разновидности.

Напомним: двигатели для электровелосипедов, за редким исключением, бывают двух типов: центральные (кареточные) моторы и мотор-колёса.

Первые устанавливаются в кареточный узел и имеют встроенный контроллер, вторые заспицовываются в обод на место втулки и устанавливаются на место заднего (реже переднего) колеса.

В чём же основные эксплуатационные отличия данных двигателей и в каких случаях стоит выбрать тот или иной вариант?

Центральный мотор

Как я уже сказал, он устанавливается в кареточный узел, то есть вместо каретки. Технически процесс установки выглядит следующим образом: снимаются шатуны с педалями, выкручивается каретка, вставляется двигатель, закручиваются фиксирующие гайки, подключается проводка.

На первый взгляд, ничего сложного, и нужно просто найти съёмник шатунов и ключ для каретки. Но на самом деле при установке центрального мотора стоит учесть несколько важных факторов.

Подводные камни при установке

Очевидно, что производители рам для велосипедов не рассчитывают на то, что на раму будет устанавливаться мотор. В связи с этим, установке мотора на место могут помешать сварные швы, перья и даже просто гидролинии, проложенные под нижней трубой.

И если гидролинии можно пустить в другом месте, то стачивать сварные швы рамы крайне нежелательно. По-первых, это скажется на её прочности, во-вторых — приведёт к потере гарантии.

С перьями ещё интереснее: если звезда мотора упирается в перо, можно поступить двумя способами, каждый из которых не лучшим образом скажется на качестве готового результата.

Первый — изготовить проставочное кольцо на кареточную ось. Однако следует учесть, что если оно будет достаточно широким, может не хватить резьбы для крепления двигателя с обратной стороны.

Также в этом случае, скорее всего, исказится линия цепи (Chainline). Дело в том, что линия, проведённая от звезды мотора к центру кассеты, должна быть перпендикулярна задней оси. Если это правило нарушить, цепь будет перекошена, и при работе двигателя или кручении педалей станет перескакивать по кассете. В результате, кроме неудобств при эксплуатации, значительно возрастёт износ цепи и кассеты.

Второй способ — изготовить новую звезду мотора, меньшего диаметра. Задача творческая и достаточно серьёзная. Нужно подобрать правильный металл, рассчитать размеры и проконтролировать качество. Но очевидно, что уменьшение звезды приведёт к снижению максимальной скорости.

Есть ещё пара важных обстоятельств, которые необходимо учесть, если вы выбрали центральный мотор.

При старте мотор будет стараться провернуться и упереться в нижнюю трубу рамы, независимо от того, насколько сильно затянуты гайки. Поэтому необходимо предусмотреть проставочный элемент между мотором и рамой.

Если его не изготовить, каждый раз при старте двигатель будет выполнять микроудары по нижней трубе, что приведёт к повреждению лакокрасочного покрытия и деформациям.

Часто случается, что при переключении передач цепь соскакивает со звезды мотора . Для решения этой проблемы необходимо, во-первых, установить датчик переключения, чтобы двигатель отключался в момент переключения передач.

И во-вторых, организовать уловитель цепи — либо заблокировав в нужном положении передний переключатель, либо изготовить отдельный уловитель цепи самостоятельно.

Производители центральных моторов

Крупнейшими, да и, по сути, единственными производителями центральных моторов на сегодняшний день являются Bafang и Tongsheng.

Особенности работы на двухподвесах

На велосипедах с задним амортизатором (так называемых двухподвесах) использование мощных центральных моторов может привести к изгибанию велосипеда.

Это происходит из-за того, что при работе двигателя передняя звезда, установленная на моторе, как бы притягивает к себе кассету, то есть велосипед стремится сложиться вправо.

Данный эффект заметен настолько сильно, насколько надёжно и точно изготовлены подшипники перьев. Чем больше люфт и чем выше мощность, тем больше велосипед будет скручивать.

На хардтейлах (велосипедах без заднего амортизатора) перья приварены к раме, поэтому эффект скручивания практически отсутствует.

Мотор-колесо

В соответствии со своим названием, мотор-колесо представляет собой колесо с мотором, заспицованным на место втулки, и теперь давайте рассмотрим виды двигателей, которые заспицовываются в мотор-колёса.

Двигатель прямого привода (Direct Drive, DD)

Это самый тяжёлый двигатель из тех, что устанавливаются в мотор-колёсах. Я сразу сделал акцент на вес потому, что чем он больше, тем сильнее мы смещаемся от понятия велосипед к понятию мотоцикл.

Двигатель прямого привода не имеет редуктора, следовательно, частота вращения колеса совпадает с частотой вращения ротора. И здесь скрыты как свои преимущества, так и свои недостатки данной реализации.

Отсутствие редуктора, с одной стороны, говорит нам о повышенной надёжности, поскольку нет лишних шестерёнок, которые могут выйти из строя при перегреве и неправильной эксплуатации.

С другой стороны, это означает пониженный момент на старте двигателя при той же мощности. Иными словами, для того, чтобы получить приемлемое ускорение на старте, нам нужно больше мощности, чем в случае с редукторным мотором.

Вес мотор-колеса с двигателем прямого привода достигает 10 кг и более, из-за чего требуется применение более толстых спиц и более крепкого обода. А далее, по цепочке, более крепкой рамы, более мощной батареи, более надёжных тормозов и так далее.

Просто представьте, что в центре заднего колеса велосипеда разместилась 10-килограммовая гиря, которая увеличивает инерционность всего велосипеда в целом. При эксплуатации это серьёзно скажется на манёвренности.

Случается, что значительный вес, в комплексе с неквалифицированной установкой, приводит к поломке оси мотора прямого привода. Для изготовления новой оси придётся найти качественного токаря с доступом к качественным материалам. А затем заново протягивать кабель внутри новой оси.

Читать еще:  Какие покрышки выбрать для велосипеда

Одним из основных преимуществ моторов прямого привода считается возможность использования рекуперации , то есть обратного преобразования кинетической энергии движения в электрическую.

Основное её применение — торможение без использования тормозных колодок. Но не стоит отказываться от колодок совсем — при возникновении неисправности электропроводки велосипед невозможно будет остановить.

Второе назначение рекуперации — заряд батареи при торможении . Многие скажут, что это более важная функция, чем рекуперативное торможение, и её следует поставить на первое место.

Но дело в том, что заряд батареи при торможении актуален исключительно в горной местности, так как невысокий КПД не позволит сколь-нибудь ощутимо зарядить батарею на относительно коротких спусках.

Редукторный двигатель

В противовес двигателям прямого привода, в качестве мотор-колеса на электровелосипеды устанавливаются редукторные моторы, у которых один оборот колеса соответствует определённому количеству оборотов ротора, в соответствии с коэффициентом редукции.

Чаще всего на Aliexpress встречаются моторы с одноступенчатым редуктором, реже — с двухступенчатым. Цена вторых, соответственно, выше. Количество ступеней редукции лучше сразу уточнить у продавца при заказе.

Очевидно, что у мотора с 2-ступенчатым редуктором момент на старте будет выше, поскольку для выполнения одного оборота колеса потребуется больше оборотов ротора, а значит вращать ротор будет легче.

Кроме высокого момента на старте, редукторные моторы имеют ещё одно преимущество перед моторами прямого привода — они весят в разы меньше (около 2 кг). Соответственно, ниже нагрузка на спицы, на обод, ниже вес готового электровелосипеда, выше манёвренность.

Конечно, редукторные моторы также не лишены недостатков, основной из которых — срезание зубьев шестерней . Обычно это происходит в результате перегрева мотора в сочетании с неправильной эксплуатацией.

Для того, чтобы не перегреть мотор, придётся либо постоянно следить за его температурой, либо просто использовать контроллер с термозащитой, как это реализовано, например, у electronbikes .

Второй недостаток редукторного мотора — невозможность использования рекуперации. Это обусловлено, собственно, наличием редуктора. Но давайте разберёмся — так ли уж важна рекуперация ?

Если мы рассматриваем тяжёлое средство передвижения, такое, как, например, троллейбус, трамвай, электровоз, электромобиль или тяжёлый электровелосипед (скорее даже электромотоцикл), то да, это экономия тормозных колодок и подзарядка батареи.

Но если речь идёт об электровелосипеде общим весом около 20 килограмм , с лёгким редукторным мотором, то смысл в рекуперации отпадает. Этому есть несколько причин.

Во-первых, гораздо эффективнее экономить энергию батареи путём использования ассистентного режима (помощь при педалировании), поскольку степень помощи (а следовательно, и расход батареи) определяет сам велосипедист.

Во-вторых, для лёгкого электровелосипеда достаточно использования хороших дисковых тормозов, в отличие от тяжёлого электромотоцикла.

В-третьих, как я уже писал выше, использование рекуперации в целях подзаряда батареи целесообразно только в горной местности, с затяжными спусками.

Особенности монтажа мотор-колеса

Если центральный мотор при работе упирается в нижнюю трубу рамы, то мотор-колесо упирается осью в дропауты, и если не применить дополнительного усиления дропаутов, ось мотора провернётся даже при небольшой мощности.

Чтобы этого избежать, на всех мотор-колёсах (за исключением совсем маломощных в сочетании со стальной рамой) используются так называемые торкармы (torque arm, моментный рычаг), или усилители дропаутов.

Торкармы изготавливаются из стали, надеваются на ось мотора и крепятся к раме. Для маломощных двигателей применяют один торкарм, для мощных — два, по одному с каждой стороны мотора.

Вроде всё понятно и просто, но и здесь есть свои нюансы .

Во-первых, важное значение имеют толщина и марка стали, из которой изготавливаются торкармы. Если металл недостаточно твёрдый, а двигатель мощный, ось может провернуться.

Во-вторых, точность изготовления. Чем плотнее торкарм сидит на оси мотора, тем ниже вероятность его проворачивания, и, соответственно, выше допустимая нагрузка.

В-третьих, торкармы при установке должны быть строго перпендикулярны оси мотора. Если допущен перекос, при затягивании гайки возникнет напряжение, которое может привести либо к выскакиванию оси из дропаута, либо к её поломке.

В-четвёртых, торкарм должен быть надёжно прикручен к дропауту или перу рамы. Самый лучший вариант — использование резьбовых отверстий, предназначенных для установки багажника или крыльев.

Недостаточно жёсткое крепление торкарма (некоторые любители крепят его сантехническим хомутом) приведёт к его расшатыванию и поломке такого крепления, а как следствие — проворачиванию оси, повреждению кабеля и, скорее всего, к его замене (перепротяжке).

Особенности подключения мотор-колеса

В связи с тем, что разные производители далеко не всегда придерживаются общего стандарта в производстве моторов, лучше всего приобретать мотор в комплекте с контроллером , так как фазировка, или цветовая схема разъёмов, может отличаться.

Также следует обратить внимание на длину кабеля , выходящего из мотора. Если мотор мощный, то излишне длинный кабель будет добавлять сопротивление к сопротивлению обмоток двигателя. Соответственно, часть энергии будет уходить на нагрев кабеля, особенно если силовые провода в нём недостаточного сечения.

Кроме этого, длинный кабель нужно будет где-то прокладывать и закреплять, а при возникновении необходимости снять колесо оно потянет за собой демонтаж этих креплений по всей длине до разъёма.

На фото мотора прямого привода, которое я привёл выше, силовые провода выведены отдельно от проводов с датчиков положения и скорости. Это неудобно, так как при монтаже и демонтаже возникает необходимость отсоединения каждого провода по отдельности.

Более того, такое соединение является негерметичным , в отличие от ситуации на фото с редукторным мотором — там все провода, включая силовые, объединены в одном герметичном разъёме. Такой вариант, очевидно, более предпочтителен. Главное, чтобы разъём был рассчитан на тот ток, который будет подаваться на мотор контроллером.

Измерение температуры двигателя

Для того, чтобы велосипедист мог при необходимости посмотреть температуру мотора на дисплее, необходимо соблюдение нескольких условий. Во-первых, очевидно, дисплей должен иметь такую функцию.

Во-вторых, в кабеле двигателя должен быть соответствующий провод (как правило, белого цвета). И, в-третьих, конечно же, в моторе должен быть установлен сам датчик температуры.

Производитель мог проложить белый провод в кабеле двигателя для измерения скорости, но не установить датчик температуры. В таком случае, это можно сделать самому, как я уже описывал в одной из своих прошлых статей.

Какой мотор выбрать

Центральный мотор, по сути, берёт на себя функцию велосипедиста — вращение педалей, то есть момент силы передаётся на колесо через цепь, и ему, как и велосипедисту, легче работать на нижней передаче заднего переключателя и тяжелее на высокой.

Такой мотор очень удобен при прохождении трассы с крутыми подъёмами — переключил на пониженную и он тебя спокойно затягивает наверх, вышел на горизонтальный участок, переключил на повышенную — и разогнался.

Кроме этого, велосипед с центральным мотором имеет более правильную развесовку, благодаря чему обладает повышенной манёвренностью. Это сильно ощутимо при участии в соревнованиях, подобных веломарафону «Самарская лука» .

Однако мотор-колесо имеет свои преимущества , благодаря которым успешно конкурирует с центральным мотором.

Во-первых, мотор-колесо проще установить, достаточно убедиться что рама имеет не осевое крепление, а QR (quick release, быстросъёмное, с эксцентриком). Хотя и для осевого крепления можно сделать переходники .

Во-вторых, на мотор-колесе можно продолжить движение даже при выходе из строя цепи или заднего переключателя. А при эксплуатации, соответственно, ниже износ данных компонентов.

В-третьих, мотор-колесо с двухступенчатым редуктором имеет достаточно высокий момент, чтобы въезжать в довольно крутые подъёмы, так что в повседневной эксплуатации практически не уступает центральному мотору.

На этом пока всё, если понравилось — подписывайтесь, чтобы не пропустить новые статьи.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector