Велосипед – это отличное средство передвижения не только для тех, кто постоянно ищет себе адреналин, покоряя новые и новые горные и лесные дороги, но и для тех, кто совершает короткие поездки за продуктами в магазин. Зачастую эти люди довольствуются обычными велосипедами, работа которых основана на мускульной тяге. Но все же с каждым годом растет количество тех, которые двигаются при помощи маленького электрического двигателя. При этом велолюбителю предоставляется возможность ехать на педалях и таким образом заехать на крутую гору еще с большей скоростью. Но не обязательно приобретать новый транспорт в таком случае. Достаточно лишь доукомплектовать старый специальным элементом, которое называется колесо-мотор. На какие правила необходимо обратить внимание при его изготовлении, рассмотрим прямо сейчас.
Для начала нам необходимо приобрести новое колесо диаметром от 20 до 28 дюймов. Можно использовать и старое, но в таком случае нужно убедится в его нормальной работе. В идеале колесо не должно образовывать «восьмерок» на ходу и быть хорошо отрегулированным на спицах.
Кроме этого, для создания самодельного мотор-колеса нужно приобрести аккумуляторную батарею. А для того чтобы можно было регулировать скорость движущегося велосипеда, нужно позаботится об установке специального регулятора скорости. Для хранения батареи покупается чехол или сумка, соответствующая размерам АКБ.
Еще одна немаловажная деталь – контроллер. Этот элемент представляет собой блок с множеством проводов, отвечающий за работу всего мотор-колеса. Контроллер являет 
собой плату, расположенную в металлическом (чаще всего алюминиевом) корпусе для защиты от негативного воздействия внешних факторов. Чаще всего он устанавливается на место крепежа фляги, непосредственно на раму.
Чтобы обеспечить бесперебойность работ всех электромеханизмов, следует заготовить комплект предохранителей и провода. Последние можно использовать от обычных аудиоколонок.
Перед тем как начать изготавливать колесо-мотор, нужно вникнуть в его принцип действия. Данный элемент представляет собой бесколлекторный электродвигатель постоянного тока. Колесо-мотор заспицовывается в велосипедный обод и может монтироваться как сзади, так и спереди (некоторые устанавливают его сразу на два колеса). По своей мощности электрические моторы, применяемые для таких байков, могут быть 250 Вт, 500 и даже 1000 Вт. Последний способен развить скорость до 60 километров в час. Правда, вряд ли это будет безопасно на горной трассе или в жилой зоне в черте города. Кстати, вне зависимости от мощности данные электромоторы не нуждаются в дополнительных настройках, регулировках и обслуживании.
Во-первых, благодаря наличию электрического двигателя вы можете безо всяких физических усилий преодолевать большие расстояния, что особо важно для пожилых и неподготовленных людей. Во-вторых, для езды на таком транспорте, в отличие от мотоциклов и скутеров, не требуется прав определенной категории. А это значит, что управлять им может абсолютно каждый. В-третьих, за счет компактности велосипеда вы не будете стоять в постоянных пробках. К тому же для хранения такого транспорта не нужно приобретать отдельный гараж.
Сделанное мотор-колесо своими руками (а точнее его электродвигатель), в отличие от двигателя внутреннего сгорания, практически никогда не нуждается в дополнительном обслуживании. А это значит, что затраты на его содержание будут минимальными.
Работает колесо-мотор Шкондина от энергии аккумулятора, который без подзарядки способен преодолеть до 30 километров пути. Но даже если АКБ разрядится, все равно вам не придется буксировать его – в любой момент этот транспорт может превратиться в обычный велосипед, движение которым осуществляется мускульным усилием.
В среднем новый электродвигатель, устанавливаемый на обод велосипеда, можно приобрести по цене от 10 до 30 тысяч рублей (мотор-колесо для автомобиля стоит еще дороже). При этом стоит отметить, что стоимость может существенно варьироваться от мощности устройства. Комплект мотор-колесо для велосипеда может стоить и 3 тысячи, но его хватит лишь на 200 метров езды.
Изготавливая же его самостоятельно, вы можете сами подобрать для себя такое устройство, которое бы соответствовало вашим требованиям и характеристикам.
Итак, мы выяснили, как сделать мотор-колесо своими руками.
fb.ru
На сегодняшний день устройство мотор-колеса так и остается загадкой для многих людей, не обладающих специальными знаниями из сферы электромеханики. Многим мотор-колесо кажется неким хитроумным устройством. А ведь на самом деле ничего сложного в нем нет. Ведь правду говорят: все гениальное – просто!
Для тех, кто только входит в курс дела, совсем не лишним будет информация о том, что оборудовав собственный велосипед мотор-колесом, вы получите массу преимуществ. Каких?
• Велосипед, который оснащен мотор-колесом, является экологически чистым видом транспорта;
• Благодаря устройству мотор-колеса обеспечивается высокий уровень КПД велосипеда;
• С помощью мотор-колеса вы сможете гармонично совмещать передвижение с помощью физических усилий с ездой за счет возможностей электродвигателя.
• Вам не нужно заботиться о том, как получить водительские права. Ведь вы управляете все тем же велосипедом.При этом скорость передвижения по городу не уступит скорости авто, которое работает на бензине.
Почему необходимо иметь хотя бы элементарное понятие о том, каким же образом устроено это колесо?
Дело в том, что каким простым не казалось данное устройство, это все же электромеханическое приспособление. И если не знать элементарных вещей и не придерживаться правил эксплуатации, можно добиться того, что мотор колесо выйдет из строя. А этого никому не хочется. Ведь покупаете данное устройство и платите за него деньги для того, чтобы оно работало и как можно дольше.
Когда человек обучается в автошколе, его, как правило, знакомят с основными принципами работы различных механизмов автомобиля, в том числе и двигателя. При покупке мотор-колеса вы получаете полноценное транспортное средство. А для того, чтобы правильно им распоряжаться, вам необходимо знать не только принципы его работы, но и непосредственно устройство этого агрегата. Ведь мотор-колесо можно назвать тем же самым двигателем внутреннего сгорания для вашего двухколесного друга.
Итак, давайте рассмотрим устройство мотор-колеса.
Движок мотор колеса представляет собой бесколлекторный двигатель, работает который от аккумулятора. С помощью коллектора электродвигателя электрическая энергия преображается в механическую. Именно коллектор приводит ротор электродвигателя в движение. В мотор-колесе в качестве коллектора выступает ось, оборудованная электромагнитами. В роли статора в данном устройстве выступает обод, который также оборудован множеством электромагнитов. Управление всей этой конструкцией осуществляется с помощью контроллера. Именно он в автоматическом режиме вычисляет, на какой из магнитов следует подавать напряжение.
Мотор-колесо, так же как и обычный бесколлекторный «движок», характеризуется довольно большим ресурсом. А это значит, что он более долговечен, чем коллекторные моторы. За счет того, что мотор и колесо соединены в одно устройство, вы получаете довольно высокий коэффициент полезного действия. Благодаря своей конструкции обеспечивается бесшумность работы мотор-колеса и его высокая скорость.
motor-koleso.ru
Мотор-колесо, которое является бесколлекторным синхронным электрическим двигателем постоянного тока, как элемент комплектации электрического велосипеда, представляет собой исполнительную электромеханическую систему, обеспечивающую пространственное перемещение всей конструкции велосипеда. Тяговые, скоростные характеристики, а также продолжительность эксплуатации и надежность работы электрического велосипеда во многом определяются выбором электрического мотор-колеса для комплектации электровелосипеда. При выборе мотор-колеса для своего электровелосипеда руководствуйтесь следующими рекомендациями:
— Выбирайте мотор-колесо исходя из технических требований к их работе (по роду тока, номинальному напряжению и мощности, частоте вращения и т.д.). Определитесь с наиболее удобным для вас способом монтажа и крепления (переднеприводное, заднеприводное).
— Покупая мотор-колесо для переоборудования велосипеда на электропривод, учитывайте местность по какой вы будете эксплуатировать велосипедный электронабор, среднюю дальность ежедневных поездок на электроприводе, а также свой собственный вес. Если вы не собираетесь значительно разгонять свой электровелосипед на дороге (свыше 25 км/ч), вы весите меньше 70-80 кг и маршруты ваших поездок не являются холмистыми — обратите внимание на 250 или 350 W мотор-колеса. Если же для вас важен фактор разгона на дороге до 40-45 км/ч, как на скутере, а также значимы хорошие тяговые показатели электродвигателя и возможность легкого подъема на крутую гору – в этом случае для вас подойдет мотор-колесо минимум в 500W.
— Более целесообразно делать выбор в пользу наиболее надежного в эксплуатации мотор-колеса.
— Особое внимание стоит уделять фактору цены. Покупаемый электродвигатель по ценовому показателю должен отвечать вашим финансовым возможностям.
Помните, что правильный выбор типа, исполнения, а также мощности велосипедного мотор-колеса определяет во многом надежность, безопасность и длительность срока службы всего электровелосипеда.
Электрические велосипеды могут комплектоваться бесщеточными электродвигателями двух типов: прямоприводными и редукторными.
Технология прямого привода позволяет значительно упростить конструкцию велосипедного электрического двигателя и повысить точность пространственного перемещения. Прямоприводный велосипедные электродвигатели состоят из кольцеобразного стального статора с трехфазными медными обмотками и ротора с постоянными магнитами. Прямоприводные велосипедные мотор-колеса работают без дополнительных передаточных элементов и обеспечивают высокий показатель крутящего момента благодаря своей довольно таки рациональной конструкции. Большое число полюсных пар, при довольно значительном диаметре ротора, оптимизирует создание крутящего момента на выходе и способствует повышению эффективности магнитного поля. С технической стороны эти двигатели является наиболее надежными и долговечными, поскольку в них нечему ломаться. К тому же, общеизвестно, что любой прямоприводный электродвигатель обеспечивает оптимальное преобразование электрическое энергии в механическое перемещение.
Ввиду отсутствия редукторов или иных механических элементов трансмиссия, прямоприводные мотор-колеса имеют нулевой люфт, что в свою очередь обеспечивает высокий показатель эффективности их управления и высокую жесткость при нагрузках. Также, мотор-колеса данного типа обладают низким порогом шумообразования.
Для всех прямоприводных мотор-колес при торможении характерна способность работы в режиме генератора, вырабатывающего рекуперативную энергию, которая рассеивается в приводе или же снова поступает к источнику энергопитания — аккумуляторным батареям (функция рекуперации энергии при торможении). Необходимо только, чтобы контроллером было предусмотрено обеспечение выполнение этой функции велосипедным электродвигателем. Редукторные мотор-колеса в свою очередь исключают возможность работы в режиме генератора, поскольку коэффициент трения их элементов довольно низкий во время торможения.
Редукторные мотор-колеса весят меньше прямоприводных, характеризуются довольно хорошими показателями крутящего момента. Эти электродвигатели обеспечивают меньшее сопротивление движению, чем прямоприводные.
В отличии от прямоприводных мотор-колес, электродвигателям с редукторным механизмом не свойственно развитие скорости свыше 25-30 км/ч, поэтому этот тип мотор-колес подойдет лишь тем людям, которые не ожидают от своего электровелосипеда больших скоростных показателей.
Из-за потерь энергии в редукторе, для редукторных мотор-колес характерен более низкий КПД, нежели прямоприводных.
Многодетальная сборка делает редукторные мотор-колеса менее надежными в эксплуатации. Как правило, быстрее всего из строя в них выходят пластиковые шестерни (стираются зубья). Применение иного материала при изготовлении шестерен (например, металла) для редукторных мотор-колес не целесообразно, поскольку металлические зубчатые колеса значительно утяжелят конструкцию двигателя и сделают его работу довольно шумной.
Для лучшего восприятия вами вышеизложенной информации, изложим кратно достоинства и недостатки как прямоприводных, так и редукторных велосипедных мотор-колес.
— Примоприводные мотор-колеса (безредукторные) имеют довольно надежную конструкцию. В них нет частей, поддающихся износу и трению, что в свою очередь гарантирует высокую точность динамических характеристик привода, неизменных в течении всего периода эксплуатации мотор-колеса.— Прямой привод характеризуется непосредственным преобразованием электрической энергии в линейной (поворотное) передвижение.— Для прямоприводных мотор-колес характерна исключительная динамика и максимально высокие показатели точности работы.— Практическое отсутствие эффектов люфта и трения при работе.— Могут создавать большой крутящий момент.— Прямоприводные мотор-колеса способны развивать довольно большую скорость (например, при мощности 500W – 40-45 км/ч). Довольно быстро ускорятся, в том числе и под нагрузкой.— Обладают высоким КПД.— Им свойствен низкий уровень шума и вибрации.— Прямоприводные мотор-колеса не нуждаются в смазке и ином техническом обслуживании.— Удобство и простота установки на электровелосипед.
— Больший вес, чем у мотор-колес с редукторным механизмом.— Незначительное магнитное сопротивление.
— Главным плюсом электродвигателей этого типа является чрезвычайно малый вес. Редукторные мотор-колеса совершенно не утяжеляют велосипед.— Малогабаритный двигатель, который при установке на электровелосипед внешне остается практически незаметным.— Мотор-колесам этого типа свойственны высокие показатели крутящего момента.— Высокая устойчивость к перегрузкам по току.— Большой накат.— Малая мощность (250-350 W) всех редукторных мотор-колес позволяет экономить заряд батарей, и соответственно увеличивать пробег на одном заряде аккумуляторов.
— элементы редукторного мотор-колеса больше поддаються износу, чем прямоприводного электродвигателя,— максимальные скоростные показатели ограничены 25-30 км/ч;— КПД редукторного двигателя ниже прямоприводного.— Исключена возможность работы в режиме генератора энергии (функция рекуперативного торможения).— Существует необходимость периодического технического обслуживания.
Итак, мы рассмотрели позитивные и негативные стороны двух типов велосипедных мотор-колес, теперь предоставляем вашему вниманию несколько ключевых параметров для сравнения прямоприводных и редукторных электродвигателей:
Вес. Редукторные велосипедные мотор-колеса весят меньше прямоприводных, однако ошибается тот, кто думает, что прямоприводные мотор-колеса имеют значительно больший вес, нежели редукторные. Разница в весе есть — не спорю, но она настолько незначительна, что при установке на электровелосипед практически не ощутима. Если взять, к примеру, редукторное мотор-колесо 24V 350W, то его вес будет составлять в зависимости от марки производителя 2,6-2,9 кг, в то время, когда прямоприводное мотор-колесо той же мощности будет весить 4,2-4,4 кг. Если просчитать разницу в весе этих мотор-колес, то получим цифру в 1,5 кг. Исходя их этого, думаю, что вес – это не первостепенный показатель при осуществлении выбора в пользу той или иной модели электрического велосипедного мотор-колеса, но выбор все равно за вами…
Размер. Ошибочным является мнение, что прямоприводные мотор-колеса больше редукторных. Если конечно сравнивать электродвигатели разной мощности (например, 250W и 500W), то разница в размере будет явно заметной. Но если же брать электродвигатели с прямым приводом и редукторным механизмом равные по мощности (250W или 350W), то их внешние габаритные размеры будут идентичными.
Мощность и практичность. Если вы планируете ездить преимущественно по равнинной местности, и не собираетесь разгонять свой электровелосипед свыше 25-30 км/ч, то вам стоит обратить внимание на малогабаритные и компактные 250W или 350W мотор-колеса (редукторные или прямоприводные). Если же хотите выжимать со своего электрического велосипеда до 40-45 км/ч, предполагаемые маршруты ваших поездок холмисты, вы весите больше 70 кг и ожидаете от своего электровелосипеда лучших показателей тяговитости – преобретите мотор-колесо на 500 W. Мощности электродвигателя в 500W вполне достаточно для того, чтобы ваш электрический велосипед превратился практически в аналог скутера с дополнительной функцией педалирования, преодолевающий без проблем крутые подъемы.
Учитывая, что для редукторных мотор-колес свойственно ограничение скорости на показателе 25-30 км/ч, в случае, если вы желаете развивать на своем электровелосипеде большую скорость, вам подойдет только прямоприводный электродвигатель.
Берите во внимание эту информацию при осуществлении покупке, поскольку показатель мощности мотор-колеса электровелосипеда очень важен!
Жизненный период/период эксплуатации. Многолетняя практика продаж и эксплуатации велосипедных мотор-колес наглядно демонстрирует, что редукторные механизм электродвигателя быстрее поддается износу, нежели мотор-колеса с прямим приводом. Во всех редукторных мотор-колесах, независимо от завода-производителя, применяются пластиковые зубчатые колеса (шестерни), именно их зубья со временем начинают стираться под воздействием постоянного трения. Использование шестеренок из металла считается нецелесообразным, поскольку значительно утяжеляет конструкцию мотор-колеса с редукторным механизмом, к тому, же применение подобного материала при выпуске зубчатых колес стало бы причиной образования довольно высокого шумового порога. Шестерни редукторных мотор-колес, в зависимости от периодичности и дальности преодолеваемых на электровелосипеде маршрутов, изнашиваются за 1-2 года. Однако, отказываться от редукторных мотор-колес по причине изнашивания элементов их механизма тоже не стоит, поскольку пластиковые шестерни довольно просто заменяются. Каждая шестерня может сниматься и ремонтироваться независимо от других.
В конструкции прямоприводных электровелосипедных двигателей, в отличии от редукторных, нет частей поддающихся износу и трению. Эксплуатационный период таких мотор-колес составляет больше 5 лет.
Крутящий момент. Существует мнение, что редукторным велосипедным мотор-колесам свойствен более высоких показатель крутящего момента, однако данное утверждение не совсем точно. Современные технологии позволяют выпускать прямоприводные мотор-колеса, как равные редукторным электродвигателям по показателю максимального крутящего момента, так и с более высоким выражением крутящего момента.
Работа под нагрузкой. Если сравнивать велосипедные мотор-колеса равной мощности, то прямоприводное мотор-колесо будет выделяться лучшими показателями работы под нагрузкой, при идентичных с редукторным электродвигателем скоростных характеристиках.
Чтобы лучше разобраться с функциональными возможностями мотор-колес разной мощности, предлагаем вам сравнить 250W велосипедный электродвигатель с 500W. Последний является более габаритным и увесистым, чем 250W двигатель. Но в то время, когда 250 W мотор-колесо может передвигаться при максимальном скоростном режиме 25-30 км/ч, чего вполне достаточно для велосипедного путешествия в умеренном темпе, 500W электродвигатель может разгоняться как до 40-45 км/ч, так и ограничивать свои скоростные возможности с помощью электроники до более безопасного уровня (25-30 км/ч), к примеру, в ситуации интенсивного движения на дороге.
Во многих странах мира установлены юридические ограничения как на мощность используемых в электрических велосипедах двигателей, так и на максимально развиваемую ими скорость. Фактически на законодательном уровне в этих странах прописано, что электродвигатель, устанавливаемый на велосипеде, не должен иметь мощность свыше 250-350 W. Если же электровел комплектуется электродвигателями большей мощности, то обязательным условием является ограничение скорости электроникой на показателе 25-30 км/ч. Учитывая данный момент, многие мировые производители электровелосипедов оснащают свою велопродукцию мотор-колесами небольшой мощности, что позволяет с одной стороны придерживаться закона, а с другой -служит целью удешевления электровелосипедов и уменьшения их веса. Поскольку прямоприводные мотор-колеса отличаются большим весом, электровелосипеды для рынка этих стран комплектуют редукторными двигателями. Законодательственная база России не устанавливает ограничений ни на мощность применяемого электровелосипеде двигателя, ни на развиваемую им скорость. Поэтому, фактически за самыми украинскими велосипедистами остается право выбора наиболее соответствующего их запросам типа электровелосипедного мотор-колеса.
250W мотор-колесами предпочитают комплектовать электровелосипеды такие производители, как Bionx, Вafang. В то же время, такие мировые компании, как Сurrie, Pedego, Stromer, считают оснащение электрических велосипедов 500W мотор-колесами с функцией ограничения скорости более целесообразным.
Если вы решили переоборудовать свой электровелосипед на электропривод, но не знаете, какое мотор-колесо (редукторное или прямоприводное) вам больше подойдет, определитесь прежде всего для себя с такими моментами:
1. Типом местности по которой вы будете передвигаться. Если ваши велосипедные маршруты пролегают по холмистой местности – вам больше подойдет прямоприводное мотор-колесо минимум в 500W.2. Максимальным показателем скорости достаточным для вас. Если 25-30 км/ч для вас вполне достаточно при путешествии на электровелосипеде, то приобретайте 250-350W мотор-колесо. При этом, выбор между прямоприводным и редукторным двигателем осуществляйте исходя из первостепенных для вас качественных характеристик. Для большей скорости электровелосипеда вам понадобиться более мощный электрический мотор.3. Принципиальностью для вас разницы в весе между электродвигателями этих двух типов. Как уже говорилось ранее, прямоприводное мотор-колесо весит больше редукторного, но в мотор-колесах аналогичной мощности эта разница совсем небольшая.
motor-koleso.ru
Среди обывателей часто вижу непонимание и нежелание платить больше за кареточный мотор. Ведь есть мотор-колесо в 2 раза дешевле. Давайте разберемся как я люблю — в цифрах и ответим на вопрос, когда можно сэкономить?
Для начала очевидные вещи, о которых уже писал. Мотор-колесо нарушает развесовку велосипеда, часто требует усиления стандартных мест крепления колеса иначе их может просто разорвать, хуже накат, сложная процедура снять/поставить мотор-колесо для обслуживания и замены покрышки. В конструкции редукторного мотор-колеса есть планетарный редуктор из трех нейлоновых шестерней. Если на таком колесе подпрыгнуть оно начнет ускоряться, а при приземлении рывком замедляется. В момент приземления нейлоновые зубья срезаются предотвращая еще большие повреждения мотора. В кареточном моторе рывок смягчает цепь.
Теперь взглянем на моторы изнутри.
Слева самое дешевое мотор-колесо, справа с редуктором. Отличие в том, что редукторный электромотор вращается с большей скоростью (редуктор 5:1), поэтому он более тяговитый и меньше весит. Отличить их просто. Редукторный более толстый, а первый больше. За счет уменьшения длины спиц такое колесо хуже амортизирует. В тоже время зазор между магнитами и катушкой очень маленький. Там, где при сильном ударе на обычном колесе мы могли бы отделаться восьмеркой, здесь магниты могут встретиться с катушкой. Хорошо, допустим мы катаемся исключительно по ровному асфальту. Посмотрим что внутри кареточного мотора на примере моего bafang BBS01 мощностью 250/350 Вт.
Сразу отмечаем наличие редуктора с еще большим передаточным числом 1:21.9, т.е. двигатель вращается еще быстрее и по идее должен быть еще эффективнее, меньше и легче (последнее очевидно из фото). Второй момент, бросающийся в глаза — это нормальный неподвижный статор и вращающийся ротор. Вот здесь поподробнее.
Из школьного курса физики мы знаем, что момент инерции зависит от массы вращающегося тела. Разгонять и тормозить мотор-колесо гораздо затратнее, т.к. ротор там большой и совмещен с металлическим корпусом. Вес заднего мотор-колеса в сборе с покрышкой 8-10 кг, что сопоставимо с весом всего моего велосипеда. Более современные редукторные мотор-колеса весят на несколько кг меньше. Но самым главным их преимуществом является наличие в их конструкции обгонной муфты. Дело в том, что в обычном мотор-колесе статор мотора жестко закреплен на валу, а ротор жестко на колесе. Если на вращающийся мотор не подается ток, то он превращается в генератор. Этот убийственный недостаток маркетологи продают нам как благо под названием рекуперация. По факту мотор все время движения накатом вынужден тратить энергию на преодоление тормозящего момента. Время, когда вы тормозите рекуперацией ничтожно мало, а эффективна она лишь на максимальных оборотах. Реальная эффективность рекуперации на равнине отрицательна. А если не дай бог кончилась батарея, то велосипед превращается в мощный фитнес-тренажер. Это исключает возможность пользоваться велосипедом как раньше и вынуждает жестко оценивать расход батареи.
Но это еще не все, давайте сравним технические характеристики моторов.
Это редукторное мотор-колесо, номинальной механической мощностью 1000 Вт и номинальным крутящим моментом 25 Н·м при максимальной эффективности 80.9%. Сразу отмечу, что ток при отсутствии нагрузки составляет 3 А. Если бы не было обгонной муфты, то ваш мотор потреблял бы максимально 48,6 * 3,146 = 152.9 Вт при движении накатом. Примерно 13 Вт вам придется компенсировать при севшей батарее за счет собственной мускулатуры, и гораздо больше при обычном мотор-колесе. Отметим, что кратковременно мотор способен потреблять до 45 А (2149 Вт) и выдавать максимально 46 Н·м (1644 Вт) и этот момент приложен к оси колеса. Мотор-колесо при мощностях 0 — 360 Вт имеет пропорционально малую эффективность 0 — 70%. Более-менее нормальную эффективность мотор-колесо выдает при мощностях ≥500 Вт. Размеренные прогулки не для него. Если нужно проехать как можно большее расстояние, то нужно разгоняться иначе батарея будет тратиться впустую. Этот мотор для тех, кому нужно добраться из точка А в точку Б за самое короткое время.
Теперь взглянем на характеристики кареточного мотора 250 Вт.
Сразу отмечаем большую максимальную эффективность 89,7% при 151 Вт. Эффективность выше 80% при мощности от 50 до почти 400 Вт. А что такое эффективность — это отношение полученной механической мощности Pout к затраченной электрической мощности Pin. Чем она выше, тем более экономно мы тратим батарею. На этом моторе можно ехать медленно или быстро — не важно, батарея будет расходоваться адекватно.
Сравним крутящие моменты. У кареточного мотора он приложен к оси каретки и передается на заднее колесо за счет цепи. Соотношение звезд дает нам передаточное число на которое уменьшается крутящий момент. Так, при номинальном токе 9 А (34 Н·м), передней звездой 44Т и задней кассетой 30/11Т получим крутящий момент на колесе от 8,5 до 23.2 Н·м в зависимости от положения заднего переключателя скоростей. При максимальных 15 А (55 Н·м) и все еще хорошей эффективности от 13,7 до 37,5 Н·м. При максимальном крутящем моменте мотора 100.9 Н·м на заднем колесе на звезде 30Т будет 68.9 Н·м. Это то же самое если взять гаечный ключ длинной 10 см и навалиться на него всем телом массой 70 кг. От момента зависит ускорение велосипеда и предельный угол подъема. На кареточном мы можем гибко распоряжаться им за счет переключения задней передачи. Получается что на кареточном моторе 250 Вт можно заехать на более крутую горку, чем на редукторном мотор-колесе 1000 Вт, т.к. он развивает на 50% больший крутящий момент (69 против 46).
Стоит отметить, что мой двигатель 250 и 350 Вт — это абсолютно одинаковые двигатели. У них лишь разные прошивки, которые ограничивают ассистента помощи либо на 250, либо на 350 Вт. Но если нажать газ, то оба выдадут 400 Вт и больше если батарея 48 В. Из таблицы ниже видно, что более мощные mid drive имеют больший момент и скорость, а вот 250 от 350 ничем не отличается.
Из графика выше для кареточного мотора видно как ток растет до 15 А и стабилизируется явно программно, потому что резко начинает падать эффективность, обороты и мощность, но продолжает расти крутящий момент. А мощность — это крутящий момент помноженный на обороты.
Справедливости ради скажу, что мощность дешевого мотор-колеса — это как ни крути мощность и 250 всегда будет меньше 1000, а значит будет ехать медленнее или увезет меньше груза при прочих равных. Кареточный двигатель на 750 Вт лишь немного дороже, но выдаст уже 110 Н·м на колесо. Но я специально сравниваю с 250 Вт чтобы показать — мощность далеко не единственный параметр, на который нужно обращать внимание при выборе типа электромотора.
И напоследок еще немного математики. Радиус моей передней звезды 44Т = 1/2″ * 44/2π = 89 мм. Длина стандартного шатуна 175 мм. Цепь при максимальном моменте электродвигателя испытывает нагрузку эквивалентную 100.9/9.8/0.089 = 115,7 кг. Вес человека, который создаст такую же нагрузку на цепь если навалится всем телом на одну педаль примерно в 2 раза меньше 89/175*115,7 = 58,8 кг за счет в большей длины шатуна. Мой нормальный вес 64 кг. Это значит, что мотор развивает почти такую же мощность, которую я могу выжать из велика в стоячем положении. Т.е. добавив 6 кг (мотор 250 Вт + батарея 500 Втч) к весу моего велосипеда я добавил 59 кг усилий на педали. Кстати это значит, что когда мы вваливаем вдвоем, все механизмы испытывают двойную нагрузку, что сказывается на износе как будто на велик встал человек массой 120 кг.
Большой крутящий момент mid drive — это и плюс и самый большой минус, т.к. требует разумного подхода к переключению передач. В этом смысле здесь снова работает прямая аналогия с машиной. Разгоняться нужно всегда с первой передачи и первые метры проезжать на педалях. Не стоит давать большие нагрузки при маленьких оборотах. Не стоит ставить мотор мощностью 1000 Вт на ашан-байк. Мощный мотор очень быстро сработает цепь и звезды, поэтому чем выше мощность, тем более качественные компоненты передачи необходимо использовать. Также для мощного мотора акутально иметь gearsensor — датчик переключения передач, чтобы скидывать тягу в момент переключения. У мотор-колеса такой проблемы нет, но и такой тяги тоже.
Отвечая на вопрос, поставленный в первом абзаце скажу, что сэкономить можно, если вам не нужна скорость ниже 50% от максимальной и вы совсем не собираетесь крутить педали. Правда в этом случае, это уже электромопед. В любом случае не берите самое дешевое мотор-колесо. Только с планетарным редуктором. Это неплохой бюджетный вариант для городского велосипеда. Если же ваша цель — поездки по бездорожью по пересеченной местности с большими перепадами высот с форсированием препятствий в том числе путем переноса велосипеда на руках; если велосипед для вас в первую очередь тренажер, а не транспорт; если нужен легкий доступ к системе передач, ремонтопригодность и гибкость в модификации; если нужна большая дальность поездок за счет лучшей эффективности использования батареи, и вы готовы за всё это доплатить — ваш выбор кареточный мотор или mid drive.
У мотор-колеса слишком широкий рабочий диапазон скоростей, а электромоторы сложно сделать так, чтобы они одинаково эффективно работали на малых и высоких оборотах. Особенно это заметно на скоростях ниже 30% от максимальных. Вы вроде едете медленнее, энергии вроде тратиться меньше. Вот только на каждый 1 Вт механической мощности вы тратите 2 Вт электрической (если очень грубо). А на максимальных оборотах малину портит сопротивление воздуха и трение. Кареточный мотор можно легко держать вблизи своего максимума эффективности за счет переключения передач. Максимальная скорость вращения мотор-колеса маловата для эффективной работы электромотора. Для создания достаточного момента при таких скоростях приходится использовать больше магнитов и большую площадь магнитопровода. Поэтому они больше, тяжелее, а значит более прожорливее и еще менее эффективны. Планетарная передача в мотор-колесе призвана решить эту проблему. Но жёсткое сцепление накладывает уже механические ограничения. Если планетарка имеет не одну, а несколько скоростей, то цена такой конструкции приближается к цене кареточного мотора и уже не является преимуществом, хотя недостатки еще остаются. В любом случае прогресс не стоит на месте, а цены падают. Так что рано или поздно и по нашей улице проедет инкасатор.
blog.regimov.net
Использование: в транспортных средствах, автоматике. Сущность изобретения: ступицы 1 колеса с расположенными в них постоянными магнитами 2 являются источником многополюсного осевого магнитного поля. Двусторонний дисковый статор с зубцовыми обмотками 7, расположенными на выступах порошкового магнитопровода 6, крепятся на подшипниковых щитах 3 с двух сторон ротора. На внутренней поверхности подшипниковых щитов 3 расположены датчик и приемник оптопары. При работе на переменном токе оптопара является определителем направления вращения и датчиком частоты вращения. На постоянном токе оптопара является датчиком положения ротора, определителем направления вращения и полярности полюсов. На основе предложенных мотор-колес основывается концепция гибридных автомобилей без коробок передач, без механической трансмиссии, без мостов и дифференциалов и концепция электромобиля без двигателя внутреннего сгорания и даже без рулевой колонки. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к электротехнике, а именно, к торцевым электрическим машинам с короткозамкнутыми роторами или постоянными магнитами и двумя статорами и может найти применение в электроприводе промышленных роботов, транспорте, робокарах или в электрокарах и электромобилях. Известно универсальное мотор-колесо с возбуждением от постоянных магнитов, содержащее два подшипниковых щита, закрепленных на внутренней поверхности подшипниковых щитов дисковые магнитопроводы с выступающими зубцами для размещения обмоток, между которыми с зазором размещены намагниченные аксиально постоянные магниты чередующейся полярности, установленные в держателе, а также колесо с ободом. /см. заявку PCT N 0 091/033385, B 60 K 7/00, фиг.5, 1991 г.
Недостатком известного мотор-колеса является наличие двух подвижных статоров. Целью изобретения является устранение этого недостатка и повышение надежности. В предлагаемых безредукторных мотор-колесах число пар полюсов должно быть p 
7, что возможно только при обмотках, наматываемых с зубцовым шагом. Именно такие обмотки по форме получаются простыми с минимальным вылетом лобовых частей, прижатым к зубцам в максимальной мере. Например, если мотор-колесо питается от сети переменного тока частотой f = 50 Гц и имеет высоту оси вращения h=150 мм для приемлемой линейной скорости v = 10 км/ч, что соответствует быстрой ходьбе человека, должно быть p = 13. Такое выполнение ротора вполне невозможно. Например, при тех же условиях но для v = 15 км/ч число пар полюсов p = 11. Следует отметить, что линейная скорость перемещения мотор-колеса зависит от высоты оси вращения. При уменьшении этой величины также удается уменьшить число пар полюсов. По крайней мере нет никаких проблем для конструирования ротора с большим p7 и для конструирования обмоток на такое большое число пар полюсов. Число пазов на полюс и фазу в таких обмотках должно быть меньше единицы 
Как показывает опыт проектирования обмоток q < 1 это число должно лежать в пределах 1/2 — 1/3 для m = 3 и в пределах 1/4 — 1/6 для m = 6. Например, при p = 11 и при m = 3 число Z должно лежать в пределах 30 — 22. Это вполне выполнимо. Таким образом, вполне промышленно выполнимо мотор-колесо торцевого типа с двумя статорами с зубцовыми обмотками на магнитопроводах с применением порошковой формовки. Магнитопровод имеет выступающие зубцы для обмоток, как показано на фиг. 1. Для фиксации обмоток можно предусмотреть ферромагнитные листы толщиной 0,5-1 мм как крайние фиксирующие детали. Для согласования моментов двух половин статоров обмотки статора сдвинуты по отношению друг к другу ровно на одно полюсное деление постоянных магнитов. Конструкция предлагаемого безредуктороного двустороннего мотор-колеса ясна из эскиза фиг. 1.2 Как видно из чертежа, синхронный, асинхронный или вентильный мотор-колесо состоит из одного ротора, выполненного из прочной стали в виде ступиц.
Одновременно ступицы 1 являются держателями постоянных магнитов 2, расположенных между ступицами 1. Ступицы переходят в обод 8, на который насажен резиновый корд 9, легко восстанавливаемый в процессе износа. Между подшипниковым щитом 3 и ступицей предусмотрены специальные окна для прохождения луча оптоэлектронной пары. Сами датчики и приемник оптоэлектронной пары расположены на внутренней стороне подшипниковых щитов 3. Подшипниковые щиты с подшипниками 4 крепятся к корпусу 5. Корпус выполнен открытым в секторе 35 — 40o со стороны поверхности качения — пола для соприкосновения и качения колеса. На внутренней стороне подшипниковых щитов 3 закреплены два дисковых магнитопровода 6 из электротехнической стали или из порошкового магнитопровода. На зубцах выступах магнитопровода расположена зубцовая обмотка 7 с q < 1 Мотор-колесо скомпановано из прочной стали для корпуса 5, подшипниковых щитов 3, а колесо вращается на валу 10 в подшипниках 4. Между подшипниковым щитом и ступицей в окна проходит луч оптоэлектронной пары. На кольце с внутренней стороны левого подшипникового щита расположен оптодатчик, а на таком же кольце правого щита расположен оптоприемник. Положение как приемника, так и датчика регулируемы поворотом кольца. Мотор-колесо может работать в режиме питания как переменным током, так и постоянным током. В последнем случае обмотки соединены в многоугольник с включением в них управляемых полупроводниковых элементов. Направление вращения на постоянном токе определяется полярностью напряжения, и на переменном токе — порядком чередования фаз. Ротор асинхронного мотор-колеса состоит из ступиц и заполненных между ними порошкового магнитопровода. Во время трогания с места ступицы являются мощной клеткой. Для улучшения пускового режима статор может быть включен по 6 или 12-фазной схеме. При работе на переменном токе оптопара является простым счетчиком частоты вращения. При работе на постоянном токе оптопара является датчиком положения ротора и определителем полярности полюсов и находится между полюсами. Сигнал с оптодатчиков может быть усилен при значительных мощностях и моментах. В ступицах колеса расположены аксиально постоянные магниты чередующейся полярности. При питании от сети переменного тока частота перемагничивания магнитопровода f = 50 Гц. При использовании мотор-колеса в электромобилях с линейной скоростью v = 100 км/ч частота возрастает до 500 Гц. При таких частотах возникает проблема охлаждения мотор-колеса. Для этой цели магнитопровод с обмоткой статора со всеми управляемыми полупроводниковыми элементами может помещен в специальную капсулу, состоящую из двух частей при одном роторе. Капсулы заполняются специальной смесью из трансформаторного масла с керосином для уменьшения вязкости. Все утилизированное тепло может быть подано на обогрев салона и лобового стекла, с принудительной или естественной циркуляцией. В условиях использования таких мотор-колес в электромобилях в целях дробления мощности можно использовать двойные, тройные секции. Например, двойные секции мотор-колеса состоят из двух роторов и из четырех статоров с магнитопроводами и обмотками, причем средние части магнитопроводов на общем подшипниковом щите могут быть капсулированы в общую капсулу. При мощности 20 кВт одна секция мотор-колеса на одну сторону имеет мощность 10 кВт, а при двухсекционном исполнении только 5 кВт. При гибридном исполнении дизель-двигатель может быть сочленен с маховиком генератором такой же конструкции, но без корда и с выпрямителями. Выпрямленное напряжение подается в борт сети постоянного тока и работает совместно с аккумуляторной батареей. Мощность такого дизель генераторного устройства может быть уменьшена в полтора-два раза. При такой компановке полностью отпадает необходимость в маховике с коробкой передач, в карданной трансмиссии и заднего моста с дифференциалом. Даже пропадает необходимость в рулевой колонке, ибо изменения направления движения можно достичь форсировкой и торможением правых и левых колес или наоборот. Наиболее трудным в техническом отношении является сохранение двустороннего воздушного зазора между ротором и двумя статорами. Для защиты этого зазора от пыли и грязи следует предусмотреть лабиринтные канавки между ободом и магнитопроводом с нижней, открытой части мотор-колеса в секторе 40 — 50o. Таким образом происходит двойное капсулирование мотор-колеса. При жесткой конструкции внешней капсулы и при использовании мощных амортизаторов подвески (верхней или боковой) корпус мотор-колесо будет перемещаться только в вертикальной плоскости, сохраняя двусторонний воздушный зазор. При достаточной доработке конструкции мотор-колесо можно перейти к абсолютно экологически чистым конструкциям электромобилей без двигателей внутреннего сгорания с использованием энергии лобового сопротивления, спуска и подъема профиля дороги и энергии солнечных батарей на поверхности кузова. Принцип действия и функционирования мотор — колеса. При подаче на зубцовые обмотки перемешанного шестифазного напряжения и при соответствующей ориентации двух половин статоров с целью согласования моментов двусторонее вращающееся магнитное поле увлекает за собой дисковый ротор.
Дисковый ротор мотор-колесо имеет порошковый магнитопровод и в этом порошковом магнитопроводе будут расположены ступицы, стержни замкнутые накоротко втулкой и ободом мотор-колеса. При питании переменным током двух половин статоров ротор-диск мотор-колеса может быть выполнен на постоянных магнитах, помещенных в промежутках ступиц колес постоянных магнитов чередующейся полярности. Для согласования моментов статоры с зубцовыми отботками должны быть сдвинуты на одно полюсное деление. В этом случае мотор-колесо работает как двусторонний синхронный двигатель. Для облегчения пускового режима возможен шестифазный пуск и в постоянных магнитах можно предусмотреть канавки как пусковой решетки, которые одновременно могут служить для фиксации постоянных магнитов в пространстве между ступицами мотор-колеса. Пуск такого синхронного двигателя — асинхронный. Датчик положения — простой счетчик частоты вращения. Мотор-колесо работает и как двигатель постоянного тока. На обмотку якоря, две половины которой так же сдвинуты на одно полюсное деление, в соответствии с полярностью и направлением вращения подается постоянное напряжение в соответствующий момент времени, определяемый датчиком положения ротора. При достаточном дроблении мощности сигнал от датчика положения ротора может непосредственно подавляться на управляемый полупроводниковый элемент, включающий данную зубцовую катушку. При больших мощностях необходимо промежуточное усиление сигнала. В этом случае мотор-колесо работает как двусторонний двигатель постоянного тока с питанием от борт-сети постоянного тока или от аккумуляторной батареи с управляемыми полупроводниковыми элементами. По существу двигатель является вентильным дисковым двусторонним двигателем постоянного тока. При линейной скорости автомобиля v = 200 км/ч или v = 55,4 м/с и при диаметре обода колеса d = 0,6 м частота вращения мотор-колеса 
При этом частота токов в обмотке f=p
n-755=384 Гц. Как видно из расчетов, для транспортных средств еще достаточен запас по частоте. Обычно для транспортных средств частоту выбирают f=400 Гц. На фиг.5 показана схема 3 фазной обработки с зубцовым шагом. Соединение катушек A, B, C: фаза A — сплошная линия, фаза B — пунктирная линия, фаза C — штрихпунктирная линия. На фиг.3 показана векторная диаграмма токов фаз, а на фиг.4 пример построения векторов ЭДС катушек. Например, активные стороны катушки, лежащей на зубце 1 имеет вектор 1′ и 1». Сложением векторов 1′ и -1» образуется ЭДС катушки 1. При допущении, что ток в фазе A составляет две единицы тока, а в фазах B и C единица с отрицательным знаком, то на фиг.6 представлена ступенчатая кривая магнитодвижущей силы с выделением основной гармонической с 14 полосами, сто соответствует 14 брускам постоянных магнитов поочередной противоположной полярности полюсов. На фиг. 7 показано условно разрезанная и развернутая схема с направлениями токов в слоях. При питании постоянным током в каждую катушку включаются управляемый и не управляемый полупроводниковые элементы. Сами катушки могут быть включены по схеме многолучевой звезды с нулем или по схеме многоконтурного многоугольника. В двигательном режиме работают управляемые п/п элементы по сигналам датчиков опто-электронных пар, а в генераторном режиме — неуправляемые п/п элементы. Следовательно, мотор-колесо может работать как в двигательном, так и в генераторном режиме с рекуперацией электроэнергии.
Формула изобретения
1. Универсальное мотор-колесо с возбуждением от постоянных магнитов, содержащее два подшипниковых щита, закрепленных на корпусе, закрепленные на внутренней поверхности подшипниковых щитов дисковые магнитопроводы с выступающими зубцами для размещения обмоток, между которыми с зазором размещены намагниченные аксиально постоянные магниты чередующейся полярности, установленные в держателе, колесо с ободом, отличающееся тем, что держатель магнитов является ротором и выполнен в виде колеса со ступицами и ободом из немагнитной стали, в которых размещены постоянные магниты, подшипниковые щиты корпуса статора открыты в секторе 30 — 40o со стороны поверхности качения для соприкосновения ротора-колеса с полом, а специальные многофазные, многополюсные обмотки статоров выполнены с числом пазов на полюс и фазу q < 1 и согласованы по создаваемому моменту в пространстве. 2. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком положения ротора, выполненным в виде оптоэлектронной пары, датчик и приемник которой расположены на внутренней поверхности подшипниковых щитов статора, а в ступице ротора выполнены окна для прохождения ее луча. 3. Мотор-колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что со стороны плоскости качения в секторе 40 — 50o выполнены лабиринтные уплотнители-канавки между внутренней поверхностью обода и внешней поверхностью магнитопровода дисковых статоров и осуществлено капсюлирование магнитопровода с обмотками и полупроводниковыми элементами обоих статоров и капсула заполнена охлаждающей изолирующей жидкостью и обеспечивает с принудительной или естественной циркуляцией обогрев салона и ветрового стекла. 4. Мотор-колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что на обод насажен бескамерный резиновый корд с цилиндрической поверхностью качения. 5. Мотор-колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно может быть применено в любом транспортном средстве как с верхней, так и боковой автономной подвеской в проушинах корпуса на коротком валу на мощных амортирирующих устройствах и жесткого корпуса, с помощью которых при любых неровностях поверхности качения сохраняется двусторонний воздушный зазор. 6. Мотор-колесо по п.3, отличающееся тем, что оно выполнено по крайней мере двухсекционным с по меньшей мере двумя дисковыми роторами-колесами и по меньшей мере с четырьмя дисковыми статорами, активные части магнитопроводов и обмоток двух соседних секций выполнены с общей капсулой с изолирующей-охлаждающей жидкостью или выполнены совсем без капсюлирования с естественным воздушным охлаждением. 7. Мотор-колесо по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно может быть использовано в электромобилях с суточным пробегом до 500 км в качестве автономного электропривода колес с питанием от аккумуляторных батарей без механической трансмиссии, без коробки передач, без мостов и дифференциалов, без громоздкого двигателя внутреннего сгорания и даже без рулевой колонки или в гибридных автомобилях с двигатель-генераторной установкой с безредукторным приводом мотор-колес с электрическим регулированием частоты вращения их.
Читайте так жеМотор-Колесо ШкондинаМотор-колесо Дуюнова
motor-koleso.ru
Добро пожаловать на сайт motor-koleso.ru. Данный проект посвящен различным мотор-колесам, технологиям, авторам, продуктам.
Мотор-колесо — разновидность ведущего колеса, комплексный агрегат, в котором объединены непосредственно колесо, электрический двигатель, силовая передача и тормозная система.
ОписаниеМотор-колесо представляет собой агрегат, объединяющий колесо и встроенные в него тяговый электродвигатель, силовую передачу и тормозную систему (таким образом, каждое мотор-колесо имеет индивидуальный привод). Устанавливается, как правило, в подвешенном к раме кронштейне (в случае, когда колесо не является управляемым) либо в установленном в поворотной цапфе подшипнике (в случае, когда колесо является одновременно ведущим и управляемым). Питается энергией от двигателя внутреннего сгорания через электромеханическую трансмиссию (преимущественно на автомобильной технике, главным образом тяжёлой), от контактной сети (на троллейбусах и троллейвозах) или от аккумулятора (на электромобилях и электровелосипедах, либо, в качестве дополнительного источника энергии, на автомобильной технике с двигателем внутреннего сгорания, такой как гибридные автомобили, или троллейбусах). Может функционировать в двух режимах — тяговом и генераторном. В тяговом режиме вращение передаётся с вала якоря электродвигателя, работающего в двигательном режиме, через редуктор к внутреннему зубчатому венцу ведущего колеса; в генераторном режиме, используемом для электрического торможения, электродвигатель переходит в генераторный режим работы, а электроэнергия преобразуется в тепло на тормозном реостате (реостатное торможение) либо возвращается в электрическую сеть или применяется для зарядки аккумуляторов (рекуперативное торможение).
Наибольшее распространение мотор-колёса получили на самосвалах особо большой грузоподъёмности.
Все мотор-колеса подразделяются на 2 типа:1. Редукторные, 2. Директ-драйв (Direct Drive — прямой привод).
Внутри мотор-колеса, помимо статора и ротора находятся 3 пластиковые шестерни и фривил, позволяющие поднять крутящий момент колеса, а так же незначительно улучшить накат, из-за отсутствия так называемого зубцового эффекта. Но за все это приходится платить недолгим сроком службы мотора, постоянно меняя эти недешевые шестеренки, которые к тому же отсутствуют в свободной продаже. Так же у данного типа моторов невозможно организовать торможение двигателем (рекуперация), что приводит к очень быстрому износу тормозных колодок на велосипедах, оснащенных таким мотором.
Кроме того, редукторные моторы требуют смазки через каждые 1-2 сезона, а это в свою очередь:— запах масла, в месте хранения электровелосипеда,— затраты на тех.обслуживание и ремонт (актуален вопрос постгарантийного обслуживания).
Типичная неисправность редукторного мотора: слом пластиковых (так называемых «композитных») шестерёнок. Чем больше вес седока, тем больше возрастает вероятность слома шестерёнок.
Директ-драйв моторы гораздо более надежны, так как в них нет никаких изнашиваемых элементов, кроме подшипников, которые рекомендуется планово менять после пробега в 150 тыс.км. (при нашем климате, это десятки лет). Они не требуют смазки, как редукторые моторы, т.е. полностью отсутствет запах смазочных материалов (особенно актуально, если хранить электровелосипед в квартире).
Обычно такие мотор-колеса отлично работают в равнинных местностях, где нет крутых длинных подъемов, и позволяют в большинстве случаев вообще не использовать тормозные колодки при активированной функции рекуперации, оставляя их только для экстренного торможения.
Одним из Direct Drive моторов является Magic Pie 3. В нем так же, как и в других моторах этого класса, отсутствуют трущиеся и изнашиваемые элементы, присутствует функция рекуперативного торможения.
Отличительной особенностью данной модели является увеличенный диаметр статора и ротора, что сильно увеличивает крутящий момент, подобно редукторным колесам, но сохраняются все возможности директ-драйва. В Magic Pie 3 существенно переработан и улучшен встроенный контроллер, применена новая элементная база, что позволяет добиться лучшей динамики при разгоне и покорять крутые горы. Сохранена и расширена возможность программирования внутреннего контроллера, что позволяет выставить желаемый режим эксплуатации мотора.(например поднять мощность до максимума, при поездках по горной местности, или наоборот, снизить скорость и мощность, до безопасной если ваш ребенок тоже захочет покататься)
Так же компания Golden Motor существенно переработала коммутацию проводов в Magic Pie 3. Теперь, после установки набора на велосипед, все выглядит опрятно, нет никаких болтающихся лишних проводов и разъемов, благодаря использованию Soket Dispenser:Все элементы управления, находящиеся на руле, такие как: ручка газа, ручки тормоза, круиз-контроль, свет, сигнал, которые пронумерованы и подписаны теперь подключаются к единому диспенсеру управления, который к тому же защищен от брызг, в отличие от обычных разъемов, используемых в аналогичных наборах электрификации. От него в мотор уже идет один единственный провод. Благодаря этому Magic Pie 3 не портит внешний вид вашего велосипеда и он продолжает выглядеть презентабельно!
Абсолютно новое, но набирающее популярность мотор-колесо Шкондина — это электрический двигатель оснований на принципе работы линейного ускорителя, который применяется в автомобилестроении. Это такой себе «мотор в колесе». На ось ведущего колеса закрепляются дисковые пластины. Ось, в свою очередь, закрепляется с колесом ротора, на котором по периметру располагаются постоянные магниты. При вращении в статоре с закрепленными соленоидами на них воздействует короткие импульсы тока, и создается переменное магнитное поле.
Данное изобретение было придумано еще в 80-х годах Яном Львовичем Колчинским, и долгое время одна лишь идея внедрить его в производство вызывала насмешки. Первым в изобретение поверил Василий Шкондин, основатель компании «Ультрамоторы». И в 1991 году изобретение было запатентировано.
Данное устройство разрабатывалось для электротранспорта. Это значительно увеличивало экологичность готового продукта, при достаточно небольшой стоимости.
Мотор-колесо Шкондина -это изобретение новое слово в машиностроении, альтернатива аккумуляторного транспорта. Отличительной чертой именно этого мотор-колеса является эксплуатационные характеристики – данное устройство позволяет преодолевать расстояние, в несколько раз превышающее при работе обычного электродвигателя. Кроме этого, если его сравнивать с иными конструкциями мотор-колес, именно двигатель Шкондина отличается более простой схемой строения агрегата. Он состоит из 5 узлов, что делает производство более выгодным в производстве, эксплуатации и ремонте. При этом качественные характеристики являются высше чем у конкурентов.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве мотор-колеса транспортных средств. Мотор-колесо с бесконтактной коммутацией состоит из источника регулируемого напряжения, дискового ротора, а также статора, снабженного магнитами и рядами электрических блоков. Указанные блоки содержат секции катушек и датчики положения ротора, например датчики Холла. Такая конструкция мотор-колеса позволяет получить высокую удельную мощность при унификации узлов и деталей. 4 з.п. ф-лы., 7 ил. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве мотор-колеса транспортных, дорожных и других передвижных средств. Известен мотор-колесо, содержащий встроенную в колесо асинхронную электрическую машину, при этом статор с магнитопроводом неподвижно закреплен на оси колеса, на магнитопроводе статора размещены магнитные элементы, ротор установлен подвижно на оси колеса и имеет магнитопровод с короткозамкнутыми обмотками (см. Патент СССР N 1725780). Известный мотор-колесо имеет ряд недостатков: недостаточный пусковой момент, сложную систему управления и низкий КПД.
Мотор колесо Дуюнова
Мотор Колесо Дуюнова без магнитов — уникальный асинхронный электромотор. Асинхронный двигатель, но в нем более оптимально расположены обмотки. Все началось с перемотки существующих асинхронников на так называемую «славянку»
Электродвигатели «Славянка» являются эффективным средством снижения расхода электроэнергии и эксплуатационных затрат. Преимущества электродвигателей по сравнению с обычными асинхронными:— Достижение высокого коэффициента полезного действия в диапазоне нагрузок 25 – 150% от номинальной, что в реальных условиях эксплуатации позволяет уменьшить расход электроэнергии на 15 – 50%— Увеличение максимального крутящего момента на 10 – 100%— Увеличение пускового момента на 20 – 50%— Уменьшение пусковых токов в 2 раза, что снижает пиковые нагрузки на сеть и позволяет отказаться от использования устройств плавного пуска— Снижение уровня шума на 6 – 7 дБА— Уменьшение температуры нагрева обмоток, что, фактически, исключает возможность перегорания обмоток
Основные области применения – транспортные системы, подъемное оборудование, вентиляторы, насосы, компрессоры, редукторы, станки и т.д. Т.е. электродвигатели Славянка выгодно использовать в любой сфере, заменяя ими обычные трехфазные асинхронные электродвигатели. В частности, такие двигатели успешно применяются для электрических автомобилей, автобусов, железнодорожного транспорта. Совокупность положительных качеств электродвигателей «Славянка» особенно ярко проявляется в тяжелых условиях эксплуатации. Электродвигатели с совмещенной обмоткой по своим присоединительным размерам полностью соответствуют стандартным асинхронным электродвигателям, но, по желанию заказчика, могут поставляться и в исполнении с уменьшенными габаритами.
motor-koleso.ru
Думаете сделать веломотор своими руками? Ведь это самый дешевый способ сделать ваши поездки или велопутешествия более комфортными. Для изготовления мотор колеса вам необходимо проанализировать условия, в которых будет эксплуатироваться данный агрегат, подобрать определенные инструменты и материалы. Вполне вероятно, что некоторые детали будут заводскими или уже бывшими в употреблении. Для того, чтобы создать мотор-колесо, вам понадобятся также некоторые знания из области механики и электротехники. Но прежде, чем вы начнете собирать данный агрегат, мы хотим дать вам несколько довольно полезных советов и рекомендаций.
В первую очередь следует помнить, что качество материалов и уровень их износостойкости должна находиться в соответствии с задаваемыми оборотами и мощностью мотор колеса.
Хорошее состояние уже использовавшихся деталей, а также высокий уровень качества обработки новых значительно снизят энергопотребление и уменьшат износ элементов.
При точном расчете на прочность и обкатке новых деталей значительно снижается риск поломок и возможность выхода из строя вашего мотор колеса.
Задумав сделать веломотор своими руками, прикиньте для начала, насколько целесообразным будет такое предприятие. Вероятно, вы встретите на своем пути ряд сложностей или непредвиденных трат. Ведь исход дела зависит от ваших возможностей и ожидаемых результатов. Может случиться так, что самодельное мотор колесо не будет, на ваш взгляд, достаточно эстетичным.
1. Из-за неправильно произведенных расчетов мотор колесо может очень быстро выйти из строя. В этом деле очень важно грамотно рассчитать узлы и детали агрегата на надежность и прочность. Большую роль играет безопасность компоновки. Ведь именно при таких условиях исключаются всякого рода заклинивания и затиры колеса. При нарушениях безопасности компоновки вы можете столкнуться не только с замыканиями, но и с разрушением деталей, которое может стать причиной как поломки электровелосипеда, так и травм водителя и его пассажиров.2. При изготовлении и сборке самодельного веломотора можно использовать старые детали. Ничего страшного в том, что элементы будущего мотор колеса некогда были в употреблении. Главное, чтобы они подошли вам по всем характеристикам. Если же вы планируете изготовить новые детали, вам понадобится сырье и определенные заготовки. Желательно, чтобы и то, и другое было высокого качества. Если некоторые элементы вы не можете выполнить самостоятельно по ряду причин, обратитесь за помощью в специализированные мастерские. Однако это станет еще одной статьей расходов. Например, установка спиц на мотор колесо обойдется вам в сумму от 1500 до 2200 рублей.3. Создание веломотора своими руками предполагает определенные затраты. Ведь в момент изготовления, компоновки и сборки электромотора вы не должны забывать об электроизоляции определенных элементов. Немаловажную роль играет также защита деталей конструкции от воздействия внешних факторов (таких как песок, вода, соль, дорожные реагенты). Мощные и высокооборотные электромоторы нуждаются в минимизации зазоров трущихся деталей. Перед изготовлением мотор колеса придется обзавестись немалым количеством инструментов. Ведь благодаря им процесс пойдет значительно быстрее. Без расточного станка и дрели в этом вопросе делать нечего. Втулки и валы нужно будет вытачивать при помощи токарного станка. А стоит весь инструмент недешево. И если его приобретать специально для однократного использования, то затраты на него вы не окупите.
Вопрос, конечно, спорный, но все же мы приведем пару аргументов в пользу самодельного электровелосипеда, так как:1. Если использовать готовый комплект «мотор колеса», вы сможете установить его на свой велосипед всего за несколько часов.2. По цене электромоторы для велосипедов выйдут значительно ниже нежели покупка уже готового, собранного электровелосипеда;3. Готовый электровелосипед будет намного тяжелее за счет стандартных деталей и самых простых аккумуляторов;4. Готовый электровелосипед будет иметь малую мощность, так как если Вы захотите сами собрать электровелосипед, то сможете подобрать интересующие Вас компоненты индивидуально.
Мы привели всего лишь несколько аргументов, которые помогут Вам с выбором, однако для того, чтоб самостоятельно собрать и изобрести рабочий механизм, нужно разбираться в электронике.
Поэтому прежде чем создавать веломотор своими руками, взвесьте все «за» и «против». Возможно, дешевле и проще будет приобрести уже готовый комплект.
Читайте так же:Установка набора на электровелосипедВиды мотор-колес для электровелосипедаПреимущества и недостатки разных типов мотор-колёс для электровелосипедовМотор-Колесо ШкондинаМотор-колесо СмирноваМотор-колесо Дуюнова
motor-koleso.ru
