Фрикционная передача
Эта разновидность электропривода, хотя и встречается в продаже, но не пользуется особой популярностью. Принцип ее – немудреный. Двигатель устанавливается прямо у ведущего колеса, передача крутящего момента происходит непосредственно с вала статора на покрышку. Казалось бы – все просто и очевидно. Но то, что, может быть, применимо для детских электрических машинок и велосипедов, малопригодно в реальном использовании транспорта.
Посудите сами:
- Нет никаких передаточных звеньев, то есть исключается возможность увеличения угловой скорости колеса за счет использования редукторов;
- Крайне низкий КПД;
- Даже незначительное падение давления в камере колеса резко уменьшит эффективность такого привода.
- Постоянное трение между фрикционом двигателя и протектором покрышки резко снижает ее долговечность.
- В условиях сырой погоды, грязной дороги, мороза коэффициент трения существенно уменьшится, фрикцион будет пробуксовывать, что снизит и без того невысокую энергоотдачу привода.
Единственным плюсом этой системы является простота ее установки, которая не потребует каких-либо глубоких переделок велосипеда.
Нет, если планировать переделку с реальными повышениями эксплуатационных качеств велосипеда, от подобной схемы лучше сразу отказаться.
Как выбрать мотор колесо для велосипеда
Выбор мотор-колеса на 99 процентов зависит от того, в каких условиях будет происходить эксплуатация и каких показателей от транспорта хочет добиться его владелец. Ниже перечислены 3 типичных ситуации выбора:
- Нужна невысокая максимальная скорость, в планах кататься по городу. В этом случае подойдет МК невысокой мощности редукторного типа – хватит и 250 Вт. Такие модели имеют сравнительно небольшой вес (не нужен тяжелый аккумулятор), легко управляются и стоят недорого. Если райдеру захочется добавить скорости (необходимость будет ощущаться при разгонах), он всегда может помочь своему устройству ногами.
- Требуется скорость на уровне 50 км/час, в планах езда не только по паркам, но и по дорогам общего пользования, пересеченной местности. В данном случае подбирать следует гаджет с МК мощностью от 1000 Вт. Остановить свой выбор можно как на редукторном, так и безредукторном вариантах. Однозначно, расположение колеса должно быть задним. Вес всех электропримочек (МК, аккумулятор) такого гаджета будет в 3-4 раза больше, чем у первого варианта.
- В планах разгоняться до 90-100 км/час, средства позволяют приобрести дорогой транспорт. В этом случае выбираем из редукторных МК мощностью 3000 Вт и более. Фактически, это уже не велосипеды, а электрические аналоги мотоцикла, способные перемещаться на дальние расстояния и по любой местности. Вес такого гаджета будет соответствующим – плюс 30-40 килограмм добавят только МК с батареей.
На аналогичные характеристики можно опираться при подборе специальных комплектов, с помощью которых велосипед из чисто механического превращают в «электро»
Важно учитывать, что устанавливать мощные комплекты можно только на велосипеды, обладающие достаточным запасом прочности – МК мощностью 1500 Вт и выше можно ставить на горные велосипеды или модели для даунхилла. Дополнительно придется решать вопрос, как подобрать контроллер для мотор-колеса
Редукторный электродвигатель (мотор-колесо) MAC 1000 Вт
Данный двигатель отличного качества, разработан был специально для США. Разгон у этого мотора такой же, как и у мотор-колеса 1000Вт прямого хода, максимальная скорость зависит от типа MAC мотора и может составлять от 35 до 55 км/ч.
Еще один плюс – это вес мотора MAC всего 4.4кг! И это при номинальной мощности в 1000Вт.
В данный MAC мотор можно закачать до 2000Вт энергии, что делает этот двигатель особенно привлекательным.
По своим ощущениям можем сказать, что динамика у двигателя хорошая, максимальная скорость немалая и вес у мотора небольшой для такой мощности. Разобрав двигатель, мы убедились, что качество сборки приличное, такое же, как и у Bafang.
Что лучше: купить готовый электровелосипед или сделать самому?
Вопрос, конечно, спорный, но все же мы приведем пару аргументов в пользу самодельного электровелосипеда, так как:
Мы привели всего лишь несколько аргументов, которые помогут Вам с выбором, однако для того, чтоб самостоятельно собрать и изобрести рабочий механизм, нужно разбираться в электронике.
Основным отличием электровелосипеда от обычного велосипеда составляет наличие двигателя, аккумуляторов и контроллера.В конце хотелось бы сделать вывод о том, что впечатления от такого электровелосипеда могут быть только положительными.
- На сколько крепки должны быть обода для велосипеда и какие обода каким целям служат.
- Велосипеды ХВЗ старт-шоссе имеют высокую прочность и долговечность, о его характеристиках читайте здесь.
- Почему трехколесный велосипед должен иметь бесшумные колеса читайте в статье http://velosipedinfo.ru/trehkolesnyiy-velosiped-s-rezinovyimi-kolesami-2
Парень хвалится своим бергамонт-велосипедом с установленным электродвигателем под рамой велосипеда. Смотрите может и вам захочется
С прямым приводом
Двигатель с прямым приводом состоит из двух частей:
- ротор (неподвижная часть, это ось, закреплённая к раме);
- статор (подвижная часть, вращающаяся вокруг статора с постоянными магнитами, к ней прикреплены обод и спицы колеса).
Устройство безредукторного мотора отличается простотой и надёжностью, так как в нём отсутствуют трущиеся части, за исключением подшипников.
Колесо-мотор крупным планом
Преимуществами двигателя прямого хода являются:
- высокая мощность (до 5000 Вт, зависимо от мощности варьирует и цена);
- выше КПД. Отсутствие редуктора обуславливает больший КПД двигателя;
- скорость передвижения может достигать 90 км/ч;
- возможность торможения двигателем. Эта способность очень может пригодиться в случае отказа тормозов;
- надёжность и простота;
- низкий уровень шума.
Среди недостатков:
- большой вес и размер мотора;
- сопротивление при передвижении с выключенным мотором;
- цена. В сравнении с редукторным двигателем мотор-колесо такого типа будет стоить значительно дороже.
Колесо для велосипеда с электродвигателем
Выбор мотор-колеса для велосипеда зависит главным образом от того, хотите ли вы оставить свой байк всё-таки велосипедом или решили переконструировать его в мопед.
Какое бы ни было выбрано мотор-колесо, установить его можно на велосипед любой модели, внешний вид электродвигателя впишется даже в самый изысканный дизайн.
Кроме вопроса цены и качества, выбирать мотор-колесо следует с учётом такого фактора, как местность, на которой чаще всего эксплуатируется ваш велосипед. Так как по холмистым дорогам лучше всего кататься на велосипеде с мотором редукторного типа, а разогнаться по ровным дорогам до скорости мопеда удастся только с помощью электродвигателя с прямым приводом
И также немаловажно определиться, насколько важен конкретно для вас вес агрегата, ведь электродвигатели питаются от аккумулятора, которой имеет свойство садиться, что может доставить некоторое неудобство
Какой тип мотор колеса выбрать?
В качестве электродвигателей в комплекте мотор-колесо используются двигатели с редуктором и обгонной муфтой и двигатели прямого привода. Все двигатели мотор колес являются бесщеточными вентильными двигателями. Управление такими двигателями возможно только с помощью специального контроллера переключающего обмотки статора двигателя по сигналам внешних органов управления. Контроллер – это мини компьютер, запрограммированный на решение задачи управления электродвигателем по сигналам внешних датчиков и органов управления.
Преимущества редукторных двигателей для мотор-колеса с обгонной муфтой:
малый вес – меньше 3 кг;
малые габариты – чуть больше большой звездочки заднего колеса;
невысокая цена в с равнении с двигателем прямого привода;
отличный накат велосипеда с отключенным двигателем. Если у вас закончился запас энергии в аккумуляторе вы можете продолжать движение как на обычном велосипеде. Мотор колесо не подтормаживает вращение колеса;
большая экономичность двигателя – 30% в сравнении с двигателем прямого привода. Это значит вы сможете преодолеть расстояние на треть больше чем с двигателем прямого привода;
большой вращающий момент на низких оборотах
Важно для движения на малых скоростях по лесным, проселочным дорогам, преодоления крутых подъемов.
Недостатки редукторных двигателей с обгонной муфтой:
- скорость велосипеда не выше 30 км/час;
- считается, что редукторные двигатели обладают несколько меньшим ресурсом из-за наличия редуктора. Однако следует учитывать, что этот тип двигателя хорошо освоен в массовом отлаженном производстве и им оснащается около 96% всех выпускаемых электровелосипедов. Надежность его чрезвычайно высока, т.к. редуктор и обгонная муфта полностью защищены от попадания пыли и воды, а сам редуктор изготовлен из износостойких материалов.
Недостатки двигателей прямого привода для мотор-колеса:
- вес более 6 кг;
- большие габариты;
- большая стоимость;
- на 30% больший расход энергии аккумулятора в сравнении с редукторным двигателем;
Мотор-колесо можно устанавливать и на переднее и на заднее колесо.
Установка мотор колеса спереди проще, чем установка сзади, однако при движении по мокрой грунтовой дороге в гору возможно проскальзывание колеса из-за недостаточной нагрузки на переднее колесо.
Разновидности мотор-колес
Принцип действия мотор-колеса оказался настолько удачным, что теперь используется во всех форматах электротранспорта и, по большому счету, стал основным, вытеснив цепную передачу. Мотор-колеса конструкционно делятся на следующие типы:
- Редукторные. Оснащены специальным механизмом (редуктором) и муфтой, позволяющими свободно регулировать обороты. Главный плюс конструкции – они позволяют колесу вращаться при даже отсутствии тягового усилия. Данный тип привода используется с маломощных гаджетах, которые эксплуатируются в относительно «мягких» городских условиях. Малая масса таких МК делает их идеальными для детских электровелосипедов и самокатов.
- Безредукторные. Такие МК не имеют передаточных механизмов, в них ротор и статор имеют прямое соединение. Благодаря такой упрощенной конструкции эти колеса более надежны, обладают лучшей тяговитостью и скоростью, способны работать с тяжелыми нагрузками без проблем 5 и более лет.
Также при выборе электротранспорта стоит обратить внимание на расположение мотор-колеса. Оно может быть передним или задним
Особенно этот аспект актуален для велосипедов, где из-за высокого центра тяжести важна правильная развесовка. При расположении МК в переднем колесе райдер будет постоянно чувствовать неудобство из-за дополнительной нагрузки на руки (управлять тяжело физически) и снижения маневренности «железного коня». Если велосипед с расположением колесного электродвигателя в задней части, то от поездок остается получать только удовольствие.
Решая, какое выбрать мотор-колесо, обязательно учитывайте перечисленные выше рекомендации, основанные на плюсах конструкционного исполнения.
Характеристики двигателей для электровелосипедов
В данной статье мы будем рассматривать исключительно мотор-колеса. Благодаря целому ряду достоинств они успешно завоевывают рынок. Электродвигатели данного типа обладают высоким коэффициентом полезного действия, который достигает 90%.
Отсутствие скользящих контактов значительно повышенный ресурс работы мотора-колеса. Кроме продолжительного срока службы, следует отметить его высокую надежность, низкий перегрев в режимах перегрузки.
На рынке представлен достаточно широкий ассортимент мотор-колес, различающихся брендами, ценой, а также техническими характеристиками
Среди основных параметров, на которые следует обратить внимание выбирая мотор, следующие:
- мощность;
- тип (редукторный, прямоприводной);
- вид (заспицованный в обод, незаспицованный);
- размещение на велосипеде (на переднюю ось, на заднюю ось).
Мощность мотор-колеса измеряют в ваттах (Вт). По данному параметру выделяют три категории двигателей: малой мощности, средней и высокой. Мощность электродвигателя определяет важные эксплуатационные параметры электровелосипеда: максимальную скорость, время разгона, проходимость, грузоподъемность. Чем мощнее электродвигатель, тем выше все перечисленные показатели, а также его вес.
Еще одна немаловажная характеристика электродвигателя – место его установки. Двигатели устанавливают на переднее либо заднее колесо велосипеда. Производители выпускают и полноприводные модели, у которых моторами оснащены оба колеса. У каждого из этих вариантов есть свои плюсы.
При переделке обычного велосипеда в электрический более популярны переднеприводные комплекты, так как они проще в установке, предусматривают возможность крепления надежных дисковых тормозов. Кроме того переднее мотор-колесо равномерно распределяет дополнительную нагрузку (вес электрооборудования) при установке аккумулятора на багажнике.
Модели с задним мотор-колесом обладают хорошим сцеплением с трассой. Такое размещение двигателя позволяет устанавливать электрооборудование высокой мощности. Для сохранения баланса батареи размещают в центре рамы. Данный вариант установки сложнее, чем монтаж на переднее колесо, но позволяет создавать скоростные электровелосипеды.
Типы двигателей
При выборе электроколеса нужно определиться для каких целей будет использоваться транспортное средство, так как от этого зависит вид электродвигателя (редукторный, кареточный, прямого хода), мощность и соответственно вес батареи.
- Двигатель мотор-колеса редукторного типа легче, имеет меньшую мощность;
- Двигатель кареточного типа рассчитан на установку в каретку. Имеет маленький вес. Регулировка скорости возможна не только при помощи переключения ручки скорости, но и за счёт установленных звёзд на велосипеде;
- Электроколесо с двигателем прямого хода значительно увеличит скорость велосипеда, но при этом добавит больше веса и времени на зарядку батареи, но сохраняет наивысшее значение коэффициента полезного действия (КПД).
Редукторный электродвигатель (мотор-колесо) Bafang 250Вт
Начнем с самых легких электродвигателей для велосипеда, они весят всего 2 кг, ставятся на переднее колесо и их номинальная мощность равна 250 вт. Производятся в двух исполнениях под дисковые тормоза и под брекиты.
Остановимся на запасе мощности. К примеру, оказалось, что редукторный двигатель Bafang на 250Вт работает в режиме 350Вт-500Вт без потери срока службы (при весе мотора всего 2 кг !!!).
Для сравнения мы прокатились на дешёвых китайских редукторных моторах с заявленой мощностью 350 Вт. Более мелкие производители в Китае лукавят и пишут номинальную мощность 350Вт, хотя их реально рабочая мощность оказалась 250вт-350вт. В то время как у Bafang 350-500Вт. Моторы Bafang показали себя гораздо лучше и по разгону и по максимальной скорости, поэтому именно о них мы сейчас и рассказываем.
Кроме того, мы экспериментировали с максимальной рабочей мощностью этих редукторных двигателей 250вт. Оказалось, что при повышении напряжения и тока, мощность этих двигателей возрастает до 1000вт. Это увеличивает скорость разгона и максимальную скорость до 44 км/ч. Однако, при повышении тока вы рискуете сломать шестерни в редукторном двигателе. Их, конечно, можно легко заменить, что тут уже каждый выбирает сам, что ему удобнее.
Оптимальный режим для 250 ваттных редукторных двигателей Bafang – это 250вт-500Вт при токе не более 15А. Скорость велосипеда на 26 дюймовых колесах будет 35км/ч, время разгона до 35км/ч примерно 10 сек. Если помогать педалями, то и за 5 сек можно. И в принципе, этого достаточно для использования велосипеда как в рабочем режиме так и в прогулочном.
На практике мы тестировали двигатели Bаfang 250Вт даже с весом 200кг на велосипеде и электровелосипед выходил на 80% от своей максимальной скорости.
Редукторный двигатель с номинальной мощностью 250Вт тянет до 200 кг по прямой и 80 кг до 10 градусов в горку.
Итоги
При выборе электроколеса для велосипеда тщательно прочитайте про параметры. Какая именно батарея, сколько она продержится в пути, используемый материал для изготовления, до какой скорости можно разогнаться с выбранным электроколесом. Возможности совмещения педалирования и работы электроколеса. Какие тормоза и ручки скоростей прилагаются к комплекту
Неважно какое установлено мотор-колесо, основным остаётся сила велогонщика. Так как она необходима не только для того чтобы поднять и перенести велобайк, прибавивший в весе, но и поддерживать определённую скорость для сохранения полезного действия электроколеса
Для получения высшего значения скорости, не гонитесь за лучшими параметрами. Сделайте выбор в пользу мотор-колеса средней мощности (250 Вт) с возможностью сохранения скорости.
