Часто задаваемые вопросы

 

    ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

https://faq-ru.ru             

 

Как выбрать мотор для велосипеда


Какой двигатель на велосипед лучше

В производстве электровелосипедов наибольшее распространение получили двигатели типа мотор-колесо. Более 95% электровелосипедов изготавливаемых в заводских условиях используют именно такие двигатели. Это связано с их высокой надежностью, небольшим весом и достаточно хорошей экономичностью. Собственно электродвигатели мотор-колеса расположены прямо во втулке колеса, в связи, с чем трансмиссия электровелосипеда реализуется предельно просто и ее надежность определяется в основном надежностью применяемых в двигателях подшипников. Конечно, прежде, чем купить двигатель для велосипеда стоит разобраться в том, какие типы электродвигателей для велосипедов существуют и чем они различаются.

Двигатели мотор-колеса являются бесконтактными и не имеют электрических щеток, как обычные двигатели постоянного тока. Сами электродвигатели относятся к классу вентильных двигателей. Работа двигателя основана на взаимодействии сильных магнитов из редкоземельных металлов расположенных на роторе, с вращающимся магнитным полем статора, которое управляется контроллером путем коммутации  его обмоток.

Электродвигатели для велосипедов разделяются на два класса:

двигатели со встроенными планетарным редуктором и обгонной муфтой двигатели прямого привода
 
Мотор-колесо с редукторным двигателем


Мотор-колесо с двигателем прямого привода

 
Устройство редукторного двигателя

 

Устройство двигателя прямого привода

  • малая масса и габариты;
  • большой вращающий момент;
  • среднне потребление энергии 11 Вт/час/км;
  • отличный накат велосипеда с выключенным двигателем;
  • скорость велосипеда до 30-35 км/час;
  • рекуперация невозможна.
  • довольно большие габариты и масса;
  • малый вращающий момент на низких оборотах;
  • среднне потребление энергии 16 Вт/час/км;
  • плохой накат велосипеда с выключенным двигателем;
  • скорость велосипеда до 60 км/час;
  • возможна рекуперация.

В 95-98% электровелосипедах изготавливаемых в заводских условиях применяются редукторные двигатели с обгонной муфтой.
Редуктроный двигатель обладает большим крутящим моментом при отностительно небольшой мощности за счет наличия в конструкции планетарного редуктора большой надежности в которм солнечная шестерня металлическая а сателлиты выполнены из композитных материалов.

Веских причин для преимущественного применения редукторных двигателей несколько:

  • максимальный пробег на одной зарядке аккумулятора. Двигатели с внутренним планетарным редуктором на 30% экономичнее по расходу энергии аккумуляторной батареи, в сравнении с двигателями прямого привода;
  • малый вес и габариты редукторного двигателя, в сравнении с двигателем прямого привода. И вес и габариты редукторного двигателя примерно в два раза меньше чем у двигателей прямого привода;
  • вращающий момент редукторных двигателей значительно больше чем у двигателей прямого привода той же мощности. Это позволяет преодолевать подъемы до 12 градусов. А современнные двухскоростные редукторные двигатели с автоматическим переключением передач, позволяют преодолевать на велосипеде подъемы до 27 градусов.
  • необходимая энергоемкость (а значит вес и стоимость) аккумуляторной батареи при использовании редукторного двигателя меньше на 30% для сравнимых дистанций пробега;
  • велосипед с редукторным двигателем имеет значительно более легкий ход с выключенным двигателем, за счет наличия в двигателе обгонной муфты.
  • надежность редукторных двигателей за счет хорошо налаженного производства и высокой серийности не хуже чем у двигателей прямого привода. Практически большая часть серийных моделей электровелосипедов оснащается редуктроными двигателями из-за их малого веса и эконовмичного расходования энергии аккумуляторной батареи.

Что касается рекуперации, о которой очень часто спрашивают:
Рекуперация в принципе возможна при применении на электровелосипеде двигателя прямого привода. Однако на практике, рекуперация на электровелосипеде представляется весьма сомнительной затеей. По опыту эксплуатации удается экономить не более (3 - 5)% заряда аккумуляторов даже при движении в холмистой местности. Заряжать аккумулятор, двигаясь за счет педалирования, вообще нереальная задача. Даже ехать на велосипеде с отключенным двигателем прямого привода довольно тяжело. Двигатели прямого привода тормозят вращение колеса т.к. у них отсутствует обгонная муфта. 
К тому же, если принять во внимание, что редукторный двигатель на 30% экономичнее по расходу энергии запасенной в аккумуляторе чем двигатель прямого привода, и в два раза легче, то выбор становится очевидным в пользу редукторных двигателей. Практически все серийно выпускаемые велосипеды оснащены редукторными двигателями. Редукторный двигатель сэкономит Вам гораздо больше энергии запасенной в аккумуляторе, чем можно ее вернуть с помощью двигателя прямого привода. Так что рекуперация энергии на электровелосипеде это разговор ни о чем.
У двигателей прямого привода есть только одно преимущество - скорость. Если ориентироваться на скорость порядка 50-60 км/час, то в этом случае требуется досаточно мощный двигатель прямого привода (примерно 1000 Вт) и емкая, а значит достаточно тяжелая аккумуляторная батарея. Для надежной эксплуатации велосипеда с таким двигателем нужна аккумуляторная батарея c рабочим напряжением 48V и емкостью не менее 20 А/час. Вес двигателя 1000 Вт около 6,5 кг. Вес литиевого аккумулятора (LNCM) составляет около 7 кг, а литий-железо-фосфатного (LiFePo4) около 9 кг. Вся конструкция становится ощутимо тяжелой. Получается уже не велосипед в привычном понимании, а скорее скутер. Использхование батареи меньшей емкости нецелесообразно, т.к. номинальный разрядный ток для всех типов батарей, при котором гарантируется заявленная долговечность батареи не должен превышать 1С, т.е номинальный разрядный ток равен емкости батареи.

 При переделке велосипедов в электровелосипеды используются и подвесные двигатели. Подвесные двигатели имеют различные конструкции и могут устанавливаться вблизи каретки велосипеда или вблизи заднего колеса. Привод осуществляется через основную цепь, либо через дополнительную. Вот несколько примеров выполнения таких трансмиссий:

Однако мотор-колесо в настоящий момент является основным двигателем для электровелосипедов, ввиду явных преимуществ перед всеми остальными типами трансмиссий.

Мотор-колесо - это встроенный в колесо электродвигатель, который имеет неоспоримые преимущества перед навесными электродвигателями:

  • мотор-колесу не нужна дополнительная трансмиссия. Это и двигатель и трансмиссия одновременно;
  • у мотор-колеса минимум истирающихся деталей, да и те защищены практически полностью от попадания пыли и воды. Это очень надежная электрическая машина;
  • используя мотор-колесо, любой человек способен поставить свой велосипед на электротягу. При использовании навесных двигателей все оказывается гораздо труднее.

Выбрать и купить электродвигатель для велосипеда вы можете на нашем сайте.

velomotor.by

Разновидности Электромоторов Велосипеда (Лучший Вариант) 2019

Третий тип электромоторов для велосипеда это кареточный тип.

Он устанавливается в каретку велосипеда и передает крутящий момент колесам через большую звездочку и цепь, то есть так же, как передается крутящий момент при вращении педалей велосипедистом.

Плюсы от установки этого мотора на велосипед это:

  1. Отличная развесовка велосипеда поскольку он устанавливается ровно по центру Управляющий контроллер установлен в одном корпусе с мотором

  2. Возможность гибкого управления как крутящим моментом, так и скоростью, а достигается это простым переключением велосипедных передач.

  3. Возможность разгоняться до больших скоростей даже при невысоком напряжении аккумулятора и невысокой мощности мотора (правда крутящий момент при этом невысок)

  4. Имеет небольшие размеры и вес

Но этот мотор, не смотря на его плюсы, имеет и ряд недостатков:

  1. Самый главный это очень большая цена (по стоимости он сравним со стоимостью двух недорогих комплектов редукторных мотор-колес)

  2. Если те моторы, которые устанавливаются вместо втулок прямо в колеса, берегут велосипедную трансмиссию (цепи, звездочки и систему переключения передач), то эти моторы наоборот способствуют быстрому изнашиванию последних

  3. Этот двигатель плохо защищен от ударов и попадания на него грязи и воды, которая летит на него из под переднего колеса.

  4. Более сложная конструкция чем остальные, а потому менее надежная

В общем на наш взгляд и по нашему опыту использования электровелосипедов, лучшей альтернативы для обычного велосипедиста, чем редукторный мотор, нет и пока не придумали. Поэтому наш выбор пал именно на эти неприхотливые моторы, которые при должной экплуатации и не превышению более чем в два раза их номинальных мощностей, прослужат очень долго верой и правдой своему хозяину, остается только определиться на какую ось, заднюю или переднюю, его установить, но об этом в следующей статье.

elektrovel-nn.ru

Выбор мотора для электрического велосипеда • ElectroPowerBikes

Фактически, существуют два принципиально разных типа моторов для электрического велосипеда. Это кареточные моторы (как их еще называют, «мид-драйв») и так называемые мотор-колеса (Bafang, MXUS). Причем последний тип тоже можно поделить на два класса — это редукторные мотор-колеса, и моторы прямого привода, или «директ-драйв».

Давайте разберемся в этих типах моторов, так как правильный выбор мотора для электрического байка сложно переоценить.

Кареточные моторы — это, как следует из названия, моторы установленные на месте каретки, и приводящие велосипед в движение через стандартную трансмиссию. Отсюда вытекает главная особенность этих моторов — возможность использования передач велосипеда.

Плюсы кареточных моторов :

— самое главное — это возможность переключать передачи. Это возможность без особых проблем заезжать в довольно крутые горки, имея мотор относительно небольшой мощности (250-350Вт), а также передвигаться в более оптимальном для высокого КПД режиме. То есть, уехать на батарее можно дальше.

— кареточный мотор сложно перегреть

— более низкий центр тяжести велосипеда. В случае установки на двухподвес масса мотора оказывается еще и подрессоренной.

— встроенный контроллер

— иногда бывает также встроенный торк-сенсор (система, позволяющая мотору развивать мощность пропорционально давлению велосипедиста на педали)

— при ударной нагрузке на колеса велосипеда можно не бояться за мотор (см. ниже)

Минусы кареточных моторов:

— повышенный износ трансмиссии велосипеда. Кареточные моторы бывают довольно мощные, в разы мощнее ног самого лучшего велосипедиста. При это кратно возрастают нагрузки и на трансмиссию велосипеда.

— надо как-то решать вопрос с временным отключением двигателя при переключении передач для избежания ударных нагрузок. Например, путем установки специального датчика gear sensor. Либо мириться с ударными нагрузками на трансмиссию при переключениях.

— если у вас погнулся петух или порвалась цепь —  до дома вы будете добираться пешком. В случае мотор-колеса можно ехать на ручке газа.

— для установки нужен специальный инструмент

Подавляющее большинство фирменных электрических байков оснащены именно кареточными моторами, многие — с торк-сенсором.

Теперь рассмотрим мотор-колеса прямого привода, или «директ-драйв». Вы сразу сможете узнать мотор прямого привода по его габаритам. Они всегда большие, мотор по диаметру больше, чем кассета, чаще всего в два и более раз. Вес этих моторов тоже велик, начиная от 7 и до 10-12 и более килограммов.

Плюсы моторов директ-драйв.

Пожалуй, основной плюс — это возможность создания мотора большой мощности. 3-5-10 и даже более киловатт. Мотор такой мощности для обычного электрического велосипеда избыточен, это скорее экзотика. Теоретически такие моторы могут быть надежнее редукторных из-за более простого устройства — там нет редуктора. И еще один, часто довольно сомнительный, плюс — это рекуперация. Возможность генерирования электрической энергии при торможении. Но при торможениях, например, в городе, заметное количество энергии вернуть не получится. Единственный возможный плюс — это использование рекуперации при затяжных спусках в горах. Но для движения в крутые горы директ-драйв плохо подходит – для большого крутящего момента он должен иметь очень большую мощность, а при медленной езде КПД мотора мал, и батарея будет тратиться не на передвижение велосипеда, а на нагрев мотора.

Теперь перейдем к недостаткам.

— Очень большой вес. О таких моторах говорят как о «гире на колесе». Часто также обладают высокой ценой, ведь в мотор состоит в основном из меди, а также других металлов.

— Для создания хорошего крутящего момента, например, чтобы въехать в крутую горку, двигатель должен быть очень мощным (киловатты)

— При кручении педалей двигатель создает сопротивление. То есть, если батарея сядет, доехать обратно будет тяжело не только по причина наличия утяжеляющих велосипед батареи и «гири на колесе», но и по причине того, что эта гиря будет дополнительно сопротивляться кручению педалей.

— Так как КПД  двигателей сильно зависит от скорости, то при медленной езде на директ-драйвах батарея будет расходоваться в основном на нагрев двигателя.

— Необходимость использования усилителей дропаутов для безопасной для рамы велосипеда передачи крутящего момента. Усилители скорее всего придется изготавливать индивидуально для каждого типа рамы.

— необходимо спицевание колеса. Впрочем, спицевание колеса не является какой-то сложной и дорогой задачей. Также возможно приобрести мотор-колесо в сборе, уже вместе с ободом и спицами.

— иногда в недостатки записывают сложность снятия колеса, но на правильно собранном велосипеде установлен водозащищенный разъем, который за несколько секунд раскручивается рукой.

Переходим к редукторным мотор-колесам.

Каковы их плюсы?

— Относительно малые, по сравнению с директ-драйвом, габариты и вес. Наиболее легкие моторы могут весить от 2х кг, при этом в диаметре они обычно меньше, чем звездочки на задней кассете, можно сказать, что выглядят незаметно.

— Не создается дополнительная нагрузка на трансмиссию велосипеда, скорее наоборот, мотор снимает часть этой нагрузки, ведь педали теперь можно крутить более расслабленно.

— Нет необходимости часто переключать передачи. При езде на ручке газа передачи вообще не нужно трогать.

— При поломке трансмиссии велосипеда (например, погнул петух или порвал цепь) можно ехать на ручке газа.

— По сравнению с директ-драйвом — большой крутящий момент при равной мощности мотора.

— не создает сопротивления кручению педалей за счет встроенной обгонной муфты.

— возможность установки на переднее колесо, и даже создания полноприводного велосипеда.

Минусы.

— Могут быть склонны к перегреву, особенно при большой массе наездника, при заезде в крутые горки, возможно при медленной езде по тяжелой дороге.

— При сильном нагреве мотор уязвим к очень сильным ударам по колесу — могут выйти из стоя нейлоновые шестерни редуктора

— также, как и в случае директ-драйва требуются усилители дропаутов, необходимость спицевать колесо (если не купить мотор в сборе с ободом)

Все типы двигателей некоторые пользователи с успехом используют в форсированном режиме — то есть в режиме мощности, в два, три, а иногда и большее количество раз превышающем номинальную. Для этого повышают ток и/или напряжение питания моторов.

В случае использования редукторных моторов очень хорошей идеей будет установка термодатчика в мотор для контроля его температуры. Потому что при нагреве выше 120 градусов начинают терять прочность нейлоновые шестерни редуктора, а при нагреве выше 160 градусов уже начинают размагничиваться магниты двигателя. Какие-то двигатели нагреть сложно, а какие-то — довольно просто (особенно при эксплуатации в форсированном режиме). Все очень сильно зависит от веса велосипеда вместе с велосипедистом, от покрытия и уклона дороги. Причем, если двигатель нагрелся, часто остывает он очень медленно, даже при отрицательных температурах окружающего воздуха.

При наличии выбора отдавайте предпочтение моторам, у которых кабель питания выходит со стороны, обратной кассете. В противном случае будет осложнено снятие кассеты со всеми вытекающими последствиями.

Суммируя все написанное, приходим к выводу, что для подавляющего большинства велосипедистов моторы прямого привода, или «директ-драйв» — не подходят. Следует выбирать между кареточными моторами, и редукторными мотор-колесами. Эти два типа двигателей имеют свои достоинства и недостатки.

Алексей Николаев
https://vk.com/anphoto278
https://www.facebook.com/alexei.nikolaev.92

electropowerbikes.com

Мотор для электровелосипеда, какой выбрать?

Мотор-колёса редукторные

Двигатели для электровелосипедов бывают подвесными (наружными) и встроенными (мотор-колесо).

Подвесной двигатель для электровелосипеда

Достоинством первого типа является развиваемый им крутящий момент, который сопоставим с более мощным мотор-колесом безредукторным. Достигается это благодаря, размещенному в одном  корпусе  с электроприводом редуктору, понижающему обороты.

Недостатками можно назвать во много раз более сложную его установку на велосипед и быстрый износ щеток, что отражается на долговечности. Для крепления двигателя в продаже имеется кронштейн универсальный, но часто его приходится или дорабатывать, или изготавливать крепление индивидуальное. Необходимо заменить специальной двойной звездочкой штатную, расположенную на ведущем колесе.

В зависимости от диаметра колеса, установленного на велосипед, максимально развиваемая скорость составит в час от двадцати до двадцати пяти километров.  Расстояние же, проходимое без подзарядки, зависит от емкости аккумулятора.

В качестве варианта дешевого, установлен может быть, на любую марку велосипеда.

Второй вариант, т.е. мотор-колесо, делится в свою очередь на  колеса прямоприводные (бесщеточные) и редукторные.

Мотор-колесо с прямым приводом

Хороший старт обеспечат колеса, минимальная мощность которых составляет 500Вт. Мотор-колеса с прямым приводом более слабые не могут  в силу особенностей конструкции обеспечить необходимый для ускорения крутящий момент. Преимуществами являются: высокий коэффициент полезного действия, способность обеспечить относительно высокую скорость (до 45 км/час), и простота конструкции за счет минимального числа изнашиваемых узлов. Недостатки также имеются. Это, в первую очередь, небольшая  величина крутящего момента, во-вторых, большой, по сравнению с редукторным вариантом, вес и размер мотор-колеса. Для тех пользователей, которые в своем «железном коне» хотели бы видеть максимальную скорость, оставив на второй позиции требования к его весу, этот тип двигателя подойдет наилучшим образом.

  • Если  грамотно подобран к таким мотор-колесам аккумулятор, то будут обеспечены максимальный пробег без дозаряди до 50 км и скорость максимальная до 45 км/час.
  • Рекомендуются гелиевые тяговые аккумуляторы, емкость которых, не менее 12 Ah.
  • Вес аккумулятора « правильного» около 4,4 кг.

Это важно знать, потому, что все, что по весу меньше, несмотря на все этикетки  и нанесенные надписи, является батарейками, которые очень быстро выходят со строя.

Для тех же, кому важна не только скорость, но и динамика, нужен мотор для электровелосипеда мощностью  600 ватт, практически такого же веса, как  модель описанная выше.

Мотор-колёса редукторные

Небольшого размера редукторные колеса устанавливаются на электровелосипеды, производимые во всех странах мира. В основном это двигатели мощностью 250-350W, которой достаточно для этого транспортного средства. Они встраиваются во втулку заднего или переднего колеса, и по сравнению с безредукторными имеют следующие преимущества:

  • Большую тягу.
  • Меньшие размеры.
  • Небольшой вес.

Совет: Мотор с минимальным количеством потребления энергии

Благодаря тому, что в конструкции мотор колеса отсутствуют щетки, она является более надежной. Коллектор тоже заменен – вместо него установлен датчик Холла. Мощнейшие на сегодняшний день неодимовые постоянные магниты заменяют обмотку возбуждения. Чтобы получить нужные характеристики электровелосипеда, необходимо при выборе мотор-колеса точно определиться с ними. Не стоит платить больше, покупая мощное мотор-колесо, если не планируются поездки на велосипеде груженом. Для этого вполне достаточно будет двигателя, мощность которого  250Вт. Если же предполагается езда по холмистой местности или с грузом, выбор лучше сделать в пользу двигателя мощностью 500 Вт.

Во многих странах мира законодательно установлена для электровелосипедов максимальная скорость 25 км/час. Ее, благодаря тяговой силе, обеспечит колесо редукторное, о котором идет речь, т.е. мощностью 250 W. Если же колесо мощностью  350 W, то, будьте уверены, что ее хватит с головой на все, кроме покорения Эвереста, случаи жизни. Многие потенциальные покупатели об этом не знают, поэтому стремятся купить мотор-колесо помощнее  — желание, ничем не обоснованное. Скорости 25 км/час вполне хватает для поездок в черте города и непродолжительных прогулок за город. Для тех же гонщиков, реноме которых она унижает, целесообразнее  приобрести мотоцикл.

Несмотря на массу достоинств, недостатки имеются и у этих моторов:

  • В сравнении с бесщеточными и них ниже КПД, вызванное потерей энергии в редукторе.
  • Конструкция более сложная, следовательно, ниже ее надежность.
  • Рекомендуется к установке на любую модель велосипеда, при условии, что скорость более высокая, чем 25 км/час не требуется.

 

 

motocarrello.ru

Электровелосипед и мощность его веломотора

Какой мощности двигателя достаточно для электровелосипеда?

Вот некоторые данные полученые при стендовых замерах на тренажерах:
•    тренированный спортсмен может кратковременно развивать мощность до 500-600 Вт;
•    при подъеме в крутую гору нетренированный велосипедист может кратковременно развивать мощность 220-290 Вт;
•    при скорости движения в 18-20 км/час по ровной асфальтированной дороге и встречном ветре 3-5 м/c велосипедист должен развивать мощность 110-140 Вт;https://lifepo4.by/na-odnoy-zaryadke#overlay-context=akkumulyatory-dlya
•    для спокойного движения со скоростью 12-18 км/час по ровной асфальтированной дороге необходима мощность от 40 до 60 Вт.

Нетрудно сделать вывод, что в подавляющем большинстве случаев, движение на электровелосипеде в режиме скутера (только на электродвигателе без педалирования) можно обеспечить веломотором мощностью 250 Вт.  Нужно только помнить, что современные электродвигатели с  редуктором и с прямым приводом имеют существенные отличия по вращающему моменту и максимальной скорости. Это особенно касается электродвигателей типа мотор-колесо у которых электродвигатель установлен во втулку колеса - заднего или переднего.

Современные двигатели для серимйно выпускаемых велосипедов разделяются на три класса:
1. Двигатели с планетарным редуктором и обгонной муфтой устанавливающиеся во втулку переднего или заднего колеса велосипеда;
2. Двигатели с редуктором устанавливающиеся вблизи каретки велосипеда и использующие имеющийся привод цепью;
3. Двигатели прямого привода (без редуктора) устанавливающиеся во втулку переднего или заднего колеса велосипеда;

- Двигатели с планетарным редуктором

 

 

 

 

 

 



Такие двигатели обеспечивают большой вращающий момент и большую скорость велосипеду – до 45 км/час. Веломоторы этого типа с номинальной мощностью в 250 Вт и питанием от аккумулятора с напряжением 36 или 48 Вольт, обеспечит Вам комфортное передвижение практически во всех случаях. Веломотор с внутренним планетарным редуктором почти незаметен во втулке заднего колеса. Его размер сопоставим с размером фривила (кассеты со звездами). Такие двигатели имеют внутреннюю обгонную муфту, которая обеспечивает легкий ход электровелосипеда в режиме с отключенным двигателем. Масса такого двигателя около 3-4 кг https://lifepo4.by/.  Практически все серийные модели современных электровелосипедов, изготавливаемых для Европы, Японии и Австралии, оборудованы мотор-колесом с планетарным редуктором мощностью 180-250 Вт и питанием от аккумуляторв с напряжением 36-48 Вольт. Такие двигатели не требуют никакого обслуживания, почти герметичны и достаточно долговечны. И что немаловажно, самые экономичные с точки зрения расхода энергии аккумуляторной батареи.

Кареточные подвесные редукторные электродвигатели


  

Веломоторы подвесного типа устанавливаются вблизи каретки велосипеда и имеют ряд серьезных недостатков, связанных с очень большим и быстрым износом цепи и звезд велосипеда, которые приходится менять несколько раз за сезон. Кроме того, рама велосипеда должна иметь повышенную прочность если используются двигатели с номинальной мощностью более 200 Вт. Переключение скоростей с использованием этого двигателя также не слишком удобно и опертивно т.к. при каждом переключении необходимо сбрасывать "ГАЗ".

Двигатель прямого привода в ободе 16-28 дюймов

 Двигатели примого привода для мотор-колеса имеют малый вращающий момент в сравнении с редукторными двигателями, поэтому двигатели прямого привода должны иметь мощность больше  500-600 Вт. Они достаточно тяжелые.
Масса шестисот ваттного двигателя прямого привода около 5,5 кг. Кроме большой массы, мотор колеса с двигателями прямого привода имеют более низкую амортизацию из-за большого диаметра двигателя и малой длины спиц. Для таких двигателей требуется дорогостоящий энергоемкий аккумулятор т.к он более чем на 30% прожорливее двигателя с планетарным редуктором.
Увеличивается масса всего электровелосипеда. Кроме того, двигатель прямого привода будет подтормаживать движение велосипеда на педалях в случае истощения акуммулятора в процессе поездки. Это связано с отсутствием обгонной муфты и сильными магнитами в конструкции двигателя. Велосипед практически уже перестает быть велосипедом как таковым, а превращается в полноценный скутер.

Электровелосипед с двигателем прямого привода

Электровелосипед с редукторным двигателем

  Резюме:
 Для велосипедистов ориентированных на скорости не выше 45 км/час, электровелосипеды с редукторными двигателями мощностью 250-500 Вт - оптимальны по соображениям стоимости, экономичности, значительно большей дистанции пробега, общей массы велосипеда, безопасности, удобства эксплуатации и комфорта, в сравнении с веломоторами прямого привода. https://lifepo4.by/na-odnoy-zaryadke#overlay-context=akkumulyatory-dlya

lifepo4.by

Компоненты электровелосипеда: мотор / Habr

Приветствую снова!

Поскольку предыдущее моё малое эссе было воспринято в целом позитивно, хочу поделиться некоторыми накопленными в процессе чтения форумов, знаниями, касательно электровелосипедов.

В сией статье хочу поделится тем, какие виды приводов используются в электровело, их плюсы, минусы, и особенности.

Надеюсь, это кому то покажется интересным. Обозревать буду только трехфазные двигатели постоянного тока — ибо остальные не исследовал, да и относительно редки эти остальные
в наше время.

Итак, начнём:

По большому счёту приводные элементы электровелосипедов можно рассортировать в 3 вида:

  1. Каретный электродвигатель, электродвигатель с центральным расположением.
  2. Редукторное мотор-колесо (geared hub motor).
  3. Моторколесо с прямым приводом (директ-драйв).

Начнём с номера первого: мид-драйв, центральный.

Оно, кстати, довольно популярно в брендовых всяких европейских электровелосипедах.

Находится вблизи каретки (педалей) велосипеда, через цепной привод, и механизм передачь,
если на велосипеде такой есть, вращает заднее колесо.

Плюсы: если велосипед с передачами — широкий диапазон оптимального применения за счёт этих самых передачь — можно и хорошую тягу на малых оборотах получить, и высокую скорость.

Минусы: цепь и звёзды становятся расходником, если по пути порвёте цепь, или погнёте петух, или ещё как-то сломаете цепную передачу — домой будете возвращатся пешком толкая свой транспорт.

Алсо невозможен полнопривод с использованием одного мотора.

Номер второй: Редукторник, geared

Электродвигатель расположен внутри ступицы колеса, там же расположена зубчатая понижающая планетарная передача, которая даёт электродвигателю вращаться с большими оборотами, чем обод колеса.

Шестерёнки обычно из пластмассы.

Есть механизм передающий момент в системе колесо-мотор только в одном направлении — при тяге от двигателя (фривил, обгонная муфта).

В случае, когда передача идёт в обратном направлении, происходит разьеденение системы, таким образом при накате, либо движении от педалей, электромотор не вращается, и тем самым не затрудняет вращение колеса.

Тут слева — директдрайв, справа — редукторник:

редукторный мотор:

Плюсы: Лучшее кпд в широком диапазоне скоростей относительно директдрайва, лучшая тяга на малых скоростях и старте, меньший расход энергии на километр пробега, меньшие размеры и вес, отсутсвие сопротивления движению при езде от педалей.

Минусы: отсутствие возможности использовать рекуперацию, слабое место в виде пластиковых шестеренок, при срезании зубьев каковой, либо порче обгонной муфты в пути, добираться придётся педалируя.

Номер третий: директдрайв

Самая, вроде, надёжная система за счёт минимизации лишних деталей — чистый электродвигатель, ротор сидит на оси и неподвижен относительно вилки, статор вращается вместе с колесом.

Плюсы: минимум лишних деталей, возможна рекуперация, легкое достижение высоких скоростей.

Минусы: относительно большой диаметр и вес, низкое кпд при малых скоростях.

Теперь про общие вопросы, связанные, в основном таки с моторколёсами, ибо миддрайв меня не интересует, так что я по нему не очень интересовался.

Итак, в целом — редукторное моторколесо более тяговитое и более экономичное.

Директдрайв — более скоростной, так что если хочется ездить на скоростях 40 — 50+, то скорее стоит присматриваться к директдрайвам.

Также у директдрайва посредством контроллера можно реализовать режим рекуперации — перевод электродвигателя в режим генератора с запасанием выработанной энергии обратно в аккумуляторную батарею.

Эффект от подзарядки аккумулятора рекуперацией достаточно мизерный — порядка увеличения на 2-3 процента пробега, плюс ещё там есть ньюансы в виде больших токов зарядки, и того, что заряжать литиумный акб при температурах ниже +5 цельсия — это убивать его (относится и к мобилам и прочим бытовым девайсам на литий-ионе и литий -полимере, кстати), но зато его можно использовать в качестве тормоза, и таким образом экономить тормозные колодки.

Кстати, в «большом электротранспорте», в виде, к примеру, электропоездов ЭР2Т, рекуперативное торможение точно так и используется — до скорости порядка 25 кмч поезд тормозит чисто введением тяговых электродвигателей в режим генераторов, отдавая выработанную электроэнергию обратно в контактную сеть.

Для экономичного вождения много полезнее минимально пользоватся торможением, и максимально — накатом — то есть видя красный сигнал светофора, к примеру, не переть прямо до него на газу, а метров за 300 закрыть газ, и накатом двигатся, чтобы к приезду к светофору иметь скорость не более 10-15 кмч.

Что ещё: скорость езды.

Один из наиболее частых вопросов новичков — как быстро мой велосипед будет ехать на электроприводе?

Это прямо зависит от четырёх вещей:

1. Обороты холостого хода мотор-колеса при номинальном напряжении:

Нормальный продаван их либо указывает, либо их можно из него выбить.

У моего моторколеса, к примеру, это 310 RPM при 48V. При замере китайским тахометром,
оказалось 305 оборот в минуту при питании от 4 последовательно соединённых свинцовых акб по 12 вольт (примерно 50 вольт фактически) на вывешенном колесе — приемлемо.

Не забывайте, что это обороты мотор-колеса без нагрузки, это важно!

2. Диаметр обода колеса. Понятно, что чем больше окружность колеса, тем больше будет фактическая скорость при равных оборотах.

Формула для расчёта: окружность колеса в миллиметрах / 1000 * (обороты мотор-колеса /60) = скорость в метрах в секунду. Для километров в час умножить на 3.6, для получения финальной прогнозируемой скорости — всё это ещё поделить на 1.2, ибо обороты под, даже вполне посильной нагрузкой, будут ниже, чем без нагрузки (приблизительно на 20 процент, да).

3. Соответствие мощности к сопротивлению движению.

Если у вас расчётная скорость получилась 50 кмч, для достижения и поддержания таковой скорости мотор должен будет развивать мощность порядка киловатта, или 1000 ватт.

Если ваш мотор будет развивать мощность в 500 ватт, то из за сопротивления вращению он не сможет достичь своих максимальных оборотов, понятно, и вы будете довольствоватся максимальной скоростью в 37 кмч вместо 50 — при этом мотор ещё будет довольно сильно греться из за перегрузки, если вы на такой скорости будете ездить на до конца выкрученной ручке газа.

4. Напряжение питания.

При покупке моторколеса, к нему указывается номинальное напряжение питания — к примеру, 48 вольт.

Но напрямую такие двигатели никто не питает — они управляются контроллером, который получает от аккумуляторной батареи однофазное постоянное напряжение, и преобразует его в трехфазное «вращающееся», для питания мотор-колеса.

Так вот, не обязательно питать моторколесо контроллером и батареей на указанное напряжение.
Вы можете питать 48-вольтовый мотор батареей и контроллером на 36 вольт.

Или на 24, или на 60 вольт — при этом скорость вращения мотор-колеса на полном газу будет соотвественно 0.75, 0.5, или 1.25 от номинальной.

То есть, вы вполне можете регулировать максимальную скорость в некоторых пределах чисто изменением напряжения аккумуляторной батареи и контроллера.

Есть контроллеры на двойное напряжение — например, на 36/48 вольт, или на 48/60 вольт.

Также важный параметр контроллеров применительно к электродвигателю — это его ампераж, через который может быть установлена максимальная мощность достигаемая мотором, который он питает — например, 36v 17A = ~ 612 watt, 60V 25A =~ 1500w

Дело в том, что указанная на моторколесе «мощность в ваттах» — это скорее рекомендуемая долговременная, при которой он не перегреется, и при которой гарантируется его долгая и счастливая жизнь.

А так-то на 250 ватт мотор можно и 500, и 800 ватт, и даже киловатт подать — понятно, это в долговременной преспективе может не понравится пластиковым шестерёнкам, или фривилу, но считается что двух — трехкратное форсирование большинство моторколёс переносит относительно хорошо.

Впрочем — контроллеры достойны отдельной статейки, по этому в эти дебри сейчас углублятся не будем.

Что ещё важно — усилители дропаутов (torque arm).

В силу того, что рама обычных велосипедов не предназначена на сопротивление оси колёс на скручивание, особенно, в случае алюминиевой вилки / рамы, крайне рекомендуется принимать меры против проворачивания оси мотор-колеса.

Дело в том, что согласно чему-то там любое действие рождает противодействие.

Мотор-колесо крутит обод, опираясь на ось, то есть ось колеса у неё как точка опоры, которую она при этом пытается провернуть в другую сторону.

Если пазы вилки этот момент не выдерживают, они ломаются, как следствие — колесо уезжает отдельно, велосипед на скорости перьями вилки втыкается в асфальт. К чему это приводит — надеюсь, обьяснять не надо, поломки костей и даже морг в результате — вполне вероятны.

Удачи в электрификации, друзья!

ПС что-то глаза у меня тут недобрые — впервые сам это, на большой картинке, заметил…
но вообще то я белый и пушистый, если рано с утра на работу не надо ехать...:D

habr.com

Кареточный мотор vs Мотор-колесо · Блог Режимщика

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.

Устройство

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.

Технические характеристики

Но это еще не все, давайте сравним технические характеристики моторов.

Мотор-колесо

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.

Кареточный мотор

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).

Мощность

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.

Занимательная математика

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.

Выводы

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

обзор моделей и советы по установке

Время чтения: ~8 минут Автор: Михаил Скворцов 229

Не многие из современных спортсменов вспоминают, что в деревнях и малых городах СССР был целый культ самодельных мотороллеров. Из сравнительно доступных «уралов» и «туристов» путем установки мотора для велосипеда создавались настоящие произведения инженерного искусства.

Новый виток развития рынка на рубеже 80-х – 90-х годов прошлого века подстегнул и рынок моторов для них. Сейчас велосипедистам доступны несколько типов моторов и даже полноценные моторизованные велосипеды, продающиеся в сборе.

Зачем они нужны

Для начала – зачем вообще устанавливать двигатель?

Первое – это, конечно, скорость. С хорошим двигателем велосипед может развивать скорость в 40-50 км/ч без участия велосипедиста. Это интересно и при прогулке в выходной день, и в дороге с работы и на работу, когда надо добраться быстро, недорого, а ещё, желательно, и не потным. Некоторые даже специально едут на работу с помощью велосипедного двигателя, а возвращаются домой, крутя педали в своё удовольствие.

Второе – это экономия сил. Далеко не все используют велосипед как тренажёр экстремальной выносливости. Хочется и просто покататься в своё удовольствие, а иной раз это не так просто сделать, когда ландшафт состоит из перепадов, буераков и холмов с затяжными подъёмами. Чтобы скомпенсировать недружелюбную к плохой спортивной подготовке среду, очень приятно использовать двигатель.

Третье – вполне условное – это страсть современных райдеров к прогрессу и уникальности. Давно прошли описанные в начале статьи времена самодельных мопедов в каждом дворе, и иметь моторизированный байк, да ещё и собранный своими руками – это очень и очень круто.

Правовые тонкости

Кстати, добавление вело мотора резко усложняет жизнь райдера с правовой точки зрения. Конечно, и на обычном велосипеде мы являемся полноценными участниками дорожного движения и несём ответственность за наше поведение на дороге. С приобретением же дополнительного к мускульной силе источника работы велосипед становится транспортным средством. Нужны ли права для вождения транспортного средства? Да, нужны. Это нововведение 2014 года.

Права категории «М» достаточно доступны. Как минимум, ими «по умолчанию» обладают все сдавшие на категорию «Б». Отдельно же вождению мотоциклов, мопедов и мотороллеров обучают редко, хотя доступ к сдаче экзаменов на эту категорию доступен на 2 года раньше. В практике же большинство просто игнорирует эту букву закона и не имеет особых проблем. Сотрудники ДПС редко связываются с манёвренными целями, только в том случае, если за рулём совсем юный водитель.

Последствия различных нарушений:

  • За вождение без прав – 800 р. штрафа и запрещение управлением (практика применения до конца не ясна – то ли байк отбирают, то ли несуществующие номера снимают).
  • При участии в ДТП – персональная ответственность, так как ОСАГО на велосипед явно не оформлялось.

История и современность

Как уже было рассказано, изначально моторы на велосипеды устанавливались исключительно кустарно – брались движки от различных лодок, мотоблоков и просто станков, изготавливался привод и транспортное средство было готово.

Со временем промышленность пошла навстречу народным умельцам, и советские заводы, кроме выпуска готовых мотороллеров «Рига», начали выпускать отдельные двигатели, которые устанавливались самостоятельно на произвольную технику.

Наиболее популярные и известные моторы для велосипедов – это серия «Д» от завода «Красный Октябрь» из Ленинграда. Некоторые умельцы на соревнованиях разгонялись до 100 км/ч на изделиях с данным движком. Многие отмечают, что качество советских моторов было нестабильным. Всё слишком зависело от смены, партии, даты изготовления и, конечно же, технических навыков пользователя. Серия «Д» изначально предназначалась для кружков юных техников, и использование этих комплектующих требовало подготовки.

Ещё одним историческим мотором можно признать «Комету». Данный двигатель производился как комплектующее для очень широкого ассортимента техники. На базе «Кометы» изготавливались бензопилы, мотоблоки, мотороллеры и, конечно же, мотовелосипеды. Почти 2 «лошадки», малый вес и универсальность принесли этому двигателю для велосипеда славу.

За границей всегда было большое разнообразие моделей, которые в итоге пришли и к нам. Сейчас наиболее популярными являются моторы от Honda. Они стали де-факто стандартом как на лодках, так и на моторизированных велосипедах.

Типы моторов

Для столь миниатюрной и хрупкой техники годятся всего несколько типов моторов, поэтому о них рассказывать долго не получится. Можно подвесить движок на раму или поставить на багажник – это не так важно, главное, на каком топливе будет работать новое «сердце» велосипеда.

Бензиновый

До недавнего времени бензиновый мотор был первым, о чём стоило задумываться, механизируя свой велосипед. Как уже было рассказано, история использования бензиновых моторов на велосипедах насчитывает более полувека. Использовались не только серийные двигатели для велосипедов, но и различная экзотик, например, двигатели от триммеров и бензопил.

Для движения байка хватает минимальной, по меркам бензиновых двигателей, силы. Обычно это 1-2 л.с. Соответственно, объём движка начинается с 50 кубических сантиметров. Различают одноцилиндровые (большинство советских моделей, снятые с техники моторы) и двуцилиндровые двигатели. С разницей в мощности в 1,5-2 раза, вторые обычно устанавливаются, когда к моторизации подходят серьёзно. Обычно, конечно, это импортные движки, например, Honda.


Современный мотор Комета

Обычно бензомотор максимально прост, и используются двухтактные механизмы, которые заправляются смесью бензина с маслом и не требуют особого ухода. Комета, Д-5 и Д-6 и их китайские клоны F50 и F80 – двухтактники. Кроме того, они проще заводятся и могут быть съёмными. 4-х тактный мотор – это редкость на байке, более сложный механизм более экономичен, но «подхватистость» у него ниже, а ремонт, вес и стоимость – много дороже.

Электрический

Электровелосипеды резко обогнали бензиновые в последние годы. Здесь «сыграли» сразу несколько факторов:

  1. Удешевление электродвигателей вследствие унификации производства в Китае.
  2. Изобретения в сфере аккумуляторов, которые стали намного легче и вместительней.
  3. Усложнение конструкции байков до того уровня, что электродвигатель становится приемлемым аксессуаром.

Электрический мотор на велосипед проще в установке и обслуживании, но инженеры пошли дальше, чем просто первый шаг замены бензинового движка на электрический. Сейчас стали очень популярны мотор-колёса, когда электрический двигатель для велосипеда устанавливается на втулку колеса неразъёмным способом. Это увеличивает и простоту установки (просто закрепить колесо и аккумулятор), и срок эксплуатации. Отсутствие дополнительного цепного привода и механизмов переключения делает конструкцию проще и надёжнее.

Оборудование

Каким образом устанавливается двигатель на велосипед? Есть множество моделей, которые поставляются сразу как велосипед с мотором и являются электровелами или практически мопедами. Некоторые компании (привет, «гаражный тюнинг») занимаются переоборудованием в мелкосерийном масштабе. Большинство же моторов устанавливаются на велосипеды вручную самими велосипедистами. В последнее время популярность приобрели наборы («киты»), состоящие из мотора и всех необходимых деталей, а также инструкции, как с их помощью оборудовать свой байк.

Это выгодно производителю. Он не несёт гарантийных обязательств за весь велосипед, ему не надо подстраиваться под вкусы клиентов относительно рам, обвеса и бренда велосипеда. Для покупателя же это инженерный вызов, возможность недорого и своими руками сделать серьёзный апгрейд своего двухколёсного коня.

Самоделки

В любом случае, самыми популярными интересами велосипедистов остаются самоделки. Кто-то выбирает их из-за низкой стоимости – «комплект» из б/у двигателя Комета, цепи и нескольких шестерён обойдётся в 2-3 раза дешевле, чем цена готового набора. Да и фактор технического любопытства, удовольствие от того, что моторчик на велосипед установлен своими руками, очень важен. Так и появляются монструозные байки с несколькими передачами и пресловутые ускорители на бытовых движках.

Заключение

Оборудование велосипеда мотором – серьезное дело. В несколько раз возрастает и средняя скорость байка, и его требовательность к обслуживанию, не говоря уж о стоимости. За многие годы «моторизация» превратилась из увлечения мальчишек в целый бизнес по оборудованию велосипедов и производству комплектующих для этого.

Покупка и установка мотора не велосипед – серьёзный шаг, и, несмотря на все плюсы, дело это сложное, и интересно далеко не всем байкерам.

загрузка...

velofans.ru

Лучшее мотор-колесо – какое оно? Как не ошибиться при выборе мотор-колеса для велосипеда — Об электровелосипедах подробно — Блог — Статьи

Чтобы определиться, какое мотор-колесо лучше всего подходит для использования в конкретном случае, нужно проанализировать свои потребности, технические особенности велосипеда, располагаемый бюджет и другие факторы.

Прежде всего, чтобы выбрать лучшее мотор-колесо, примите во внимание:

  • Технические параметры заинтересовавшей вас модели – номинальное напряжение, мощность, эффективность, класс защиты от влаги, вес, рекомендуемую нагрузку, материалы изготовления. Для спокойной езды по относительно ровному рельефу хорошо подходят мотор-колеса на 250 или 350 Вт (если ваш вес не превышает 80 кг). Если же нужны улучшенные тяговые характеристики, разгон до 40–45 км/ч и уверенный подъем в гору, потребуется мощность мотора не менее 500 Вт.
  • Особенности поставки – заспицованное в обод или отдельно. Собранное колесо стоит дороже.
  • Тип установки – переднее или заднее.
  • Под какую ширину рамы подходит интересующее вас мотор-колесо.
  • Тип привода – прямой или с редуктором.

Выбираем между редукторными и прямоприводными мотор-колесами

Прямоприводные электродвигатели имеют простую конструкцию и выполняют свои функции без вспомогательных передаточных деталей. Они надежны и долговечны, имеют чуть меньший КПД, нулевой люфт, малый порог шумообразования и повышенную жесткость при нагрузках. К тому же, при торможении такие мотор-колеса могут работать в режиме генератора. Это означает, что они способны вырабатывать рекуперативную энергию, рассеивающуюся в приводе или вновь поступающую к аккумулятору. Но для активации функции рекуперативного торможения нужно, чтобы контроллер обеспечивал выполнение данной функции электродвигателем.

Редукторные моторы в режиме генератора работать не могут, по КПД превосходят модели прямого привода, а по устойчивости к износу уступают им. Зато они легче, компактнее, имеют значительно меньшее сопротивление качению за счет обгонной муфты, обеспечивают высокий крутящий момент и экономно потребляют электроэнергию.

Дополнительным отличием редукторных моделей являются их скоростные параметры. Стандартные наборы ограничивают скоростью не более 30–40 км/ч. На больших скоростях срывается смазка с шестеренок планетарного редуктора, увеличивается износ и сокращается ресурс. Если вам не нужны большие скоростные показатели и при этом важно не утяжелить велосипед, компактный редукторный мотор станет оптимальным выбором.

Какое мотор-колесо вам больше подходит?

Если вы еще не определились с выбором подходящего вам типа мотор-колеса, ответьте на следующие вопросы:

  • По какому рельефу вы планируете кататься? Для комфортной езды по холмистой местности выбирайте мотор с редукторным приводом, мощностью не менее 500 Вт.
  • Какую скорость хотите развивать? Для велопрогулок со скоростью 25–30 км/ч подойдет редукторный мотор мощностью 250–350 Вт, а для скоростной езды – более мощные модели с прямым приводом.
  • Принципиальна ли для вас разница в весе электродвигателей? Прямоприводные моторы тяжелее редукторных, в моделях одинаковой мощности эта разница может доходить до двух раз.

Лучшие мотор-колеса для велосипедов в широком ассортименте представлены в каталоге интернет-магазина ВольтБайкс. При затруднениях с выбором подходящей модели электродвигателя вы всегда можете проконсультироваться с нашими специалистами.

Также предлагаем вашему вниманию материал о том, в каком диапазоне температур работают литиевые аккумуляторы.

www.voltbikes.ru

Подвесной электромотор для велосипеда

На чтение 9 мин. Просмотров 1.5k.

Если выбирать транспорт между автомобилем, мотоциклом, автобусом или велосипедом, то, наверное, многие выберут последний вариант. Если порассуждать, то это самый удобный и быстрый способ передвижения. Так как автомобиль – вещь довольно дорогая, а доехать на нем куда-либо будет очень долго из-за вечных пробок, автобус – тоже не вариант – придется ютиться в толпе людей, среди которых очень жарко и неудобно.

Мотоцикл обязывает иметь водительское удостоверение и к тому же езда на нем может быть опасной. Поэтому остается только велосипед, который если снабдить двигателем, будет идеальным транспортным средством. Такое средство передвижения стало очень популярным в последние годы. Даже простой старый дедушкин велосипед можно оборудовать мотором и спокойно передвигаться по городу, быстро и без пробок. На свое усмотрение можно выбрать электромотор для велосипеда.

Разновидности электромоторов

На велосипед можно установить следующие типы электромоторов:

  • Мотор-колесо;
  • Мотор на передаче фрикционного действия;
  • Электромотор подвесного типа.

Наиболее популярные производители электромоторов

1. Bafang (8FUN) – электромотор, изготовленный в Китае.

Эта компания выпускает электромоторы в виде набора с колесом. Этот двигатель пригоден для надежного соединения его с любой рамой. Мощность данного производителя двигателей бывает разной – ее диапазон колеблется от 250 Вт до 750 Вт. Напряжение при этом тоже будет разное – от 24 до 48 В. Из всех электродвигателей этого производителя отличается мотор, мощность которого составляет 750 Вт 29 А.

Редуктор в нем имеет две ступени передач. Набор включает в себя блок привода, педали газа, шатуны, монитор и педаль тормоза. Общая масса всего электродвигателя составляет всего около четырех килограмм. Скорость, до которой мотор может максимально разогнаться составляет всего 50 км/ч.

2. Bosсh.

Такие компании как Merida, Scott, Stevens, Cannondale используют эти двигатели для производства своих велосипедов. Скорость разгона такого электродвигателя не очень высокая – составляет всего 25 км/ч. Его мощность примерно 250 Вт, а максимальное значение может подняться до 350 Вт.

Эти электродвигатели также выпускаются в наборе, в который входят:

  • Механизм, который сигнализирует о том, что мотору необходимо помочь педалями.
  • Аккумуляторная батарея
  • Устройство, которое полностью заряжает аккумуляторную батарею за три часа
  • Компьютер, который оснащен четырьмя режимами. Этот компьютер позволяет экономно использовать расход аккумулятора, регулируя мощность двигателя в нужной пропорции.

Вес такого электромотора составляет всего 2,5 кг, что очень удобно при езде, так как велосипеде становится тяжелее.

3. Golden Motor. Эти моторы представлены в виде колеса. Набор включает в себя педаль газа, аккумуляторную батарею и другие составляющие для монтирования двигателя. Самый большой уровень напряжения такого двигателя составляет 60В. Сам двигатель включает в себя датчик, сигнализирующий об уровне нагрузке и температуре. Максимальная скорость, которую сможет набрать велосипед, оснащенный данным типом двигателя, составляет 40 км/ч. Вес его относительно маленький – всего три килограмма. Монтировать такой мотор можно практически на любой велосипед.

4. Электродвигатель YAMAHA это очень известное название бренда, который выпускает даже двигатели для велосипеда. Здесь главным достоинством принято считать высокие технические показатели и само качество двигателя. Мощность данного вида мотора может достигать 4 л.с.. Здесь уже не придется при подъеме в гору помогать мотору педалями.

К минусам же можно отнести очень высокую стоимость данного предмета. Эта фирма все чаще стала производить двигатели для велосипеда именно электронного характера, поэтому бензиновых видов двигателя становится все меньше.

Мотокомплекты для велосипеда

Двигатель-колесо

Данный тип двигателя стал очень популярным среди любителей велосипедов. Главным его достоинством считается возможность переделывания простого велосипеда в электровелосипед.

Следует отметить, что при монтировании данного двигателя в состав велосипеда его практически не видно, так как мотор-колесо по дизайну и внешнему виду похож на простую ступицу. Двигатель этот может быть установлен либо к одному из колес, либо к обоим колесам сразу.

После того как завершена установка аккумуляторной батареи и рычага газа, можно считать, что велосипед готов к использованию.

Мощность двигателя такого типа колеблется от 150 Вт до 2000 Вт. В зависимости от мощности подбирается мотор с определенным напряжением – от 24 до 48 В. К каждому из этих вариантов необходимо подбирать нужный аккумулятор.

Данный вид мотора способен набрать скорость до 70 км/ч, и при такой скорости проехать примерно 50-60 км. Но при движении в гору, эти показатели могут меняться.

Подвесной электродвигатель

Такой мотор представляет собой самостоятельную деталь, которая соединяется с нижней частью рамы велосипеда. При монтаже такого вида двигателя обязательно следует установить кожух, который будет защищать мотор.

Во время движения мотор отправляет усилие через цепь на заднюю звезду велосипеда. Работа двигателя производится с помощью аккумулятора, который также устанавливается на раме велосипеда. Благодаря контроллеру, возможно регулирование скорости и мощности двигателя. Этот контроллер выглядит, так же как и рычаг газа на руле.

Подвесной электродвигатель немного тяжелее мотора, указанного выше, поэтому «усовершенствованный» велосипед будет немного тяжелее. Но этот недостаток компенсируется тем, что велосипед с таким мотором сможет набрать скорость до 120 км/ч. Велосипеды, на которые можно установить подвесной электродвигатель, могут быть самыми разными.

Мотор на фрикционной передаче

Принцип действия этого типа электромотора заключается в том, что крутящий момент, который передается от электромотора, направляется напрямую к колесу велосипеда, точнее к его покрышке. Такая передача считается малоэффективной и имеет множество недостатков, таких как:

  • Низкий уровень КПД;
  • Колеса служат очень малый срок;
  • Периодически необходимо проверять давление воздуха в шине велосипеда;
  • В дождливую погоду ролик передачи крутящего момента проскальзывает.

Плюсом же такого вида электродвигателя считается возможность монтирования его на велосипед, не разбирая его.

Электромотор подвесного типа для велосипеда Комета

Такой набор обычно устанавливается на задний багажник. Принцип работы такого мотокомплекта заключается в передаче крутящего момента к задней звездочке колеса.

В случае установки электродвигателя на передний багажник, крутящий момент будет передаваться к передней звездочке велосипеда.

Набор может быть разных видов. Мощность двигателя бывает от одной до двух лошадиных сил. Самый мощный двигатель может разогнаться до 50 км/ч.

Также в комплект может быть включен бензобак и глушитель. Общая масса такого электродвигателя будет не более пяти килограмм.

Но такие моторы имеют и недостатки. Например:

  • Электромотор такой модификации стоит относительно дорого;
  • Качество мотора вызывает некоторые сомнения;
  • Не идеальны и эстетические характеристики электромотора.

ДВС Комплекты

Двухтактный мотор с одним цилиндром

Такой двигатель устанавливается на раму велосипеда. Крутящий момент его передается к звездочке переднего колеса. Плюсом такой передачи является то, что можно переключать скорости электромотора.

Здесь необходимо применение специальной бензиново-мясляной жидкости, которая является рабочей смесью. С помощью потоков воздуха мотор охлаждается. Его максимальная мощность составляет 1,5 л.с. Это очень много для велосипеда, поэтому можно смело ездить по прямой трассе. Но при езде в гору следует помогать мотору педалями.

Максимальная скорость, которую может развить данный двигатель – 30 км/ч. За 100 км дороги двигатель расходует один литр горючей смеси.

В комплекте с мотором идет также глушитель и бензобак. С помощью данного комплекта можно свой старый велосипед преобразовать до нового быстрого байка.

Двухтактный газовый мотор для велосипеда

Такой тип двигателя был придуман китайскими производителями. Объем его составляет 48см3. Отличие его от простого электродвигателя в том, что за место бензобака в нем монтирован газовый баллон. Вся конструкция такого мотора вызывает сомнения. Такой мотор ничего не экономит, так как и моторы на бензине мало потребляют топлива.

Изготовление электродвигателя для велосипеда самостоятельно

Чтобы самостоятельно усовершенствовать свой старый велосипед, нужно подобрать нужный двигатель для его нового назначения. Так все электромоторы заряжаются от сети, то нужно обеспечить им аккумулятор нужной мощности. Иногда они могут достигать внушительных размеров, что не всегда удобно и красиво смотрится на велосипеде.

Самым популярным двигателем, используемым при совершенствовании велосипеда, считается мотор от старой газонокосилки или триммера. Следует учитывать мощность мотора, так как если он слабый, то велосипед даже не тронется. Но и слишком мощный не подойдет, так как он будет обладать крупными габаритами.

Достоинством электромоторов принято считать их тихую работу, по сравнению с моторами, работающими на бензине.

Моторы для велосипеда можно подобрать совершенно разные. Стоит только учитывать три параметра: вес, мощность, размер.

Как сделать электровелосипед самостоятельно?

Последовательность изготовления велосипеда с электромотором:

  • В первую очередь необходимо приобрести все составляющие электромотора: сам двигатель, контроллер, аккумуляторные батареи, серво-тестер, зарядное устройство, необходимые провода, ремни от генератора, фривил, втулки, цепь, звездочку, переключатель передач, винты, гайки и многое другое.
  • Далее начинается сборка.
  • Прикрепить звездочку к втулке с помощью алмазного диска.
  • Зубья на цепи необходимо предварительно обточить и закрепить ее к втулке диаметром 1 см.
  • Фривил соединяется с цепью и звездочкой.
  • Вся конструкция должна быть очень прочной, так как от этого зависит безопасность движения.
  • Нужно следить, чтобы вращательные движения от мотора к звездочке передавались постепенно, чтобы не возникло деформации каких-либо частей механизма. Для этого используются шкивы и ремни генератора.
  • На раму желательно положить нержавеющую стальную пластину, смазанную термопастой, на которую крепится контроллер.
  • Серво-тестер необходим для регулирования мощности мотора. Его следует запитать, используя специальную микросхему.
  • При желании можно установить ваттметр. С его помощью можно контролировать расход энергии.
  • В багажном отсеке стоит придумать место для крепления аккумуляторных батарей.

Как самому установить подвесной электромотор для велосипеда?

Установить самостоятельно электромотор можно и без помощи специалиста. Главное выбрать подходящий двигатель.

Только зная все характеристики мотора и правил подсоединения его с аккумулятором и цепью можно справиться с задачей.

Порядок работы:

  • Цепь необходимо снять и одной ее сторон соединить с валом двигателя.
  • Двигатель с аккумуляторной батареей можно соединить с помощью мощных проводов.
  • Аккумулятор и двигатель лучше монтировать где-нибудь в центре велосипеда. Это производится с помощью зажимов, хомутов и других креплений.
  • Кнопка питания должна быть протянута к рулю и надежно там закреплена.

Электровелосипеды обладают множеством достоинств, которых нет в простых велосипедах. Здесь нет необходимости постоянно крутить педали, они очень манёвренные и вполне экологичные. Изготовить их можно самостоятельно из старого ненужного велосипеда, и прослужит он еще много лет.

Хорошие качественные электромоторы не требуют особого сложного ухода, главное следить за тем, чтобы в него не попадала влага. Каждый любитель велосипедной езды, будь то путешественник или спортсмен, по достоинству оценит все прелести усовершенствованного велосипеда, на котором не нужно прилагать никаких усилий, чтобы ехать.

veloinsider.ru

Отличие редукторного мотор-колеса от прямого привода.

  Нас очень часто спрашивают, какое мотор-колесо лучше, редукторное или с прямым приводом. Однозначного ответа мы не дадим, так как у каждого из этих двух типов мотора есть свои преимущества и недостатки. Для кого-то важным покажется одно, для кого-то другое.

Чтобы сэкономить ваше время - напишем краткую выдержку:

  • Если вам нужна скорость выше 30 км/ч, то вам нужно мотор-колесо с прямым приводом, мощностью 500 Вт и более, но при этом готовьтесь к тому, что выключенный мотор будет оказывать небольшое сопротивление при езде, а если захотите уверенный подъем в гору, то мощность должна быть 1500 Вт и более.
  • Если вас устроит скорость до 30 км/ч, то вам подойдет редукторное мотор-колесо 350 Вт, при этом вы получите уверенный подъем в гору, отсутствие сопротивления при езде с выключенным двигателем, а также малый вес и габариты мотора. Если вас это устроит, то минусы редукторного мотора уже несущественны.
  • Оба мотор-колеса безщеточные.

  Редукторное мотор-колесо 250-350 Вт.

  Для начала вкратце расскажем что такое редуктор и зачем его устанавливают в мотор электровелосипеда. Редуктор - это устройство, которое увеличивает крутящий момент мотор-колеса, но при этом снижает максимальную скорость движения до 30 км/ч. То есть заезжать на горку будет легко, но на прямой дороге скорость будет невелика. Это то же самое, как ехать на автомобиле на первой-второй передаче. У мотор-колеса с прямым приводом такой же крутящий момент будет доступен при мощности 1500 Вт.

  Редуктор состоит из планетарной передачи с тремя пластиковыми шестернями внутри. Срок службы этих шестеренок зависит от режима эксплуатации и в среднем составляет 6-9 тыс.км. Замена шестеренок - дело несложное, занимает 1-2 часа, а их стоимость можно узнать здесь. Есть модификации со стальными шестернями, но это редкость, так как такие моторы довольно шумные.

  У редукторных мотор-колес отсутствует сопротивление при езде с выключенным мотором. Иначе говоря, если у вас сядет аккумулятор, то вы сможете ехать как на обычном велосипеде. Хороший накат обеспечивается наличием обгонной муфты, которая механически отсоединяет мотор от колеса, её можно сравнить с трещоткой на заднем колесе велосипеда - когда вам нужно, вы начинаете крутить педали и передавать крутящий момент на колесо, но колесо не может обратно передать свой крутящий момент на педали. Обратная сторона этого преимущества - невозможность рекуперации, то есть вы не сможете тормозить двигателем и заряжать батареи.

  Следующая отличительная черта редукторного мотор-колеса - это компактность и малый вес. Многие даже не будут подозревать, что у вас электровелосипед, так как мотор в колесе будет чуть-чуть больше в диаметре чем втулка. Это опять-таки объясняется наличием редуктора внутри.

  Большинство редукторных мотор-колес обладают максимальной мощностью 350 Вт, чуть реже 500 ватт, но не более. Это является относительно отрицательной стороной такого типа мотор-колес, так как далеко не всем нужны более мощные моторы.

  Также стоит отметить низкий уровень шума у редукторных мотор-колес, они практически бесшумные. Не сказать что прямой привод шумит, но все-таки он немного громче работает, чем редукторное мотор-колесо.

  Ну и напоследок про цену... Редукторное мотор-колесо стоит дешевле чем мотор-колесо с прямым приводом.

 

Мотор-колесо с прямым приводом (безредукторное).

  У такой конструкции есть две основные части - ротор и статор. Ротор - это ось колеса с обмотками, она неподвижна и жестко закреплена к раме велосипеда. Статор - это втулка колеса с мощными постоянными магнитами, к которой закреплены спицы и обод, она подвижна. Такая конструкция крайне надежна и проста, так как в ней нет трущихся частей, кроме подшипников. Это классическая схема трехфазного двигателя переменного тока, только в ней статор вращается вокруг ротора.

Преимущества такого мотор-колеса:

  • Надежность и простота конструкции
  • Возможность тормозить двигателем (рекуперация)
  • Большая мощность до 5000 вт
  • Скорость передвижения до 100 км/ч
  • КПД выше за счет отсутствия редуктора

Недостатки:

  • Небольшое сопротивление при езде с выключенным мотором. То есть если у вас сядет аккумулятор, то крутить педали будет чуть-чуть тяжелее, чем на таком же велосипеде без мотора. Это сопротивление сравнимо с легким встречным ветерком.
  • Большие габариты и вес мотора
  • Мотор-колесо с прямым приводом дороже редукторного при одинаковой мощности.

Итог: если вам нужна хорошая скорость от 30 км/ч - выбирайте прямой привод. В остальных случаях стоит отдать предпочтение редукторному мотор-колесу.

Добавить комментарий

5kwt.ru


Смотрите также

faq-ru.ru

  Карта сайта, XML.