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

Электровелосипед как работает

Электровелосипеды — это самый маломощный тип легкого электротранспорта. Обычно их оборудуют двигателями мощностью от 150 до 1000 Вт. Встречаются и менее мощные виды, в которых электродвигатель помогает велосипедисту в движении, но не является главной движущей силой. В таком случае они могут разогнаться не более чем до 20–30 км/ч. Более мощные электробайки могут разгоняться до скорости в 50 км/ч. Но, с другой стороны, многие страны на законодательном уровне пытаются ограничивать скорость велосипедов именно до 20–30 км/ч, и электровелосипеды, разгоняющиеся до более высоких скоростей, приравниваются к электрическим мопедам и требуют прав для управления.

В Украине мопедом считается двухколесное транспортное средство, на котором установлен двигатель мощностью до 4 кВт. Регистрация и получение номерных знаков не требуется, а вот права категории А1 получать нужно. Но в электровелосипеде существует PAS-система — система ассистирования педалями. Вв таком случае транспортное средство считается таким, которое приводится в движение мускульной силой человека. Поэтому права на управление не нужны.

Чем же таки хороши электровелосипеды?

Во-первых, это экологичный и экономный вид транспорта (да и зарядить его очень просто). Во-вторых, отлично подойдет не только для досуга, а и для поездок на работу, ведь водитель не вспотеет и сохранит опрятный рабочий внешний вид. В-третьих, они занимают столько же места, сколько и обычные велосипеды. Электроварианты весят меньше мотоциклов и скутеров, что позволит легко их транспортировать и хранить в квартире. В-четвертых, с помощью электробайка можно легко проезжать немаленькие расстояния, даже имея не лучшую физподготовку. Вообще, это очень универсальный вид транспорта, который подойдет даже детям и пожилым людям.

Среди недостатков главными являются высокая стоимость электробайка (от 7 тыс. грн за самые простые б/у-модели) и сложности обслуживания.

Как это работает?

Любой электровелосипед содержит три электрических компонента:

  • электродвигатель;
  • аккумулятор и зарядное устройство;
  • контроллер управления двигателем.

Есть три основных разновидности электроприводов, применяемых в электровелосипедах.

  1. Мотор-колесо — самый популярный вид велоэлектропривода. В этой конструкции двигатель вмонтирован в колесо вместо ступицы. Его можно устанавливать на переднее либо на заднее колесо, или же, в более редких случаях, — на оба колеса сразу. Мотор-колесо гармонично вписывается в дизайн любого велосипеда, его двигатель работает почти бесшумно. Правда, велосипед существенно утяжеляется, кроме того, желательно использовать прочный обод, так как обычный может деформироваться под тяжестью мотора.

Велосипеды на основе мотор-колеса выпускают многие производители, даже бюджетные, к примеру, Ardis (модели Ardis E-Ledy, Ardis 36V и 48V и др.),Volta (линейки Kvant, Start, Hammer), Azimut 26 E-bike.

  1. Навесной двигатель. Это более редкий вариант, при котором электродвигатель встраивается непосредственно в педальный узел. Один из недостатков этого типа — необходимость все время крутить педали, когда работает мотор. Такая конструкция является достаточно сложной — как встраивание двигателя в каретку, так и в контексте смены конструкции рамы. Ее плюсом является возможность использовать велосипедные передачи для увеличения силы тяги, и, как следствие, двигатель может быть меньшей мощности.

На таком типе двигателей тоже работает немало электробайков, в основном компактных, в том числе нашумевший Xiaomi Qicycle и его «собратья», несколько линеек Volta (Mini, Street, Bitи другие), модели Like.Bike (Stork, Falcon и подобные).

  1. Фрикционный привод — редкий и малоэффективный вид привода. Суть его заключается в том, что двигатель вращается и передает крутящий момент на покрышку колеса. Фрикционный привод наиболее прост в установке, но обладает самым низким КПД и приводит к быстрому износу покрышки.

Сделай сам

В целом, имея навыки по велоремонту, электробайк можно сделать своими руками из обычного велосипеда. Для этого нужно приобрести специальный набор, например, с питанием для мотор-колеса. Рабочие напряжение в таких комплектах может быть 24, 36 или 48 вольт. Мощность двигателей в них — 150–1000 Вт.

Самыми известными производителями наборов «Сделай сам» на базе мотор-колеса являются BionX, Golden Motor, MXUS, Crystalyte, Gruber Assist и др. Цена за такие наборы стартует примерно от 4000 грн.

Читать еще:  Размеры взрослого велосипеда

Переделка обычного велосипеда в электровелосипед на основе цепного электропривода будет более трудоемка, хотя этот вариант привода является более эффективным. При меньшем весе и мощности, электровелосипеды с цепной передачей разгоняются до больших скоростей. Потому перед переделкой обязательно стоит убедиться, что ваш велосипед хорошо будет ехать и, главное, тормозить на 40 км/ч с повышенной массой.

«Кулибины», желающие сделать электровелосипед своими руками по этой схеме, могут немного сэкономить на комплектующих, если удастся найти подходящий электромотор. Обычно приспосабливают моторы из бытовой или автотехники, например, из стиральных машин, стеклоочистителей автомобиля и даже из электродрели. Также существуют наборы из серии «Сделай сам» (самые популярные — Cyclone) для переделки велосипеда в электровелосипед, стоимость примерно $400–500.

Преимущества самосборного велосипеда перевешивают недостатки. В целом, это дешевле (особенно если обычный велосипед у вас уже есть), переделать можно почти любую модель (хоть горный, хоть трехколесный). Также электровелосипед на основе набора обычно весит меньше готового электрического велосипеда (правда, набор придется подбирать подороже, да и сам велосипед тоже не должен быть допотопным или из тяжелого сплава).

Из минусов — нужно иметь определенные навыки в ремонте (в некоторых случаях лучше вообще сразу обратиться в веломастерскую), да и поставить готовый набор получится не на каждый велосипед. Кроме того, обслуживанием электробайков занимается далеко не каждая мастерская, особенно если вы живете в небольшом городе.

Принцип работы электровелосипеда – схема

Устройство электровелосипеда

Велогибрид – это велосипед, оснащенный электромотором, способным полностью заменить физические усилия райдера для передвижения. При этом гаджет позволяет, при желании, переходить с электротяги на механику, если в педалировании есть желание или необходимость. Среди основных плюсов электробайка перед автомобилем и простым велосипедом, делающих его очень популярным, можно выделить:

  • экологичность и полное отсутствие вредных выхлопов,
  • высокая мобильность (это касается практически любых погодных условий и особенностей местности),
  • не нужно регистрировать право управления,
  • возможность комфортной езды на значительные расстояния.

Основные элементы конструкции, которые входят в состав электробайка :

  • электродвигатель – собственно, сам источник тяги, позволяющий перемещаться, не нажимая на педали,
  • аккумулятор – источник энергии, обычно закрепленный на раме велосипеда или находящийся на месте багажника,
  • контроллер – блок управления электровелосипедом, отвечающий за функционирование всего оборудования,
  • регулятор скорости – ручка газа на руле. Чтобы понять, как устроена ручка газа на велогибриде, достаточно провести аналогию ее использования с мотоциклами или мопедами,
  • бортовой компьютер – аккумулирует все данные об электробайке и визуализирует их в удобной форме для райдера,
  • дополнительное оборудование – помимо проводов и предохранителей сюда могут входить фонари и прочее «фишки».

Как работает электровелосипед

Все достаточно просто – электродвигатель приводит в движение колеса, правильную работу которого и связь с ездоком обеспечивает контролер. Это устройство передает все команды управления райдера мотору на его «техническом» языке. Энергию двигатель берет от аккумуляторной батареи, которую можно назвать самой ответственной частью оборудования. Вся электронная начинка байка должно быть корректно подобрана по своим характеристикам: рабочему напряжению, силе тока, ресурсу, мощности. Даже незначительные отклонения в показателях оборудования могут привести к дорогому ремонту. Чтобы понять, насколько сложной может быть схема устройства электрического велосипеда, достаточно взглянуть на фото ниже.

Здесь можно видеть, как соединяются отдельные детали элекрооборудования и можно оценить всю сложность сборки даже обычного велогибрида.

Принцип работы мотор колеса электровелосипеда

Мотор-колесо – наиболее распространенный тип электродвигателя для байков, ставший популярным, благодаря своим конструкционных характеристикам (отсутствию трущихся частей) и компактности (отсутствию трансмиссии). Именно объединение в единое целое двигателя, трансмиссии и колеса сделало конструкцию крайне надежной.

Приводится в действие колесо благодаря создаваемому магнитному полю, которое с неподвижного статора передается на магниты ротора и заставляет его крутиться. Если не вдаваться глубоко в подробности электромеханики, то достаточно знать, что непрерывное вращение ротора достигается на счет строго определенной последовательности и времени подачи импульсов напряжения. Все перечисленное обеспечивает электронный контроллер.

Устройство контроллера электровелосипеда

Кроме обеспечения работы мотор-колеса контроллер следит за правильной регулировкой скорости байка, крутящим моментом двигателя, обеспечивает защиту от перегрузок. В сфере его задач также находится управление всем дополнительным оборудованием, которым оснащен велогибрид.

Читать еще:  Правильная посадка на шоссейном велосипеде

Включается контроллер, получая сигнал от акселератора, на который рукой воздействует райдер. По этой информации контроллер понимает, какую скорость вращения хочет задать ездок мотор-колесу. Аналогичным образом контроллер передает информацию о необходимости торможения.

Современные контроллеры и мотор-колеса создаются с возможностью смены полярности – это значит, что велосипеды научились ездить задним ходом. Контроллер – критически важная часть оборудования байка, он должен быть надежно защищен от неблагоприятного воздействия погодных условий, влаги, механических повреждений.

Актуальным бывает вопрос прошивки контроллера – как правило, это связано с желанием изменить характеристики работы мотор-колеса, установить дополнительное непредусмотренное изготовителем оборудование, сделать апгрейд гаджета. Нужно взвешенно подходить к поиску самой прошивки и правильно выбирать сервис, где сделают обновление.

Заключение

Понимание устройства электровелосипеда дает возможность его владельцу использовать заложенные инженерами характеристики и потенциал, обеспечить долгую и беспроблемную работу гаджета. Благодаря соблюдению перечисленных условий райдер сможет получать удовольствие от каждой новой поездки.

Принцип работы электровелосипеда

Электровелосипед или велогибрид – это велосипед с электричесмим мотором, который обеспечивает полное его движение. Благодаря тому что это экологически чистый транспорт, его популярность растет с каждым днем. Многие всемирноизвестные бренды уже занялись выпуском дорогостоящих моделей.

Стоит отметить, что электробайки набирают большую популярность еще из-за того, что имеют ряд преимуществ как перед обычными велосипедами, так и перед автомобилями:

  • значительная экономия времени;
  • нет вредных выхлопов;
  • нет необходимости в получении прав и регистрации в ГАИ;
  • мобильность (преодоление снега и грязи);
  • компактность;
  • бесшумность;
  • зарядка аккумулятора от бычной сети;
  • преодоление расстояния пожилым или физически неподготовленным людям.

Учитывая такое количество плюсов, стоит разобраться, какой же принцип работы у этих электровелосипедов?

Устройство электровелосипеда

Для начала необходимо разобраться как работает наш обычный велосипед. Он имеет следующую систему передач:

  1. Зубчатое колесо приводится в движение двумя педалями. Вращение педалей происходит по принципу рычага. Это передняя передача.
  2. Задняя передача – зубчатая шестеренка, которая прикреплена к заднему колесу.
  3. Цепь, соединяющая заднюю и переднюю передачи, передаёт усилие к заднему колесу.

А вот движение велогибрида обеспечивается полностью или частично электроприводом, который позволяет увеличивать скорость. Что приводит к возможности легкого преодоления крутых подъемов или препятствий. Основным принципом работы электровелосипеда является поездка на дальние растояния с использованием электротяги и без применения сил со стороны пассажира. Также можно передвигаться на транспорте и с помощью педалирования, как на обычном велосипеде.

Электрический велосипед имеет следующую комплектацию:

  • Электродвигатель – специальный мотор, с помощью которого происходит движение.
  • Контроллер для управления – электронный блок, управляющий работой транспортного средства
  • Аккумулятор – специальная батарея, которая крепится в раме или в специальном багажнике электровелосипеда.
  • Регулятор скорости специальная ручка газа, установленная на руль. С ее помощью регулируется скорость.
  • Велокомпьютер.
  • Дополнительное оборудование – предохранители и провода.

Принцип действия электровелосипеда

Электрический двигатель отвечает за приведение в движение колёс. Электромоторы бывают двух видов:

  • традиционный коллекторный двигатель постоянного тока;
  • бесколлекторный синхронный электродвигатель постоянного тока или мотор-колесо.

Самым распространенным является вариант с мотор-колесом. К преимуществам этого вида можно отнести: высокий КПД, надёжная и простая конструкция, обеспечение максимальной скорости. А из недостатков большой размер и вес.

Электровесосипед может быть с задним или передним приводом, также полноприводным.

Контроллер является посредником между рулевым управлением и мотором. Он обеспечивает подачу электротоков к комплектующим и аккумулятору. Таким образом приводит в движение мотор-колесо и контролирует его работу. Все контроллеры имеют надежную и прочную конструкцию благодаря корпусам из алюминиевого сплава. Напряжение 36В или 48В.

Мотор питается от аккумуляторных батарей, которые являются наиболее важной частью e-bike. Все велосипеды с электротягой комплектуются свинцово-кислотными, никель-металл-гидридными, Li-ion, LiPo или LiFePO4 батареями. АКБ подбираются индивидуально под каждый транспорт, так как различаются отдачей тока, сроком эксплуатации и ценой. Очень важный момент напряжение аккумуляторных батарей должно соответствовать параметрам мотор-колеса и контроллера. У нас на сайте вы можете ознакомится с типами тяговых аккумуляторов.

Большинство современных электровелосипедов укомплектованы велокомпьютерами. Данное электронное устройство является неотъемлимой частью электровелосипеда. На дисплей передается информация о параметрах движения транспортного средства и состоянии систем байка.

Если вы решите самостоятельно модернизировать свой велосипед, то во избежание ошибок можно ознакомится с инструкцией, как сделать самодельный электровелосипед своими руками. Перед покупкой электровелосипеда, чтобы правильно определиться с моделью, необходимо решить, как часто будет использоваться e-bike, и по какой местности планируются поездки.

Читать еще:  Как затянуть руль на велосипеде

Устройство и принцип работы электровелосипеда

Конструкция изделия подразумевает наличие:

  • рамы, на которую монтируется руль, педали и сиденья;
  • контроллера, который ответственен за управление работой устройства;
  • бортового компьютера;
  • пары колес, с помощью которых электровелосипед движется по дороге;
  • электродвигателя с соответствующим ему приводом;
  • АКБ, питающей мотор;
  • вспомогательных приспособлений: фар, предохранителей, багажника, переключателя передач, проводов.

Чтобы понять, из чего состоит электровелосипед, достаточно представить себе любой обычный электротранспорт: устройство, запитываемое от портативного аккумулятора и имеющее электродвигатель достаточной мощности.

Принцип работы электровелосипеда↑

Если райдер, передвигающийся на обычном велосипеде, вращает педали, создавая, тем самым, крутящий момент, который передается по цепи на колесо, то в электробайке функцию механизма, инициирующего движение техники, выполняет электродвигатель. Будучи установленным в колесе или педальном узле он получает энергию для работы от аккумуляторов. Приводится в действие система при помощи контроллера. Управляется байк за счет руля, тормозных дисков и переключателя скоростей.

Принцип работы ручки газа электровелосипеда следующий: велосипедист рукой нажимает на ручку, что приводит к изменению числа импульсов напряжения в одну единицу времени (секунду), подающихся на обмотки мотор-колеса. Этот эффект позволяет управлять скоростью вращения данного типа двигателя, а значит, и скоростью передвижения байка.

Устройство аккумулятора электровелосипеда может быть разным в зависимости от его основного активного элемента. Выделяют такие типы батарей:

  • свинцовые;
  • литий-магниевые;
  • литий-ионные;
  • литий-полимерные;
  • никель-металл-гибридные;
  • литий-железо-фосфатные.

Свинцовые считаются самыми примитивными и быстро выходящими из строя, в то время как LiFePO4, напротив, считается самым долгоиграющим вариантом. При покупке байка стоит, в первую очередь, проверить тип батареи и правильно выполнить ее первую зарядку соответствующим зарядным устройством. Это важно, так как от данной процедуры может зависеть качество последующей эксплуатации изделия.

Как работает контроллер электровелосипеда↑

Под термином «контроллер» понимается электронное приспособление, выполняющее посредническую роль между рулевым управлением и двигателем. По сути он осуществляет преобразование постоянных батарейных токов в трехфазные, актуальные для мотор-колеса. Обычно этот механизм помещается в герметичный металлический корпус, который защищает его от нежелательных внешних воздействий.

Именно с помощью контроллера становится возможной передача электротоков к элементам системы и, собственно, активация мотор-колеса с последующим контролем работы данного элемента.

  • Сначала контроллер принимает сигнал, поступающий с ручки акселератора.
  • Затем он активирует двигатель, раскручивая его.
  • При изменении сигнала устройство регулирует скорость вращения электромотора, главным образом посредством изменения длины импульсов.
  • Параллельно контроллер фиксирует уровень напряжения в батареях и может отключать двигатель от питания для его защиты и продления срока службы.
  • Дополнительно изделие способно преобразовывать переменный ток в постоянный для обеспечения торможения.

Режимов работы у изделия может быть два: работа от двигателя «power-on-demand» и «pedal-assist» или поддержка педалирования. Во втором режиме устройство все время контролирует силу и скорость вращения педалей, чтобы соответствующим образом регулировать работу электромотора. Обычно штатные контроллеры, которыми комплектуются электробайки, демонстрирую напряжение либо 36 Вольт, либо 48 Вольт.

Виды электроприводов↑

Чтобы обеспечить передачу крутящего момента от электромотора непосредственно на колеса, в байках современного образца могут использоваться различные механизмы:

  • мотор-колесо предполагает монтаж двигателя прямо внутрь колеса на место ступицы, что крайне удобно, так как не требует сложных систем передачи вращения;
  • ременной или цепной привод, при котором двигатель ставят в педальный узел, а трансляция движения осуществляется при помощи классической схемы из педалей и цепи;
  • фрикционный принцип передачи вращения (резиновый ролик, подсоединенный к двигателю и расположенный над колесом, раскручивает последнее за счет трения об покрышку).

Чаще всего потребителей интересует, как работает мотор-колесо электровелосипеда, так как эта разновидность электропривода считается наиболее надежной и практичной. Ее предпочитает выбирать подавляющее большинство велосипедистов. Данная деталь может быть безредукторной или иметь планетарный встроенный редуктор. Функционирует она следующим образом: внутри статора благодаря токам, подающимся с аккумулятора, формируется вращающееся магнитное поле. Оно вступает во взаимодействие с магнитами ротора, инициируя процесс его активации. А поскольку в этой модели двигатель, колесо и трансмиссия объединены в один элемент, колесо с легкостью приходит в движение.

В комплект трансмиссии, помимо собственно привода, входят также тормоза, переключатели, цепь, система тросиков, кассета или трещотка электровелосипеда.

Про подключение контроллеров электровелосипеда можно посмотреть видео тут:

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector