(пусто)
 
Валюта:

Оплата и доставка

(044) 227-55-67
(063) 367-66-72
(050) 278-84-01
(068) 789-76-86
Написать письмо
ICQ 422217252
ICQ 620287577
SiteHeart


Мотор-колесо электровелосипеда  RSS 2.0

На электровелосипедах применяют два вида электрических двигателей: традиционный коллекторный двигатель постоянного тока, и бесколлекторный (бесщеточный) синхронный электродвигатель постоянного тока - мотор-колесо.

Коллекторный двигатель постоянного тока применяется, в основном, с цепной передачей, и устанавливается либо на раме, либо на заднем или переднем багажнике. Так как такой тип двигателя не является «мотор-колесом», то мы его в этой статье не рассматриваем.

подвесной мотор для электровелосипеда

Велосипедный навесной коллекторный двигатель с редуктором и звездочкой для цепи. Узнать детали

Мотор-колесо - это интегрированный в колесо электродвигатель, который становится все более популярным, так как имеет очевидные преимущества перед коллекторным навесным мотором (у последнего - тоже есть свои плюсы. но о них - в отдельной статье):

  1. Мотор-колесо не требует дополнительного механизма передачи мощности (трансмиссии) от двигателя к колесу - здесь сам двигатель, трансмиссия и колесо «в одном флаконе».
  2. Мотор-колесо не имеет иных трущихся деталей, кроме подшипников (если он - безредукторный), двигатель - бесщеточный, поэтому мотор-колесо - очень надежная вещь.
  3. Используя мотор-колесо, даже неопытный велосипедист легко и быстро переоборудует своей велосипед в электрический (имея толковую инструкцию под рукой), в случае с навесным мотором все может оказаться не так просто...

электровелосипед с мотор-колесом Электровелосипед GP-11, оборудованный мотор-колесом
электровелосипед с коллекторным двигателем Электровелосипед с навесным коллекторным двигателем постоянного тока

Наивно думать, что мотор-колесо - изобретение последних лет. В начале прошлого века серийно строились мотоциклы с бензиновыми мотор-колесам (да, вот такое чудо техники!), и советский луноход тоже ездил по Луне на мотор-колесах.

мотор-колесо лунохода Мотор-колеса советского лунного вездехода "Луноход-1"
мотор-колесо электромобиля Мотор-колесо современного гибридного автомобиля (электромобиля)
Сегодня мотор-колесо используется не только для электровелосипедов. Мотор-колеса применяются в многоосных тяжелых тягачах, в большегрузных карьерных самосвалах, и все чаще - на гибридных и электромобилях, не говоря уже об электроскутерах, электросамокатах, и прочей малой технике.

электроскутер Электроскутер с мотор-колесом
электросамокат Электросамокат с коллекторным двигателем
Мотор-колеса производятся различной мощности, для установки в переднюю или заднюю вилку велосипеда (имеют разный диаметр оси), заспицованные в обод, или - незаспицованные. Для мотор-колес большей мощности требуются более высокое напряжение. Конструктивно мотор-колеса делятся на два типа - те, что имеют встроенный редуктор планетарного типа, и колеса без редуктора.

мотор-колесо заспицованное Мотор-колесо, заспицованное в обод. Ссылка
Незаспицованное мотор-колесо Незаспицованное мотор-колесо. Смотреть
Мотор-колесо с редуктором Внутреннее устройство мотор-колеса с редуктором
мотор-колесо без редуктора А так устроено мотор-колесо без редуктора

И мотор-колесо с редуктором, и колесо без редуктора имеют один и тот же принцип действия - в неподвижном статоре создается вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с постоянными магнитами ротора, заставляет его крутиться. Статор изготовлен из пластин электротехнической стали, и похож на многолучевую звезду, на лучах которой намотаны обмотки. Когда в этих обмотках протекает электрический ток, лучи становятся магнитами (электромагнитами), и притягивают к себе постоянные магниты, расположенные на роторе.

Обмоток на статоре может быть много - несколько десятков, это обеспечивает плавность вращения колеса, и достаточную мощность; но все эти обмотки соединяются, в итоге, в три, чередуясь, по окружности, последовательно: 1-2-3-1-2-3-1-2-3... Напротив этих обмоток, как уже говорилось, на роторе на небольшом расстоянии (с увеличением расстояния сила магнитного поля ослабевает) находятся магниты, изготовленные из редкоземельных элементов. Чтобы наш двигатель непрерывно крутился, надо последовательно, и строго в нужный момент подавать импульсы напряжения на обмотки, активизируя их магнитные свойства, когда они только приближаются к нужному магниту. Но как узнать, когда наступит «нужный момент»? - Для этого на неподвижном статоре установлены специальные датчики, определяющие положение ротора относительно статора - датчики Холла. Датчик Холла (их - 3 в мотор-колесе) реагирует на магнитное поле постоянных магнитов, вырабатывая электрический сигнал, поступающий в контроллер мотор-колеса.

Контроллер мотор-колеса Контроллер мотор-колеса

Получив информацию от датчиков Холла о положении ротора, контроллер в нужный момент подает импульсы напряжения на обмотки статора, превращая их в электромагниты, притягивающие постоянные магниты ротора, и, тем самым, обеспечивая его вращение. Ниже на рисунке представлена анимация, иллюстрирующая принцип работы синхронного вентильного двигателя постоянного тока. Эта иллюстрация соответствует и принципу работы мотор-колеса электровелосипеда, с той лишь разницей, что статор мотор-колеса с обмотками и датчиками Холла находится внутри (закреплен на оси), а ротор с электромагнитами вращается вокруг него. К ротору, в итоге, крепятся спицы, к спицам - обод, камера и покрышка, и мы получаем готовое мотор-колесо.

Иллюстрация - принцип действия синхронного вентильного двигателя постоянного тока. Двигатель называется «синхронным», потому что ротор и статор взаимодействуют синхронно; «вентильным» - так как управляется электрическими вентилями, подающими импульсы напряжения на обмотки статора синхронно с вращением ротора. Источник иллюстрации

Исходя из принципа работы мотор-колеса, очевидно, что мотор-колесо можно заставить вращаться в обратную сторону, изменив схему подключения цепей питания и датчиков Холла. В большинстве случаев это возможно сделать, кроме, пожалуй, случая, когда мотор-колесо имеет встроенную обгонную муфту, призванную исключить эффект торможения при выключенном двигателе, когда постоянные магниты наводят ЭДС в обмотках, и двигатель работает как электрогенератор (об этом - ниже: рекуперация).

Управление скоростью вращения мотор-колеса (скоростью движения электровелосипеда) осуществляется при помощи ручки (рычага) газа, при этом мы не увеличиваем/уменьшаем напряжение в обмотках, что было бы правильно для коллекторного двигателя постоянного тока, а изменяем количеством импульсов напряжения в секунду, которые подаются на обмотки мотор-колеса. Еще один элемент управления мотор-колесом - встроенные в тормозные ручки датчики, отключающие подачу питания на двигатель, когда мы хотим затормозить электровелосипед.

Кстати, те, кто уже имеют опыт эксплуатации электровелосипеда с мотор-колесом, знают, что крутить педали на таком велосипеде при выключенном двигателе труднее, чем на обычном, потому, что постоянные магниты ротора наводят ЭДС в обмотках статора, и двигатель в отключенном состоянии работает как генератор электрической энергии, отбирая мощность у педального привода. Это свойство мотор-колес, называемое эффектом рекуперации энергии, позволяет заряжать аккумулятор, когда вы едете с горки, или крутите педали без помощи двигателя. Для того, чтобы пользоваться рекуперацией, надо иметь специальный контроллер... Однако в большинстве электровелосипедов эффект рекуперации не используется, и необходимость в рекуперации представляется сомнительной - чтобы обеспечить нужный ток заряда надо достаточно быстро крутить педали, причем - с большим усилием, ведь в этом случае вы не только обеспечиваете движение велосипеда, но и тратите мускульную энергию на зарядку... - а в чем тогда сакраментальный смысл езды на электрическом приводе, если половину времени движения мы будем его заряжать, обливаясь потом?..

Теперь давайте разберемся, в чем же разница между мотор-колесами с редукторами, и без него - с прямым приводом? Аргументы с точки зрения пользователя электровелосипеда:

  1. Первое - надежность: потенциально колесо без редуктора надежнее колеса с редукторами, хотя бы потому, что в нем меньше деталей. Однако это преимущество не главное: если вам досталось мотор-колесо с редуктором, сделанное руками ответственного производителя, то ресурс его работы может составлять десятки лет и сотни тысяч километров...
  2. Второй фактор - скорость: мотор-колесо без редуктора при той же мощности будет крутиться быстрее, чем колесо с понижающим обороты редуктором. То есть, если мощность вашего мотор-колеса достаточная, чтобы резво сдвинуть с места и вас, и велосипед, то вы наверняка вы будете ехать быстрее вашего компаньона на велосипеде с мотором той же мощности, но - с редуктором. Обычно скорость движения на электрических велосипедах с редукторными колесами не превышает 30 км/ч, что, впрочем, вполне достаточно в большинстве случаев.
  3. Третий фактор - вес. Безредукторные колеса тяжелее и массивнее колес с редукторами. Казалось бы, должно быть наоборот - колесо плюс редуктор должно быть больше и тяжелее мотор-колеса с прямым приводом. И для колес одной и той же электрической мощности такое предположение справедливо. Но, во-первых, колесо с прямым приводом должно иметь запас по мощности, чтобы сдвинуть велосипед с места, поэтому такие колеса - бОльшей электрической мощности - массивнее, и весят больше. Во-вторых, сам планетарный редуктор - штука небольшая и легкая: в нем используются высокопрочный износостойкий пластик и сплавы легких металлов. Поэтому, если вы не гонитесь за большой скоростью, то мотор с редуктором - это то, что надо.
  4. Напряжение питания. Электрическая мощность безредукторных колес меньше (сам мотор - меньше), поэтому напряжение питания таких мотор-колес обычно 24-36 Вольт. Это значит, что ваш электровелосипед будет весить меньше за счет меньшего веса аккумулятора при той же емкости, чем электровелосипед с мотор-колесом без редуктора, потому что такие колеса требуют для своего питания напряжение 48-60 В.

Впрочем, однако, если вы сторонник быстрой езды, без мощного, массивного, но скоростного мотор-колеса прямого привода вам не обойтись. Скорость электровелосипеда, оснащенного таким движком, может достигать 70 км/ч, и зависит от мощности мотора, его способности крутиться с большим количеством оборотов - а это зависит от количество магнитов и обмоток внутри, а также от веса аккумуляторной батареи, седока, и велосипеда в целом.

Мы, - сотрудники компании Зеленый Пингвин, имея достаточный опыт в сфере электротранспорта, - можем дать некоторые практические рекомендации по выбору мотор-колеса для переоборудования вашего велосипеда в электрический:

  1. Мощнее и больше не всегда означает лучше. Если вы собираетесь ездить со скоростью 20-30 км/ч, в местности, где отсутствуют большие перепады высот, то вам отлично подойдет редукторное мотор-колесо мощностью 250-360 Ватт для установки на переднее или заднее колесо. Установка на переднее колесо - значительно проще, при этом полностью сохраняется возможность движения с педальным приводом.
  2. Более мощное редукторное мотор-колесо или колесо с прямым приводом - мощностью 500-600 Ватт - окажется подходящим для более скоростной езды, или там, где большие перепады высот. Ставить мощное колесо следует на заднюю вилку, потому что управлять мощным передним колесом сложно, да и прочностные характеристики передних вилок велосипедов не всегда позволяют это сделать. При этом учите, что с увеличением мощности мотор-колеса вырастет его вес, и увеличится вес аккумуляторов.
  3. Мощное безредукторное мотор-колесо - более 800 Ватт - следует использовать для езды на пересеченной местности, при большом весе ездока, а также любителям скоростной езды. Колеса такой мощности устанавливаются исключительно в заднюю вилку. Надо будет также поставить усиленные спицы, надежные тормоза, более емкие аккумуляторы... Для переоборудования в электрический - при большой мощности мотор-колеса - следует использовать велосипед со стальной рамой. При езде на велосипеде с мощным мотором и емкими аккумуляторами, когда вы редко крутите педали, отпадает необходимость иметь сложный педальный привод - достаточно оставить на заднем колесе одну звездочку на всякий случай. К тому же, убрав заднюю кассету звездочек, вы повысите надежность установки мощного мотор-колеса в заднюю вилку.
  4. Еще один вариант - установка двух мотор колес спереди и сзади. Это возможно, если использовать мотор-колеса одного производителя, одинаковой мощности. Мы не рекомендуем ставить два колеса мощностью более, чем 600 Ватт каждое - это затруднит управление, увеличит вес (ведь надо теперь питать 2 мотора!), и сведет на нет все преимущества, которых не так уж и много - полноприводная модель хороша для езды по сильнопересеченной местности, по снегу и гололеду.

Рекомендуемые товары

Рекомендуемые прочитать

Электровелосипед - электрический велосипед
Литиевые (литий-ионнные) аккумуляторы

Комментарии ВКонтакте

Комментарии

Здраствуйте! Вас интересуют клиентские базы данных для продажи Ваших товаров и услуг? Ответ на Email: beltyukov.grigorij@mail.ru (2017-09-19 05:50:03)
Здраствуйте! Вас интересуют клиентские базы данных для продажи Ваших товаров и услуг? Ответ на Email: beltyukov.grigorij@mail.ru
Здраствуйте! Вас интересуют клиентские базы данных для продажи Ваших товаров и услуг? Ответ на Email: beltyukov.grigorij@mail.ru http://w.w/

Сергей (2015-02-16 11:30:52)
"Как создать торможение мотором? Если при торможении отключить от контроллера три провода, идущие на мотор и закоротить их ничего не сгорит?"
Закорачивать - не стоит, т.к. всё тепло, образующееся при торможении будет греть обмотки двигателя. Да и торможение может оказаться чрезмерным. Попробуйте в качестве нагрузки использовать 3 резистора, включенные треугольником или звездой. суммарная мощность резисторов ~= мощности двигателя. сопротивление резистора - порядка сопротивления обмотки. При бОльшем сопротивлении эффективность торможения снизится. Если контроллер допускает рекуперацию - можно применить одну группу резисторов, подключаемую вместо АКБ.

игорь (2014-11-13 19:29:57)
доброе время суток Господа! у меня заводской электро велосипед Свифт, колесо задний привод на 36 вольт и 350 ватт, колесо на 24,пару дней назад начало колесо биться в истерике и не набирает мощности и рычит,не могу понять или контролер или всё же колесо.не подскажете как можно проверить?заранее благодарен!!!!

Саша (2014-04-22 18:16:03)
Какой нужен мото двигатель чтоби при весе велосипедиста в 90 кг велосипед ехал 50 км в час ?)) Спасибо !)

Николай (2014-04-04 11:10:01)
Отличный генератор для ветрогенераторной установки!. Мне бы такой.

Виктор Д. (2013-11-25 17:54:07)
У меня аналогичная проблема, как у Виктора Р.
Вопрос возврата энергии меня мало беспокоит.
Моя машина питается от батареи 60 в, и не наблюдается никакого торможения мотором при длительном спуске.
Меня волнует проблема быстрого износа тормозных колодок.
Как создать торможение мотором? Если при торможении отключить от контроллера три провода, идущие на мотор и закоротить их ничего не сгорит?
А может лучше при трможении запитывать мотор меньшим напряжением, отключив часть банок?
Подозреваю, что противо-эдс у меня гораздо меньше 60 в, поэтому не тормозит при такой скорости. Заранее благодарю за совет
Виктор Д.

Виктор Р. (2013-09-18 22:23:34)
Считаю - автор не прав на счет рекуперации энергии. Ежедневно я еду на работу 5 кМ. Первую половину торможу, вторую - усиленно жму педали. Высота спуска/подъема 80 - 100 М, угол подъема 30 градусов. Дайте хороший рекуператор! При спуске я зря грею обода а при подъеме зря расходую свой завтрак ибо израсходую зватрак на нагрев обода при возвращении домой. Именно поиск рекуператора и привел меня к этой статье. Вообще рекуперация - один из краеугольных камней в доме "Зеленого пингвина"! Нельзя рассматривать велосипед как бюджетный вид транспорта для бедных. Гениальность этого изобретения заключается в том, что скорость много выше чем при ходьбе а энергозатраты меньше. Пешком я проходил эту дистанцию приблизительно за час и ножки "гудели". А на старом, добром "Старт-шоссе" я лечу 25 км/час и совсем не устаю, стал даже ездить на обед домой! Вот только подъемчик... Считаю, что луше иметь хороший рекуператор на велосипеде чем просто привод превращающий велосипед в моторизованное средство передвижения.

Дмитрий (2013-07-05 21:53:43)
Товарищ Валодя возможно имел в виду использование генератора в переднем колесе для запасания энергии при торможении, например при длительном спуске, что совсем не лишено смысла. К сожалению, современные литиевые аккумуляторы очень плохо воспринимают большой зарядный ток и запасут процентов 30 максимум. Проблему могло бы решить использование суперконденсаторов (ионисторов), но что- то таких разраьоток не видать.

Зеленый Пингвин (2013-07-01 18:59:35)
Ответ на два предыдущих поста:
Владимир, Вы хотите заново изобрести вечный двигатель?.. Увы, закон сохранения энергии еще никто не смог обойти - не получится бесплатно ездить на электровелосипеде с генаратором вместо переднего колеса и мотор-колесом сзади.
Использовать мотор-колесо в качестве ветрогенератора можно. Многие уже сделали подобные ветряки. В простом случае никакой контроллер не нужен - с трех обмоток мотор-колеса снимается наведенное переменное напряжение и выпрямляется диодами....

Вячеслав (2013-06-10 17:08:40)
Хочу, использовать Мотор-колесо 500Вт 48В в качестве ветрогенератора. Какой нужен контролер, чтобы колесо работало в режиме генератора? Спасибо!

Валодя (2013-05-15 00:30:33)
А есть варианты типа сзади мотор, а на переднем колесе генератор или другой вид подзарядки в недосягаемости розетки?

ALEXANDR (2013-05-10 10:07:13)
ДОБРЫЙ ДЕНЬ. БЫВАЮТ ЛИ У ВАС БЕЗРЕДУКТОРНЫЕ МИНИМОТОРЫ? В РОССИЮ ОТПРАВИТЕ? mishutkin.a@ya.ru

Зеленый Пингвин (2012-08-10 23:10:02)
Виктору:
Обычно обмотки статора мотор-колеса подключаются по схеме "треугольник". Для изменения направления вращения надо "перевернуть" треугольник, изменив схему подключения двух проводов из трех. кроме того, необходимо изменить порядок подключения датчиков Холла к контроллеру. Желательно иметь схему подключения и осциллограф... Напишите нам - вышлем схему подключения для примера

виктор (2012-08-07 10:36:44)
пробдема:колесо крутится в обратную сторону!решение? благодарю

Олег (2012-07-21 18:18:26)
Классно написано! Ребята разбираются в колесах

Написать отзыв

Введите число, изображенное на рисунке
code

Солнечные электрические системы

1 Июля 2013
Идеальный вариант получения электроэнергии в доме на колесах - автокемпере - использование солнечной энергии, трансформируемой с помощью солнечных батарей в привычное электричество - экологически чисто и бесшумно. Многие караванеры уже используют солнечные системы для получения..
21 Мая 2013
Наступила теплая пора года, и горожане, спасаясь от суеты и духоты асфальтовых улиц, стали массово проводить выходные на дачах, порой без всяких удобств и электричества. Как электрифицировать свой дачный участок - быстро и не очень дорого?.. Рассмотрим вариант построения солнечной системы для..

Электротранспорт

17 Июля 2013
Большинство любителей, переоборудующих свои велосипеды в электрические, применяют в качестве тяговых свинцово-кислотные необслуживаемые - гелевые или AGM - аккумуляторы. Они недорогие, неприхотливые, но имеют достаточно большой вес и ограниченный срок службы - до 500 циклов заряда/разряда. На..
21 Июля 2012
На электровелосипедах применяют два вида электрических двигателей: традиционный коллекторный двигатель постоянного тока, и бесколлекторный (бесщеточный) синхронный электродвигатель постоянного тока - мотор-колесо

Солнечные зарядные устройства

18 Июля 2013
Солнечные зарядные устройства и портативные накопители энергии британской компании Powertraveller - это безупречное качество, многофункциональность и легендарная надежность. Мобильные зарядки компании применяются туристами, альпинистами, исследователями, военными во всех уголках мира - везде,..
17 Июля 2013
Популярные карманные солнечные зарядки типа Powertec PT 1500s и PT 3300s отлично зарекомендовали себя в условиях большого города, где нет возможности или необходимости заряжать свои мобильные устройства только от Солнца. Эти карманные зарядки имеют мощный встроенный аккумулятор, который..

Аккумуляторы, накопители энергии

23 Ноября 2012
Гибридные накопители энергии включают в себя сам накопитель энергии на литиевых аккумуляторах, а также другие модули и электронные блоки, применяемые в системах аварийного, бесперебойного или альтернативного энергоснабжения. По своей сути гибридный накопитель является законченным решением,..
10 Августа 2012
Рассмотрим популярные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы, которые используются в качестве накопителя энергии в альтернативных энергосистемах, для питания электровелосипедов. Широкое распространение получили благодаря невысокой стоимости, достаточно большой емкости, способности..

Фонари Fenix, ножи и мультитулы Gerber, Ganzo

© GreenPenguin - Зеленый Пингвин.