Принцип работы устройства заключается в создании крутящего момента в элементе ротора путем создания вращающегося магнитного поля в неподвижном статоре, которое взаимодействует с магнитами в роторе.
Как сделать мотор-колесо прямого привода своими руками
Чаще всего для преобразования велосипеда в электровелосипед используется электродвигатель или мотор-колесо. Ведущее колесо может использоваться для перемещения переднего колеса, заднего колеса или всех колес. В зависимости от конструкции, колесные двигатели могут быть с зубчатым или прямым приводом.
Двигатели с прямым приводом не имеют редуктора и обеспечивают колесам ту же скорость, что и ротор. По сравнению с редукторными моделями, двигатели с прямым приводом: являются
- Более надежные и чрезвычайно долговечные — без абразивных деталей и шестеренок
- Позволяет использовать регенерацию. Это означает, что кинетическая энергия от движения преобразуется в электричество без использования тормозных колодок, а заряд аккумулятора пополняется во время торможения.
- Они тяжелее и мощнее — весят на 10 кг больше и имеют мощность до нескольких кВт.
- Они требуют большего в отношении толщины балки, прочности обода, вилки и шасси, емкости аккумулятора, надежности тормозов и других компонентов.
- Они также снижают стартовый крутящий момент и ускорение при той же мощности.
- Более крупные и тяжелые двигатели влияют на инерцию и гибкость мотоцикла.
Как сделать электромотор для велосипеда?
Безусловно, проще и безопаснее купить готовый электродвигатель и установить его на свой велосипед. Однако, если вам нравятся электродвигатели, вы можете построить свой собственный двигатель с прямым приводом своими руками. Для этого подойдет двигатель мгновенного преобразования от стиральной машины LG. Найти его потом на рынке — легкая задача, а вот адаптировать купленный двигатель к мотор-колесу гораздо сложнее.
Мощность таких двигателей зависит от мощности стиральной машины. LG выпускает модели с объемом бака от 3 до 12 кг и мощностью электродвигателя от 300 до 1000 Вт. Однако выбор электромотора нужной мощности — это только первый и самый простой шаг. Следующий шаг — преобразование его в мотор-колесо с помощью шаговых подшипников и монтажных дисков.
Основные проблемы при изготовлении самодельного МК
Существует несколько недостатков создания колесного двигателя.
- Двигатель стиральной машины отличается по внешнему виду от электродвигателя велосипеда. Имеется только один статор и один ротор. Нет ни подшипников, ни ступицы. Без вала барабана его трудно установить на внешней стороне моечного агрегата и расположить по центру. Для использования такого двигателя в электровелосипеде необходим подшипник ступицы и токарный станок для шлифовки подшипника.
- Необходимо изготовить монтажное кольцо для статора. Для этого потребуется металлический лист и лазерный токарный станок или, по крайней мере, фрезерный станок, сверлильный станок и электрический фрезерный станок.
- Двигатель стиральной машины имеет неподходящие обмотки, изготовлен из алюминия и имеет номинальное напряжение 220 В. Вам нужно перемотать его на медь и отрегулировать напряжение в соответствии с будущими тенденциями электровелосипедов.
- В двигателе стиральной машины установлены ферритовые магниты. Рекомендуется заменить его на неодимовый магнит, что стоит дополнительных денег. Кроме того, стакан ротора должен быть усилен стальным кольцом и системой замыкания магнитного поля.
- Баки роторов от ростков стиральных машин не имеют отверстий, в которые помещаются лучи. Вы должны сделать их сами. По этой причине установка импровизированного двигателя колеса требует немного больше усилий, чем установка заводского двигателя.
Затем они соединяются в общую цепь. В результате все двигатели вместе создают крутящий момент и передают мощность на задние колеса через первый вал двигателя. В этом случае педали выступают только в роли футболистов.
Вместо ступиц в качестве ведущих колес используются мотор-колеса. Это позволяет преобразовать энергию аккумулятора в энергию движения автомобиля. Используется как в серийном производстве электромобилей, так и в производстве электромотоциклов и импровизированных электровелосипедов.
Существует несколько типов мотор-зуммеров с различными весом, конструкцией, электрическими и динамическими характеристиками, такими как мощность, сопротивление обмотки и максимальная скорость. Некоторые из них работают как генераторы, позволяя заряжать аккумулятор автомобиля во время торможения.
Разновидности мотор-колёс
Чтобы лучше понять, как изготавливаются инвалидные коляски, давайте рассмотрим различные типы инвалидных колясок и их отличия.
Заднее и переднее расположение. Чаще всего используются задние ведущие колеса, так как вес автомобиля в начале движения переносится на задние колеса, чтобы лучше толкать автомобиль по дороге и обеспечить достаточное сцепление с дорогой. Передние ведущие колеса используются отдельно или как часть полноприводной модели.
С редукторами — редукторы и коробки передач (прямое движение). Зубчатые колеса весят меньше (вес двигателей начинается от 1,5 кг) и обеспечивают лучшие тяговые возможности и превосходную производительность, особенно на низких скоростях. Велосипеды eBikes с редуктором — хорошие роллеры. Немедленные двигатели с моторными цусерами более надежны благодаря большему диаметру и более простой конструкции. Кроме того, они обеспечивают рекуперативное торможение и могут подзаряжать аккумулятор. МК без скорости чаще встречается на быстрых электровелосипедах со скоростью выше 50 км/ч, но потребляет больше энергии.
Что касается датчиков, с комнатными датчиками или без них. Большинство мотоциклов оснащены датчиком скорости и положения ротора (датчик Холла), а кабель от контроллера к двигателю имеет 3 силовых и 5-6 сигнальных проводов (мин.). Это легко определить, взглянув на вилку двигателя. Кабель MC -Free MC содержит только 3 силовых кабеля и как таковой требует подходящего контроллера для привода ведущих колес.
По ширине, для фэтбайков и обычных велосипедов. Колеса фэтбайков шире, чем у обычных велосипедов, из-за более широких ободов и соответствующих двигателей.
Длина и диаметр вала мотор-колеса, размер колеса, толщина луча, номинальное напряжение, мощность и скорость также различаются.
Устройство и принцип действия мотор-колеса
Двигатель брюк — это велосипедный двигатель, соединенный с ободом. Корпус двигателя имеет шесть отверстий для установки тормозных роторов, а для задних механизмов — барабан для установки картриджа, что делает заднее колесо шире переднего.
Статор двигателя содержит обмотку из медного провода, которая поочередно включается контроллером. Обмотки соединяются по схеме «звезда» или «треугольник», но редко две схемы объединяются (как в мотор-колесах Дунова).
Напряжение создает магнитное поле, которое воздействует на магниты в роторе, заставляя их вращаться. В редукторных двигателях вращение передается на корпус через редуктор, в то время как в безредукторных двигателях вращение передается напрямую. Редукторы используются как в одноступенчатых, так и в двухступенчатых конструкциях для достижения более высоких крутящих моментов.
Мотор-редукторы оснащены переливной муфтой, которая позволяет колесам вращаться свободно и без сопротивления. Это позволяет редукторным велосипедам иметь превосходный объем цилиндра, чего не могут предложить МК с прямым приводом.
По ширине, для фэтбайков и обычных велосипедов. Колеса фэтбайков шире, чем у обычных велосипедов, из-за более широких ободов и соответствующих двигателей.
Какое мотор-колесо лучше
Электрические велосипеды могут быть с редукторным или прямым приводом. При выборе конкретной модели следует учитывать их преимущества и ограничения. Давайте рассмотрим каждый из этих типов двигателей более подробно. Когда нужно выбирать мотор-редуктор, а когда — мотор с прямым приводом?
Двигатели с прямым приводом
Велосипедные двигатели с прямым приводом имеют упрощенную конструкцию, которая включает стальной статор с трехфазными медными обмотками и ротор с постоянным магнитом. Эта обтекаемая конструкция без дополнительных транспортировочных элементов значительно повышает крутящий момент, эффективность, надежность и долговечность двигателя (отсутствие изношенных деталей).
Этот тип двигателя не имеет тягового эффекта и характеризуется высоким крутящим моментом, высокой эффективностью управления и точностью работы. Двигатели имеют низкий уровень вибрации и шума, легко устанавливаются на электровелосипеды и просты в эксплуатации (не требуют смазки).
Еще одним преимуществом двигателей с прямым приводом является то, что они могут работать в режиме генератора во время торможения. Рекуперативная энергия может быть распределена или возвращена в аккумулятор, если контроллер имеет функцию рекуперации.
Основное преимущество велосипедных двигателей с прямым приводом заключается в возможности достижения более высоких скоростей. Электрические велосипеды с колесными двигателями мощностью 500 Вт могут двигаться со скоростью до 45 км/ч. Эти модели быстро разгоняются и легко поднимаются.
К недостаткам этого типа электродвигателя относится больший вес и сопротивление мускульному педалированию по сравнению с мотор-редукторами.
Зубчатые передачи
Мотор-редукторы очень компактны, поэтому их трудно разместить на электровелосипедах. В дополнение к компактному дизайну они имеют небольшой вес. Мотор-редукторы обладают превосходными характеристиками крутящего момента и качения.
Они обладают меньшим сопротивлением, чем устройства с прямым приводом. По этой причине редукторные двигатели являются рекомендуемым выбором при использовании электрического велосипеда в качестве обычного велосипеда без электродвигателя.
Приводные колеса этой категории устойчивы к перенапряжению. Низкая мощность двигателя (250-350 Вт) не позволяет развивать скорость выше 25-30 км/ч, но экономит заряд батареи и увеличивает километраж без подзарядки аккумулятора. Звездочки не могут работать в режиме генератора и требуют регулярного обслуживания.
Особенности установки мотор-колес
После выбора подходящего двигателя процесс установки становится простым. Это можно сделать своими руками.
Процедура выполняется следующим образом.
- Сначала ослабьте гайки, крепящие колесо, а затем снимите колесо.
- Мотор-колесо устанавливается в свободное пространство.
- Далее собирается полная схема, но разъемы просто вставляются. Это необходимо для того, чтобы убедиться в правильности работы устройства и спланировать прокладку кабелей.
Особое внимание уделяется тому, чтобы обеспечить высокую степень защиты кабелей от воздействия окружающей среды. Если есть источник питания, его необходимо защитить от прямых солнечных лучей и воды.
Электродвигатели на велосипед своими руками
Собрать двигатель на велосипеде самостоятельно может быть сложно, но готовый велосипед, который можно снять с машины, — хорошее решение. Здесь необходимо прояснить один момент. Большинство электродвигателей, которые можно использовать для сборки велосипедного мотора, требуют питания от сети 220 вольт. Для обеспечения стабильного источника питания переменного тока вам потребуется большая батарея или целая многобатарейная система. А это увеличивает вес и габариты мотоцикла.
Ручная мойка, электрическая газонокосилка или двигатели газонокосилок подходят для этой цели гораздо больше. Ножничные двигатели очень популярны. Эти устройства могут быть различных размеров, мощности и веса, поэтому рекомендуется выбрать подходящее устройство.
Например, если цель велосипедиста — отдохнуть на подъеме, то правильным выбором будет самый мощный электродвигатель. Однако мощный электродвигатель также увеличит вес велосипеда, поскольку он значительно тяжелее.
