Моторни колела за велосипед: какви са те и как да изберем?

Днес велосипедистите, които не поставят моторно колело на велосипеда си, все по-често се наричат ​​ретрогради. „Само вятърът, само педалите, само екстремното“ - този призив е все по-малко уместен. Разглезеният градски потребител, който е свикнал да кара кола, дори и да си купи велосипед, скоро ще бъде склонен да сложи моторно колело, особено след като подобни устройства стават все по-евтини от година на година.

По същия начин работи и моторът на велосипедното колело. Няма значение дали е директна трансмисия (директно от ротора) или предавка (намаляване на оборотите на двигателя с предавателно отношение). Всеки електрически мотор за велосипед включва статор и ротор. Магнитите са прикрепени към ротора. Тяхното поле, взаимодействащо с електромагнитното поле на статорните бобини, кара ротора да се върти.

Самият статор е намотка, навита в пролуките на рамката от стоманена плоча. Най-често тези плочи са изработени от електрическа или трансформаторна стомана. Структурата на статора има формата на многоъгълна рамка с греди, сближаващи се в центъра.

Намотките са намотки, навити от меден емайлиран проводник. Именно медта е най-добрият проводник. Броят на намотките е до няколко десетки, но това число е кратно на 3. Колелото на двигателя прилича на трифазен двигател, всъщност това е така: за стабилно въртене с определена сила, редуващи се импулси, наподобяващи трифазна променлива се прилагат към бобините, разположени една от друга във фазово напрежение. Всъщност това не е синусоидален електрически сигнал, а последователност от правоъгълни импулси с постоянно напрежение. Те от своя страна се формират от драйвер - контролна платка, която използва енергията на източник на енергия (батерия).

Постоянството и ефективността на въртенето на ротора се осигурява от три сензора на Хол. Тяхната работа е организирана по следния начин:

• фиксиране на положението на ротора спрямо статора;
• възприемане на магнитното поле от магнити;
• препращане на сигнал към водача;
• образуване на импулси върху драйвера за статорните бобини.

Предимствата на използването на мотор на колела са както следва.

• Повишена ефективност - не по-малко от 90%. Не всеки електродвигател има такъв коефициент - например за колекторни двигатели, за които е достатъчен непреобразуван постоянен ток, ефективността е под 70%.
• Лекота на изпълнение, надеждност.
• Няма триещи се части (например пръстени и четки) - двигателят може да работи десетилетия, ако производителят не спести от качеството на материалите.
• Възможността за бързо каране: моторно колело с мощност половин киловат осигурява въртяща сила, по време на която се постига скорост на велосипеда до 45 km / h по пътища без наклон.
• Възможността, ако е необходимо, да премахнете комплекта, давайки на мотора оригиналния комплект. Когато преинсталирате моторния комплект, външният вид на мотора няма да се промени значително - двигателят е инсталиран само на самото колело.
• Значителна лекота на каране по вятъра и по вятъра.
• Плавната и плавна работа на двигателя ще осигури бърза адаптация към нови скорости и плавно ускорение.
• Напълно безшумна работа на моторното колело.

Тази настройка също има някои недостатъци.

• Нисък въртящ момент - по-малко от двигателите от други видове и разновидности.
• Невъзможност за създаване на по-компактен дизайн на базата на такъв мотор.
• Повишено тегло... Някои други двигатели, например, всички същите колекторни двигатели, имат значително по-малко - 1,5 или повече пъти - тегло.

Всички готови комплекти, които включват моторни колела, са комплектовани с контролер и батерия. Въпреки това, тези, които не монтират двигателя на колелото в комплект с други части, поръчват всички компоненти на системата поотделно: самия мотор на колелото, батерията и контролера с дросела.

Преди изграждането на електрическа тягова система, начинаещият се сблъсква с моторни колела с редуктор и без предавки. Скоростната кутия използва механизъм за предаване на зъбни колела, при който скоростта на въртене (брой обороти) на самия електродвигател е няколко пъти - според предавателното отношение на редуктора - повече от тази на вала, който в крайна сметка завърта колелото.

Зъбното колело увеличава въртящия момент, но намалява скоростта на велосипедиста до 30 км/ч. Безредуктор - колело с директно задвижване - няма самата скоростна кутия и свързаните с нея загуби, което освобождава механизма от триене на зъбни колела, които се нуждаят от смазване много по-често от самите лагери на двигателя. Въртящият момент е значително по-нисък при мощност до 1500 W, но става възможно да се ускори до 50–100 km / h, в зависимост от мощността на двигателя.

Моторно колело с възможност за рекуперация (връщане) на част от консумираната електроенергия ви позволява да я върнете в малко количество - около 6% от консумираната мощност. Тъй като ефективността на такава система не може да бъде равна на единица поради естествени загуби в проводници, намотки, контролер и батерия, няма да е възможно да се направи без външна инвестиция на допълнителна енергия. И има само два начина за попълване на доставките на електроенергия.

1. Превключете двигателя на колелото в режим на зареждане на батерията. Тогава педалирането ще бъде поне два пъти по-трудно - поради спирането, упражнявано от натоварването на намотките.
2. Намерете място, където можете просто да зареждате батериите... Най-добрият вариант би бил да поставите слънчеви панели върху раницата и дрехите, когато пътуването с моторизиран велосипед е напълно автономно.

Също така моторното колело може да бъде задно - монтирано е на задното колело. Предната част е поставена по същия начин. Тогава моторът става съответно задно или предно задвижване. За значително увеличение на скоростта можете да направите велосипеда задвижване на всички колела, като моторизирате и двете колела.

Размерът на двигателя на колелото се определя от диаметъра на джантата. Независимо дали имате диаметър 29, 26, 20 или 16 инча, скоростта и тягата зависят от това. Колкото по-голям е диаметърът на джантата, толкова по-голяма е скоростта, но по-малко тяга и обратно. С по-малко сцепление ще ускорявате по-дълго. Има само един начин да добавите сцепление - да помогнете на мотора с педалите.

Възможно е да преобразувате колело от обикновена главина в моторна главина, като използвате например 28 "джанта със спици от конвенционален велосипед с 20" колела. Тези, които не знаят как или не искат да се занимават с пълен бюст от спици, се съветват незабавно да поръчат в Китай готово моторно колело с необходимия тип двигател.

Решете какво точно искате от вашия мотор.

• Скорост до 35 км/ч без много усилия и някакво специално ниво на физическо развитие. В същото време велосипедът ви не се отървава от оригиналните си функции - по всяко време ще се върнете към въртене на педали с крака. Такава ревизия струва общо 350 долара.
• 50 км/ч – електромопедно оборудване. В същото време може да не преминете толкова лесно към педалиране - батерията, по-мощното моторно колело и същият контролер тежат с 5-10 килограма повече. Цената на ревизията е от $600.
• Велосипедът ще стане електрически велосипед - електрически мотоциклет... Можете лесно да ускорите до 90 км/ч. Но запомнете: в този случай определено ще ви трябват подсилени джанти и втулки - може би, като на тандем велосипед. Факт е, че повишеното сцепление изисква и повишено натоварване. Тънките ви джанти за шосейни велосипеди просто ще се разлетят и можете да катастрофирате. Цената за персонализиране на велосипед за електрически мотоциклет ще струва най-малко 2300 долара.

Масата на комплекта за електрически велосипед - двигател на колело (без разстояние между колелата), батерия и контролер - ще бъде поне 4 кг тегло. Това е достатъчно за нормално шофиране в града или по селски пътища. Доста добри двигатели се произвеждат например от една компания Bafang 8FUN... Работната мощност на двигателите е 250–750 W, но когато мощността надвиши 350 W, такъв двигател може значително да прегрее, което значително ще съкрати експлоатационния му живот.

Теглото на двигателя на колелото (без гума) е най-малко 2 кг. Той е доста способен да достигне скорост до 35 км / ч със средно тегло на ездача от 90 кг - самият ездач може изобщо да не прилага никакви усилия за въртене на педали. Същото може да се получи и без мотор, като се превключи на последната скорост от педалите и по време на движение без движение нагоре или надолу. Когато карате нагоре, ще ви е необходима помощта на велосипедист през педалите - двигателят може да не се справи с изкачването. Комбинирайки двете, можете да получите скоростта, доставяна от един киловатов двигател, включен в началото. Мобилността и относителната лекота на велосипеда са гарантирани.

Няма нужда от половин киловатово моторно колело - самото то тежи не 2, а 4–5 кг, като същевременно отнема два пъти повече електроенергия от батерията от своя 350-ватов колега. 500 ... 600-ватово моторно колело е "патерица", която не е преминала "естествен подбор" нито в проекти, нито на практика сред потребителите: някои велосипедисти отбелязаха, че В резултат на това има по-малко смисъл от него, отколкото от 300-ватов.

Тази конфигурация позволява не само да се постигне скорост, равна средно на 48 км / ч, но и лесно да се покоряват всякакви изкачвания в условията на града и планинските склонове. За постигане на такива резултати е необходимо да изберете двигател с мощност 1200-1500 вата. Такова моторно колело има маса 6–8 kg (без гумата). Осигуряването на такъв двигател с непрекъснато снабдяване с енергия ще помогне повече тежък и скъп акумулаторен пакет с тегло най-малко 5 кг.

Ако рискувате да увеличите напрежението от 48 на 72 волта, ще получите ограничението на скоростта за града - не по-малко от 60 км / ч, но в същото време моторът ще прегрява по-бързо и по-силно, което го принуждава да стартира само за кратко време.

Промяната на мотора за моторно сцепление, да речем, 3 kW, ще принуди собственика да подсили рамката. Първо, както комплектът, така и самата тяга, създадена от двигателя от порядъка на няколко киловата, ще изискват повишено натоварване. В противен случай колелата ще пострадат първи (на джантите ще се появят огромни "осмици", след това самата рамка ще започне да се разпада - комплектът за тяло на батериите и контролера ще добавят поне 15 кг. Максималното допустимо натоварване е само два пъти по-голямо от номиналното, това е основното правило за всички моторни колела.

За да доставите подсилен комплект за е-велосипед от Категория III, трябва да подсилите отпадащите, напълно да смените или преоборудвате перата на рамката и да инсталирате специален балансьор, точно като при истински мотоциклети. Моторът с номинална мощност 3 kW вече има достатъчно сила, за да деформира рамката, оставаща за обикновен велосипед, дори когато го управлявате в стационарен режим, като повдигнете колелото, на което е монтиран моторът върху специално окачване.

Без да подсилите рамката по специален начин, е малко вероятно да използвате двигател с мощност до няколко киловата. Скорост над 40 km / h вече изисква добро поглъщане на удара - без него просто ще бъдете изхвърлени от седлото, ако ударите малка неравност или пукнатина през пътя. Вилица - от мотоциклет или от велосипед за спускане (последният има впечатляваща маса и най-висока здравина, недостижима за велосипеди от други видове и разновидности). Батерията тук също тежи от 20 кг.

За тези, които обичат да карат по-близо до екстремни ски, опитни майстори съветват да върнат моторното колело назад. Задното моторно колело сцепва пътя по-добре от предното - това е важно при остри завои, проходими при повишена скорост.

Въпреки това, хлъзгавите пътища са по-малко управляеми поради по-лошото разпределение на теглото. Ситуацията се влошава от батерията, прикрепена към багажника. Ситуацията се коригира с редукторно моторно колело, което е с по-ниско тегло и литиево-йонни батерии, които имат повишена специфична енергия. Алтернатива - оловно-киселинни батерии на средната (вътрешна) тръба на рамката. И все пак моторът на главината на задното колело допринася за цялостната здравина на цялата конструкция.

Ако е невъзможно да комбинирате моторното колело с високоскоростна касета (например 9 звезди), сменете последното на 5-звездно. В краен случай оставете само една звезда или преместете перата на рамката на 2 см един от друг. Последната алуминиева рамка може да не издържи - експериментирайте със стоманена рамка.

Електрическият проводник не трябва да излиза отдясно, където работи механизмът за превключване на предавките, а наляво. Развийте гайките, държащи двигателя на колелото, и го свалете. Сглобете двигателя на колелото, като следвате инструкциите за монтаж. Ако нещо не ви е напълно ясно, свържете се с екипа за поддръжка на уебсайта на компанията или магазина, който ви е продал моторното колело. Често е най-добре да потърсите помощта на специалист, тъй като контролерът може лесно да се изгори. И няма да минете без контролер, ако нямате четкан мотор, който не се нуждае от нищо друго освен DC.

След монтажа тествайте двигателя на колелото без товар - не трябва да е "осем". Ако това не е така, премахнете „осмиците“ на джантата, като затегнете спиците със спиците. Пробвай с контролера и лоста за газта. Ако всичко работи правилно, направете пробно шофиране при ниска скорост.

Монтирането на двигателя на главината на предното колело е по-лесно. Самото предно колело не съдържа зъбни колела. Просто няма нищо, което да пречи на работата на предното моторно колело. Няма значение дали надясно или наляво - по посока на движение - ще изведете захранващия кабел. Дори удължаването на вилицата няма да компрометира здравината и стабилността на мотора.

Единственото нещо - не бъркайте посоката на движение на колелото: ако инсталацията е неправилна, вие, без да тествате работата на двигателя, изведнъж ще се върнете назад и моторът ще се превърне в превозно средство със заден волан. Парадоксална е ситуацията, когато лостът на газта закъса: можете да се блъснете в стълб или да се блъснете с кола, която кара отзад, дори и да намали скоростта пред вас.

Сглобеното моторно колело се страхува от дъждовни бури, газене през реки и блата - ако е потопено във вода или наводнено с водни струи, сензорите на Хол могат да се повредят. Погрижете се предварително за запечатването - или поне покриването от директни водни струи - вътрешностите на моторното колело. Често самите производители инсталират специални кръгли амортисьори, за да предпазят колелото от директно пръскане на вода и/или мръсотия по време на шофиране - уверете се, че съвпадат със спиците на колелото.

За информация как да изберете мотор за колело за велосипед, вижте следващото видео.