Устройство мотор колеса электровелосипеда

Каждому человеку будет очень тяжело крутить педали при подъеме в горку, особенно с затяжным уклоном. Не менее утомительно ездить на велотранспорте против сильного ветра, когда даже со спуска нужно прилагать усилие на педали, чтобы не остановиться. На прямых участках дорог, ну и особенно на склонах, велосипед имеет одни преимущества: тишина хода, нет ограничения в запасе топлива, не предъявляются требования государственного транспортного учёта. Скорее всего, если бы были массово доступны велосипеды с электроприводом, то легким двухколесным транспортом пользовались бы раза в два больше людей.

Устройство электровелосипеда

Чтобы собрать самодельный электропривод или установить купленный комплект на велосипед необходимо знать назначение отдельных устанавливаемых деталей. По сути, электровелосипед – это обычный велосипед, на котором дополнительно закреплены следующие детали:

  • электродвигатель;
  • передаточный механизм;
  • аккумуляторная батарея;
  • контроллер;
  • регулятор скорости;
  • оборудование контроля.

Электродвигатель может быть коллекторным, со щетками, или бесколлекторным, более простым по устройству, но более габаритным при равной мощности. Рационально устанавливать на велосипед электромоторы мощностями в пределах 150-1500 Вт. По рабочему напряжению электродвигатели выбираются на 12, 24, 36, 48 В. Чем выше напряжение, тем ниже ток, протекающий по обмоткам двигателя и подключаемым проводам, следовательно, можно использовать проводники меньшего сечения.

Своими руками можно собрать ременной, цепной или фрикционный передаточный механизм.

Аккумуляторная батарея обычно закрепляется на багажнике или в креплении на раме велосипеда. Лучше использовать необслуживаемые аккумуляторы, без жидкости. Свинцово-кислотные аккумуляторы имеют больший вес, в сравнении с другими типами аккумуляторов, при той же емкости. К тому же из них вытекает кислота при наклоне велосипеда. Разумно поставить батарею емкостью не более 20 Ач, так как большего объема батареи будут слишком тяжелыми, чтобы возить их на велосипеде.

Электромотор

Контроллер, заводский сборки, представляет собой прямоугольный блок в алюминиевом корпусе, для лучшего охлаждения. Главное назначение контролера – это изменять величину тока питания электродвигателя, по падению напряжения на переменном сопротивлении в регуляторе скорости. Регулируется ток силовыми тиристорами или полевыми транзисторами, им то и нужно охлаждение при работе. Второстепенные функции электронного блока: измерять уровень заряда батареи, ограничивать ток заряда батареи, ограничивать скорость передвижения на велосипеде.


Регулятор скорости фактически является переменным резистором. Для удобства этот реостат устанавливается в привычную поворотную ручку, которая одевается на руль.

К оборудованию контроля относятся:

  • предохранители;
  • тормозная ручка с микроконтактом, который отключает электродвигатель во время торможения;
  • фара в корпусе, с выключателем питания, сигналом, светодиодным индикатором уровня заряда батареи;
  • датчик, включающий двигатель при вращении педалей.

Виды электроприводов

Электроприводы для велосипедов бывают трех видов:

  1. Фрикционные.
  2. Цепной, ременной.
  3. Мотор-колесо.

Фрикционная передача

электровелосипед с фрикционной передачейПодобная разновидность электропривода встречается в продаже, но большой популярностью не пользуется. Монтируется привод в сборе с электродвигателем и батареей на подседельный штырь, над задним колесом. Передача вращения от электродвигателя происходит за счет трения обрезиненного ролика об покрышку. Кажется, что в такой передаче все просто и надежно. Но такой способ передачи отлично работает только на детских электрических машинках и велосипедах, а для ежедневного использования на большом велосипеде он является не удачным.

У фрикционной передачи много недостатков.


  • Быстро стирается покрышка приводимого в движение колеса.
  • Необходимо поддерживать повышенное давление в камере движимого колеса.
  • Возникает пробуксовка приводного ролика при подъеме в горку, перевозке груза, особенно при езде по мокрой дороге или снегу.
  • Тяжелый привод создает сильное изгибающее усилие на подседельный штырь и постепенно ломает раму велосипеда.

Фрикционный электропривод для велосипеда имеет одно преимущество – простота установки. Велосипед оборудовать таким приводом посильно каждому человеку: достаточно закрепить устройство над колесом, установить ручку-регулятор, и можно отправляться в дорогу.

Ременной или цепной электропривод

Такой вариант привода многие мастера собирают своими руками из электромоторов от стиральных машин, автомобильных стартеров, клиновых ремней, цепей, тяжелых свинцово-кислотных аккумуляторов.

велосипед с цепным электроприводом

У электроприводов с цепными и ременными передачами есть недостатки.


  • Открытая передача подвержена повышенному износу.
  • Такая передача на колесо значительно более шумная, чем у других электроприводов на велосипед. Особенно слышен шум цепи, ремня при прогулке на велосипеде по парку, лесу.
  • Чтобы подключить подобный электропривод к велосипеду, необходимо на раму поместить громоздкую конструкцию для крепления электродвигателя и ведущей звездочки или шкива.

Элекпропривод через цепь или ремень является очень удобным, чтобы построить самодельный электровелосипед.

  1. Можно подключить цепной привод к многоскоростной передаче велосипеда. Переключая передачи, легко регулировать величину усилия на электродвигатель, при подъеме в гору, проезжая глубокий песок, снег. Когда электродвигатель вращается на полных оборотах, не гудит, он потребляет меньше тока. Заряда аккумуляторов хватает на долгое время, если не перегружать электродвигатель.
  2. Можно собрать такой электрический велосипед с цепным или ременным приводом, который сможет развивать большую скорость, чем готовые, заводской сборки варианты. Развить рекордную скорость на велосипеде поможет имеющаяся скоростная цепная передача.
  3. Свободный выбор места установки электродвигателя, так как длину цепной и ременной передачи можно менять в широких пределах.

велосипед с элетроприводом


Продаются готовые наборы со звездочками, цепью, электромотором, батареей, зарядным устройством, контроллером, ручкой-регулятором, которые подойдут на велосипед без амортизаторов, с жестким хвостом (хардтейл) и полным подвесом. Только цены на электронаборы с цепной передачей выше, чем на комплекты электроприводов другого вида. Большую популярность среди покупателей имеют наборы с цепной передачей тайваньского производителя Cyclone.

Мотор-колесо

Наиболее распространенный вид электропривода, имеющийся в продаже. В таком устройстве бесколлекторный электродвигатель установлен в ступицу колеса.

велосипед с системой мотор-колесо

Преимуществ у колеса с электромотором много:

  • Установить мотор-колесо несложно, как сзади на раму, так и спереди на вилку.
  • Можно собрать полноприводной велосипед, установив два мотор-колеса.
  • Работающий бесколлекторный двигатель практически не слышно.
  • Колесо на велосипеде с большой ступицей смотрится значительно лучше, чем закрепленный на раме электродвигатель.

Имеется несколько замечаний по опыту использования мотор-колеса.

  1. Нельзя устанавливать колесо с электромотором большой мощности на алюминиевую вилку, иначе тангенциальная сила вращения мотора сломает усик дропаута вилки. Вилка велосипеда отлично выдерживает поперечную силу, направленную снизу вверх. Задние дропауты велосипеда рассчитаны на тангенциальную силу, которая смещает колесо перпендикулярно оси, поэтому на них можно смело ставить колесо с электромотором максимальной мощности.

  2. Нельзя крутить мотор-колесо с замкнутыми проводами, выходящими из него. Первое, что делает человек, взяв колесо в руки – он начинает его крутить. При принудительном вращении любой электромотор вырабатывает электрический ток. От статора электродвигателя выходит три толстых провода и два или более тонких от датчика. Если при вращении колеса эти провода будут замкнуты между собой, то между ними пробьет искра, и испортит датчик.
  3. Монтировать электроколесо нужно так, чтобы провода, выходящие из его ступицы, были слева. Тогда колесо будет вращаться в нужную сторону.
  4. Во многих азиатских странах существует ограничение скорости передвижения на велосипеде – не более 25 км/ч. Поэтому в контроллере предусмотрена блокировка от превышения установленной скорости. Быстрее разогнаться не получится, даже ускоряя велосипед педалями. Выключенный контроллером электродвигатель будет работать в режиме генерации, как электромагнитный тормоз.

Продается множество наборов, в которые входят: собранное колесо с электродвигателем от 200 до 1000 Вт, контроллер, батарея, зарядное устройство, оборудование контроля, регулятор скорости. Можно купить более дешевый комплект мотор-колеса на велосипед, в котором нет аккумуляторной батареи, и продается не собранное колесо, а отдельно втулка с мотором. Самые популярные электроколеса на велосипед выпускают фирмы: Electra, Golden motor, Polariss, Yamasaki.


Нужно сказать, что сейчас нет смысла собирать электровелосипед из подручных комплектующих, так как можно приобрести проверенный, надежный набор электропривода на велосипед. К тому же, можно купить готовый, красиво собранный электровелосипед например у таких производителей: GRACE, Izip, Sanyo Electric, Schwinn, Yamaha.

velofans.ru

Любители езды на велосипеде могут оценить новое изобретение – электровелосипед (e-bike). Он представляет собой велосипед с электрическим приводом, который частично или полностью обеспечивает его движение, что позволяет с легкостью одолеть любые подъемы. Главное преимущество такого велосипеда — возможность ездить без помощи педалей. Но, если есть желание, то можно помогать мотору ногами. При этом увеличивается скорость и дальность пробега на одной зарядке. Звук мотора практически не слышен, вредные бензиновые выхлопы — отсутствуют. К тому же, если у вас в пути разряжается аккумулятор, всегда можно добраться до дома крутя педали.

Электровелосипед отличает от обычного велосипеда наличие трёх дополнительных компонентов:

  • Электродвигатель;
  • Аккумуляторная батарея и Ампер-часы;
  • Контроллер.

Электродвигатель

Одним из основных компонентов является электродвигатель. Возможны три основных способа передачи крутящего момента от электродвигателя к колесу: мотор-колесо, цепной электропривод и фрикционный электропривод.

Последний, на сегодняшний день, признан не универсальным и практически не используется. Единственным его плюсом можно считать достаточно простую установку такого привода, так как нет необходимости разбирать велосипед.

Мотор-колесо

Мотор-колесо считается самым распространённым вариантом велосипедного электродвигателя. Здесь в качестве электродвигателя используется бесколлекторный электродвигатель постоянного тока. Двигатель вмонтирован в колесо вместо ступицы. Устанавливается как на переднее, так и на заднее колесо, есть электровелосипеды и с двумя мотор-колесами. Зачастую его  можно приобрести уже в собранном, готовом к применению виде. Диапазон мощности у серийно выпускаемых мотор-колёс, приводящих в движение электровелосипеды, как правило, колеблется в пределах от 200 до 1000 ватт. Главным преимуществом мотор-колеса является: бесшумная работа электродвигателя и лёгкость в установке на обычный велосипед. Однако, стоит помнить, что при превышении определенной скорости мотор-колесо начинает работать как генератор, вызывая торможение велосипеда.

Мотор-колесо
Мотор-колесо (кликните на изображение для увеличения)

Цепной электропривод

Более эффективный вариант, нежели мотор-колесо., Электровелосипеды с цепной передачей достигают больших скоростей при меньшем весе и мощности. В таком приводе имеется возможность использовать систему переключения передач велосипеда, что значительно повышает КПД. Хотя такой привод «шумит» ( из-за электродвигателя и цепи), он имеет меньший вес двигателя и аккумуляторов и способен развивать более высокую скорость в отличие от мотор-колеса. К недостаткам можно отнести: более сложную установку комплекта и необходимость использования специального инструмента.

Аккумуляторная батарея и Ампер-часы

Аккумуляторы для электровелосипеда, как правило, литиевые. Считается, что использование таких батарей более перспективно ввиду их лучших характеристик и постоянного увеличения их производства. Также для e-bike распространены следующие типы батарей: свинцово-кислотные, никель-металл-гидридные, Li-ion и LiPo. Чаще всего они крепятся на багажнике в специальном контейнере, на велосипедной раме или в специальных отсеках внутри рамы.

Напряжение аккумуляторов должно соответствовать параметрам контроллера и мотор-колеса.  Количество Ампер-часов (мера мощности батареи) оказывает самое прямое влияние на величину пробега. Помните, что  дальность хода в километрах  равна количеству ампер часов. Так в нормальных условиях, средний велосипедист может проехать 12 км на каждом 12Aч аккумуляторе (то есть, если 3 аккумулятора, то 36 км) без вращения педалей. При вращении педалей, это число может быть увеличено вдвое.


Аккумуляторная батарея для электровелосипеда
Аккумуляторная батарея для электровелосипеда (кликните на изображение для увеличения)

Контроллер

Контроллер предоставляет трехфазное электропитание велосипедного мотор-колеса, обеспечивает бесперебойное функционирование двигателя электровелосипеда.  При сборке электровелосипеда из комплектующих, следует брать во внимание, что компоненты велосипедного электронабора должны иметь равную степень напряжения и мощности. Поэтому, нужно использовать только тот контролер, который соответствующий за своими параметрами мощности электродвигателя. Контроллер может быть простым  (на подвесных моторах), но чаще всего  работает в двух режимах: «power-on-demand» и «pedal-assist». В режиме power-on-demand контроллер получает сигнал от рукоятки газа, преобразует и передает нужное напряжение и мощность от аккумулятора к двигателю. Во втором случае, контроллер работает в режиме помощи вращению педалей (pedal-assist). Он содержит датчик силы и/или скорости вращения педалей, что позволяет постоянно регулировать мощность двигателя для обеспечения комфортной езды. Также контроллер может иметь функцию «круиз-контроль», которая поддерживает постоянную скорость движения электровелосипеда; отображать заряд аккумулятора; управлять индикаторами, переключателями, фарами и выполнять  рекуперацию энергии при торможении двигателем.

Контроллер
Контроллер (кликните на изображение для увеличения)

Контроллер электровелосипеда принимает сигналы от ручки акселератора, и на основе воспринятой информации управляет скоростью вращения мотор-колеса, регулируя ток, подаваемый к электродвигателю. Принцип формирования руководящих сигналов для контроллера при управлении электровелосипедом довольно прост: при повороте ручки акселератора датчик формирует управляющий сигнал для контроллера, на основании которого в последующем и происходит движение мотор-колеса с определенной частотой. Три датчика обеспечивают обратную связь мотор-колеса с контроллером – они информируют контроллер о положении ротора, а также извещают его о необходимой периодичности подачи напряжения на электродвигатель.

velootpusk.ru

Как превратить обычный велосипед в электротранспорт?

Педальный велосипед можно легко превратить в электротранспорт при помощи установки минимального комплекта деталей.

После модернизации велосипед сможет со скоростью скутера проезжать до 30 км или в режиме дополнения к прокручиванию педалей – 50 км.

Мотор-колесо для велосипеда является обычным велосипедным колесом, в широкой втулке которого размешен электродвигатель.

Устройство мотор колеса электровелосипеда«>

Оборудование работает от аккумуляторов. Те могут размещаться в специальных держателях на раме, багажнике или под седлом.

Комплект мотор-колесо для велосипеда позволяет сравнительно легко переоборудовать педальный транспорт в электрический. Из статьи вы узнаете, какие возможности это дает.

Устройство мотор колеса электровелосипеда«>

В комплект поставки входят:

  • мотор-колесо для велосипеда;
  • аккумулятор;
  • контроллер;
  • ручка газа с индикаторами;
  • провода для подключения оборудования.

Экономическая выгода

Хотите значительно усилить функционал обычного велосипеда с минимальными затратами? Купите мотор-колесо для велосипеда, цена покупки оправдана простотой и удобством использования. Стоимость переоборудования намного дешевле приобретения нового велосипеда с электроприводом. Увлекаться слишком дешевыми комплектациями не стоит. Внимательно ознакомитесь с характеристиками различных моделей и выбирайте оптимальные сочетания качества и цены.

Как правильно выбрать оборудование?

Мотор-колесо выбирают в зависимости от желаемой скорости перемещения и мощности.

Обязательно поинтересуйтесь:

  • возможной скоростью езды (обычно она не превышает 45км/час);
  • максимальной дальностью поездки на одной зарядке аккумулятора (показатель зависит от типа аккумулятора и чаще всего не превышает 40 км);
  • мощностью аккумулятора (чаще всего 180-1000 Вт);

Большинство моторов-колесо укомплектованы ручкой газа, которая позволяет легко регулировать скорость езды.

Редукторное мотор-колесо для велосипеда рекомендуется установить в тех случаях, если планируется использование в качестве помощи при вращении педалей, а скорость перемещения на электродвигателе не должна превышать 25 км/ч.

Устройство мотор колеса электровелосипеда«>

Для перемещения со скоростью 30-32 км/ч устанавливают мотор колеса средней (250-350 Вт) мощности.

Для передвижения по пересеченной или горной местности на грузовых велосипедах или велорикшах со скоростью 32-35 км/ч лучше использовать мотор колеса редукторные большей (500 Вт) мощности.

Перечислим несколько важных особенностей такой конструкции.

Мотор-колеса редукторные не затрудняют прокручивание педалей.

Электродвигатель при отключении аккумулятора встроенной муфтой обратного хода может отсоединяться от оси колеса и вместе с ней не вращается.

Мощные ( 500-1500 Вт) прямо приводные мотор колеса позволяют перемещаться в режиме электроскутера со скоростью 30-50 км/ч и могут работать в режиме рекуперации.

На грузовой электровеломобиль лучше установить мощный электродвигатель (250 Вт до 2,2 кВт) постоянного тока. Это недорогое оборудование более надежно для перевозки грузов, чем мотор колесо.

Выгодная покупка

Одним из преимуществ мотор-колеса является возможность его установки на заднее и переднее колесо.

Переднее мотор-колесо для велосипеда после установки позволяет значительно повысить управляемость при перемещении по бездорожью или снегу. Какие еще преимущества есть у этой конструкции?

Устройство мотор колеса электровелосипеда«>

Мотор-колесо для велосипеда стоит купить по нескольким причинам:

  • экономятся значительные средства на покупке топлива;
  • появится возможность путешествовать на значительные расстояния, наслаждаясь тишиной (электродвигатель работает бесшумно) и окружающим ландшафтом;
  • для вождения электровелосипеда не нужно оформлять права.

Преимущества и недостатки редукторных двигателей

Редукторные двигатели мотор-колес с обгонной муфтой имеют и преимущества, и недостатки.

Преимущества:

  • весят до 3-х кг;
  • компактны;
  • стоят недорого в сравнении с прямоприводными электродвигателями двигателями и экономичнее их на 30 %;
  • обеспечивают движение велосипеда накатом;
  • имеют большой передаточный момент, это важно для перемещения по пересеченной местности.

Недостатки:

  • могут развивать скорость больше 30 км/ч;
  • наличие редуктора немного снижает их ресурс.

Преимущества прямоприводных двигателей для мотор колес

Прямямоприводные двигатели также имеют определенные достоинства и недостатки.

Преимущества:

  • работая от аккумулятора 48 В, они могут перемещаться развивать скорость до 45 км/ч;
  • ресурс работы большой.

Недостатки:

  • большой вес (6 кг);
  • внушительные габариты;
  • большая стоимость;
  • расходуют на 30% больше аккумуляторной энергии в сравнении с редукторными.

Стоит ли опасаться разрядки аккумулятора в пути?

Опасаться внезапной разрядки аккумуляторов не стоит. В любой момент вы можете подзарядить его, перейдя в режим поездки с прокручиванием педалей. А что вы сможете сделать, если топливо закончится в скутере или мопеде? Вам придется его катить. С электровелосипедом же не страшна подобная неприятность. После непродолжительной поездки с прокручиванием педалей вы сможете зарядить аккумулятор на ходу и снова перейдете в электрорежим.

Если велосипед является незаменимым транспортом в вашей повседневной жизни, стоит его усовершенствовать. Установите мотор-колесо для велосипеда. Цена (от 14 тыс. рублей) оправдана значительным расширением возможностей удобного в использовании транспорта.

www.syl.ru

Электровелосипед состоит из четырех основных частей. Это сам велосипед, мотор колесо, контроллер и аккумулятор. Как правило владельцы сначала покупали себе обычный велосипед, а потом уже комплект для переоборудования.

Велосипед. Они бывают разных типов и для разного предназначения. Переоборудуют в электро любые виды. Также известны случаи, когда под электровелосипед владельцы сами создавали себе раму и крепили у ней остальные детали. Раму само собой делали укрепленную, из расчета установки достаточно тяжеловесных аккумуляторов. Колеса ставят также более толстые и надежнее для высоких скоростей и удобства езды.

Мотор колесо. Оно бывает разных мощностей и двух типов – прямоприводной и редукторный. По мощности представлены от 250 до 10 000 Вт. Его устанавливают, как на переднюю ось, так и на заднюю. Самый популярный вариант установки все же на переднюю. Связано это с тем что сделать это проще и меньше приходится нагрузки на сам мотор т.к. распределение веса на заднюю ось больше.

С практической же точки зрения установка мотор колеса на переднюю ось более оправдана. Например, при езде в жиже или на снегу у владельца, при педалировании, получается полный привод. С точки зрения безопасности, при мощном моторе со старта колесо может пробуксовывать и в варианте с задним приводом завалить велосипед. Передний привод хоть и будет шлифовать, но в занос велосипед не пустит.

Устройство мотор колеса электровелосипедаКонтроллер (регулятор) – мозг всего велосипеда. В его функционал входит регулировать обороты мотор колеса, рекуперировать энергию обратно, и вообще в нем заключен весь алгоритм работы электропривода. Контроллер нужно подбирать по мощности которая равна мотору. Как правило люди покупают комплект для переоборудования в котором регулятор уже подобран под мотор.

Аккумулятор играет очень важную роль, ведь это благодаря ему мотор колесо начинает вращение, приводя в движение велосипед. Они бываю разных типов, напряжения и емкости. Чем более емкостная батарея, тем дольше будет работать мотор, а соответственно тем дальше можно уехать на одном заряде. Самые лучшие на данный момент считаются литий-железо-фосфатные батареи, из-за отсутствия эффекта памяти, практически нулевым саморазрядом. Большим преимуществом будет и стабильная работа при разных температурах. Например, зимой мощность свинцово кислотных батарей падает, что существенно снижает дальность пробега.

Аккумуляторы монтируются как правило или на багажнике, или на раме. Есть также специальные сумки для них и отсеки, из которых удобно доставать аккумулятор для его замены или зарядки.

electrovelosiped.info


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector