Электровелосипед на базе бесщеточного двигателя

Содержание

Совет: Мотор для электровелосипеда, какой выбрать?

Электровелосипед на базе бесщеточного двигателя

Мотор-колёса редукторные

Двигатели для электровелосипедов бывают подвесными (наружными) и встроенными (мотор-колесо).

Подвесной двигатель для электровелосипеда

Достоинством первого типа является развиваемый им крутящий момент, который сопоставим с более мощным мотор-колесом безредукторным. Достигается это благодаря, размещенному в одном  корпусе  с электроприводом редуктору, понижающему обороты.

Недостатками можно назвать во много раз более сложную его установку на велосипед и быстрый износ щеток, что отражается на долговечности. Для крепления двигателя в продаже имеется кронштейн универсальный, но часто его приходится или дорабатывать, или изготавливать крепление индивидуальное.

Необходимо заменить специальной двойной звездочкой штатную, расположенную на ведущем колесе. В зависимости от диаметра колеса, установленного на велосипед, максимально развиваемая скорость составит в час от двадцати до двадцати пяти километров.

  Расстояние же, проходимое без подзарядки, зависит от емкости аккумулятора.

В качестве варианта дешевого, установлен может быть, на любую марку велосипеда.

Второй вариант, т.е. мотор-колесо, делится в свою очередь на  колеса прямоприводные (бесщеточные) и редукторные.

Мотор-колесо с прямым приводом

Хороший старт обеспечат колеса, минимальная мощность которых составляет 500Вт. Мотор-колеса с прямым приводом более слабые не могут  в силу особенностей конструкции обеспечить необходимый для ускорения крутящий момент.

Преимуществами являются: высокий коэффициент полезного действия, способность обеспечить относительно высокую скорость (до 45 км/час), и простота конструкции за счет минимального числа изнашиваемых узлов. Недостатки также имеются.

Это, в первую очередь, небольшая  величина крутящего момента, во-вторых, большой, по сравнению с редукторным вариантом, вес и размер мотор-колеса.

Для тех пользователей, которые в своем «железном коне» хотели бы видеть максимальную скорость, оставив на второй позиции требования к его весу, этот тип двигателя подойдет наилучшим образом.

Если  грамотно подобран к таким мотор-колесам аккумулятор, то будут обеспечены максимальный пробег без дозаряди до 50 км и скорость максимальная до 45 км/час.

  Рекомендуются гелиевые тяговые аккумуляторы, емкость которых, не менее 12 Ah. Вес аккумулятора « правильного» около 4,4 кг.

Это важно знать, потому, что все, что по весу меньше, несмотря на все этикетки  и нанесенные надписи, является батарейками, которые очень быстро выходят со строя.

Для тех же, кому важна не только скорость, но и динамика, нужен мотор для электровелосипеда мощностью  600 ватт, практически такого же веса, как  модель описанная выше.

Мотор-колёса редукторные

Небольшого размера редукторные колеса устанавливаются на электровелосипеды, производимые во всех странах мира. В основном это двигатели мощностью 250-350W, которой достаточно для этого транспортного средства. Они встраиваются во втулку заднего или переднего колеса, и по сравнению с безредукторными имеют следующие преимущества:

  • Большую тягу.
  • Меньшие размеры.
  • Небольшой вес.

Совет: Мотор с минимальным количеством потребления энергии

Благодаря тому, что в конструкции мотор колеса отсутствуют щетки, она является более надежной. Коллектор тоже заменен – вместо него установлен датчик Холла. Мощнейшие на сегодняшний день неодимовые постоянные магниты заменяют обмотку возбуждения.

Чтобы получить нужные характеристики электровелосипеда, необходимо при выборе мотор-колеса точно определиться с ними. Не стоит платить больше, покупая мощное мотор-колесо, если не планируются поездки на велосипеде груженом. Для этого вполне достаточно будет двигателя, мощность которого  250Вт.

Если же предполагается езда по холмистой местности или с грузом, выбор лучше сделать в пользу двигателя мощностью 500 Вт.

Во многих странах мира законодательно установлена для электровелосипедов максимальная скорость 25 км/час. Ее, благодаря тяговой силе, обеспечит колесо редукторное, о котором идет речь, т.е. мощностью 250 W.

 Если же колесо мощностью  350 W, то, будьте уверены, что ее хватит с головой на все, кроме покорения Эвереста, случаи жизни. Многие потенциальные покупатели об этом не знают, поэтому стремятся купить мотор-колесо помощнее  — желание, ничем не обоснованное.

Скорости 25 км/час вполне хватает для поездок в черте города и непродолжительных прогулок за город. Для тех же гонщиков, реноме которых она унижает, целесообразнее  приобрести мотоцикл.

Несмотря на массу достоинств, недостатки имеются и у этих моторов:

  • В сравнении с бесщеточными и них ниже КПД, вызванное потерей энергии в редукторе.
  • Конструкция более сложная, следовательно, ниже ее надежность.
  • Рекомендуется к установке на любую модель велосипеда, при условии, что скорость более высокая, чем 25 км/час не требуется.

Источник: https://motocarrello.ru/jelektrovelosipedy/1103-motor-dlja-jelektrovelosipeda.html

Подвесной электромотор для велосипеда

Электровелосипед на базе бесщеточного двигателя

Если выбирать транспорт между автомобилем, мотоциклом, автобусом или велосипедом, то, наверное, многие выберут последний вариант. Если порассуждать, то это самый удобный и быстрый способ передвижения.

Так как автомобиль – вещь довольно дорогая, а доехать на нем куда-либо будет очень долго из-за вечных пробок, автобус – тоже не вариант – придется ютиться в толпе людей, среди которых очень жарко и неудобно.

Мотоцикл обязывает иметь водительское удостоверение и к тому же езда на нем может быть опасной. Поэтому остается только велосипед, который если снабдить двигателем, будет идеальным транспортным средством.

Такое средство передвижения стало очень популярным в последние годы. Даже простой старый дедушкин велосипед можно оборудовать мотором и спокойно передвигаться по городу, быстро и без пробок.

На свое усмотрение можно выбрать электромотор для велосипеда.

Разновидности электромоторов

На велосипед можно установить следующие типы электромоторов:

  • Мотор-колесо;
  • Мотор на передаче фрикционного действия;
  • Электромотор подвесного типа.

Наиболее популярные производители электромоторов

1. Bafang (8FUN) – электромотор, изготовленный в Китае.

Эта компания выпускает электромоторы в виде набора с колесом. Этот двигатель пригоден для надежного соединения его с любой рамой. Мощность данного производителя двигателей бывает разной – ее диапазон колеблется от 250 Вт до 750 Вт. Напряжение при этом тоже будет разное – от 24 до 48 В. Из всех электродвигателей этого производителя отличается мотор, мощность которого составляет 750 Вт 29 А.

Редуктор в нем имеет две ступени передач. Набор включает в себя блок привода, педали газа, шатуны, монитор и педаль тормоза. Общая масса всего электродвигателя составляет всего около четырех килограмм. Скорость, до которой мотор может максимально разогнаться составляет всего 50 км/ч.

2. Bosсh.

Такие компании как Merida, Scott, Stevens, Cannondale используют эти двигатели для производства своих велосипедов. Скорость разгона такого электродвигателя не очень высокая – составляет всего 25 км/ч. Его мощность примерно 250 Вт, а максимальное значение может подняться до 350 Вт.

Эти электродвигатели также выпускаются в наборе, в который входят:

  • Механизм, который сигнализирует о том, что мотору необходимо помочь педалями.
  • Аккумуляторная батарея
  • Устройство, которое полностью заряжает аккумуляторную батарею за три часа
  • Компьютер, который оснащен четырьмя режимами. Этот компьютер позволяет экономно использовать расход аккумулятора, регулируя мощность двигателя в нужной пропорции.

Вес такого электромотора составляет всего 2,5 кг, что очень удобно при езде, так как велосипеде становится тяжелее.

3. Golden Motor. Эти моторы представлены в виде колеса. Набор включает в себя педаль газа, аккумуляторную батарею и другие составляющие для монтирования двигателя. Самый большой уровень напряжения такого двигателя составляет 60В.

Сам двигатель включает в себя датчик, сигнализирующий об уровне нагрузке и температуре. Максимальная скорость, которую сможет набрать велосипед, оснащенный данным типом двигателя, составляет 40 км/ч. Вес его относительно маленький – всего три килограмма.

Монтировать такой мотор можно практически на любой велосипед.

4. Электродвигатель YAMAHA это очень известное название бренда, который выпускает даже двигатели для велосипеда. Здесь главным достоинством принято считать высокие технические показатели и само качество двигателя. Мощность данного вида мотора может достигать 4 л.с.. Здесь уже не придется при подъеме в гору помогать мотору педалями.

К минусам же можно отнести очень высокую стоимость данного предмета. Эта фирма все чаще стала производить двигатели для велосипеда именно электронного характера, поэтому бензиновых видов двигателя становится все меньше.

Двигатель-колесо

Данный тип двигателя стал очень популярным среди любителей велосипедов. Главным его достоинством считается возможность переделывания простого велосипеда в электровелосипед.

Следует отметить, что при монтировании данного двигателя в состав велосипеда его практически не видно, так как мотор-колесо по дизайну и внешнему виду похож на простую ступицу. Двигатель этот может быть установлен либо к одному из колес, либо к обоим колесам сразу.

После того как завершена установка аккумуляторной батареи и рычага газа, можно считать, что велосипед готов к использованию.

Мощность двигателя такого типа колеблется от 150 Вт до 2000 Вт. В зависимости от мощности подбирается мотор с определенным напряжением – от 24 до 48 В. К каждому из этих вариантов необходимо подбирать нужный аккумулятор.

Данный вид мотора способен набрать скорость до 70 км/ч, и при такой скорости проехать примерно 50-60 км. Но при движении в гору, эти показатели могут меняться.

Подвесной электродвигатель

Такой мотор представляет собой самостоятельную деталь, которая соединяется с нижней частью рамы велосипеда. При монтаже такого вида двигателя обязательно следует установить кожух, который будет защищать мотор.

Во время движения мотор отправляет усилие через цепь на заднюю звезду велосипеда. Работа двигателя производится с помощью аккумулятора, который также устанавливается на раме велосипеда. Благодаря контроллеру, возможно регулирование скорости и мощности двигателя. Этот контроллер выглядит, так же как и рычаг газа на руле.

Подвесной электродвигатель немного тяжелее мотора, указанного выше, поэтому «усовершенствованный» велосипед будет немного тяжелее. Но этот недостаток компенсируется тем, что велосипед с таким мотором сможет набрать скорость до 120 км/ч. Велосипеды, на которые можно установить подвесной электродвигатель, могут быть самыми разными.

Мотор на фрикционной передаче

Принцип действия этого типа электромотора заключается в том, что крутящий момент, который передается от электромотора, направляется напрямую к колесу велосипеда, точнее к его покрышке. Такая передача считается малоэффективной и имеет множество недостатков, таких как:

  • Низкий уровень КПД;
  • Колеса служат очень малый срок;
  • Периодически необходимо проверять давление воздуха в шине велосипеда;
  • В дождливую погоду ролик передачи крутящего момента проскальзывает.

Плюсом же такого вида электродвигателя считается возможность монтирования его на велосипед, не разбирая его.

Такой набор обычно устанавливается на задний багажник. Принцип работы такого мотокомплекта заключается в передаче крутящего момента к задней звездочке колеса.

В случае установки электродвигателя на передний багажник, крутящий момент будет передаваться к передней звездочке велосипеда.

Набор может быть разных видов. Мощность двигателя бывает от одной до двух лошадиных сил. Самый мощный двигатель может разогнаться до 50 км/ч.

Также в комплект может быть включен бензобак и глушитель. Общая масса такого электродвигателя будет не более пяти килограмм.

Но такие моторы имеют и недостатки. Например:

  • Электромотор такой модификации стоит относительно дорого;
  • Качество мотора вызывает некоторые сомнения;
  • Не идеальны и эстетические характеристики электромотора.

Двухтактный мотор с одним цилиндром

Такой двигатель устанавливается на раму велосипеда. Крутящий момент его передается к звездочке переднего колеса. Плюсом такой передачи является то, что можно переключать скорости электромотора.

Здесь необходимо применение специальной бензиново-мясляной жидкости, которая является рабочей смесью. С помощью потоков воздуха мотор охлаждается. Его максимальная мощность составляет 1,5 л.с. Это очень много для велосипеда, поэтому можно смело ездить по прямой трассе. Но при езде в гору следует помогать мотору педалями.

Максимальная скорость, которую может развить данный двигатель – 30 км/ч. За 100 км дороги двигатель расходует один литр горючей смеси.

В комплекте с мотором идет также глушитель и бензобак. С помощью данного комплекта можно свой старый велосипед преобразовать до нового быстрого байка.

Двухтактный газовый мотор для велосипеда

Такой тип двигателя был придуман китайскими производителями. Объем его составляет 48см3. Отличие его от простого электродвигателя в том, что за место бензобака в нем монтирован газовый баллон. Вся конструкция такого мотора вызывает сомнения. Такой мотор ничего не экономит, так как и моторы на бензине мало потребляют топлива.

Изготовление электродвигателя для велосипеда самостоятельно

Чтобы самостоятельно усовершенствовать свой старый велосипед, нужно подобрать нужный двигатель для его нового назначения. Так все электромоторы заряжаются от сети, то нужно обеспечить им аккумулятор нужной мощности. Иногда они могут достигать внушительных размеров, что не всегда удобно и красиво смотрится на велосипеде.

Самым популярным двигателем, используемым при совершенствовании велосипеда, считается мотор от старой газонокосилки или триммера. Следует учитывать мощность мотора, так как если он слабый, то велосипед даже не тронется. Но и слишком мощный не подойдет, так как он будет обладать крупными габаритами.

Достоинством электромоторов принято считать их тихую работу, по сравнению с моторами, работающими на бензине.

Моторы для велосипеда можно подобрать совершенно разные. Стоит только учитывать три параметра: вес, мощность, размер.

Как сделать электровелосипед самостоятельно?

Последовательность изготовления велосипеда с электромотором:

  • В первую очередь необходимо приобрести все составляющие электромотора: сам двигатель, контроллер, аккумуляторные батареи, серво-тестер, зарядное устройство, необходимые провода, ремни от генератора, фривил, втулки, цепь, звездочку, переключатель передач, винты, гайки и многое другое.
  • Далее начинается сборка.
  • Прикрепить звездочку к втулке с помощью алмазного диска.
  • Зубья на цепи необходимо предварительно обточить и закрепить ее к втулке диаметром 1 см.
  • Фривил соединяется с цепью и звездочкой.
  • Вся конструкция должна быть очень прочной, так как от этого зависит безопасность движения.
  • Нужно следить, чтобы вращательные движения от мотора к звездочке передавались постепенно, чтобы не возникло деформации каких-либо частей механизма. Для этого используются шкивы и ремни генератора.
  • На раму желательно положить нержавеющую стальную пластину, смазанную термопастой, на которую крепится контроллер.
  • Серво-тестер необходим для регулирования мощности мотора. Его следует запитать, используя специальную микросхему.
  • При желании можно установить ваттметр. С его помощью можно контролировать расход энергии.
  • В багажном отсеке стоит придумать место для крепления аккумуляторных батарей.

Как самому установить подвесной электромотор для велосипеда?

Установить самостоятельно электромотор можно и без помощи специалиста. Главное выбрать подходящий двигатель.

Только зная все характеристики мотора и правил подсоединения его с аккумулятором и цепью можно справиться с задачей.

Порядок работы:

  • Цепь необходимо снять и одной ее сторон соединить с валом двигателя.
  • Двигатель с аккумуляторной батареей можно соединить с помощью мощных проводов.
  • Аккумулятор и двигатель лучше монтировать где-нибудь в центре велосипеда. Это производится с помощью зажимов, хомутов и других креплений.
  • Кнопка питания должна быть протянута к рулю и надежно там закреплена.

Электровелосипеды обладают множеством достоинств, которых нет в простых велосипедах. Здесь нет необходимости постоянно крутить педали, они очень манёвренные и вполне экологичные. Изготовить их можно самостоятельно из старого ненужного велосипеда, и прослужит он еще много лет.

Хорошие качественные электромоторы не требуют особого сложного ухода, главное следить за тем, чтобы в него не попадала влага. Каждый любитель велосипедной езды, будь то путешественник или спортсмен, по достоинству оценит все прелести усовершенствованного велосипеда, на котором не нужно прилагать никаких усилий, чтобы ехать.

Источник: http://veloinsider.ru/elektrovelosiped/podvesnoj-elektromotor-dlya-velosipeda.html

Электромоторы для велосипедов — обзор

Электровелосипед на базе бесщеточного двигателя

Электровелосипеды становятся все популярнее. Какие моторы применяются — наш обзор. Двигатели на велосипед различают трёх видов – мотор-колесо, фрикционные и навесные (кареточные).

Мотор-колесо

Данный тип электромотора в настоящее время обладает большей популярностью, нежели другие. Причина в том, что его просто установить на колесо и превратить рядовой байк в велосипед с мотором электрическим.

Также для эксплуатации мотора-колеса необходимо обзавестись батареей, ручками запуска и регулирования скорости, аппаратом, контролирующим двигатель.

А если велолюбитель предпочитает более денежный вариант, то данный двигатель производится уже встроенным в колесо, с полной комплектацией.

Как правило, мотор-колесо монтируют к  заднему колесу, но можно установить его на переднее, или сразу на оба колеса. В последнем случае необходимо обзавестись двумя аккумуляторами.

Мощности мотора-колеса варьируются от 150 до 2000 Вт. Существует ряд моторов, различающихся по мощности и соответствующему ей аккумулятору.

Достоинства мотора-колеса:

  • доступность и лёгкость установки на байк;
  • незаметность на велосипеде;
  • бесшумность работы;
  • высокий КПД;
  • увеличение скорости до 60 км/ч на равнинной поверхности и 30 км/ч при езде на подъём.

Минусы мотора-колеса:

  • Тяжёлая масса (до 6 кг и выше).
  • Ограниченная мощность устройства.

Самодельное мотор-колесо на велосипед

Подвесной (кареточный) мотор для электровелосипеда

Данный тип электродвигателя на велосипед является автономным устройством. Этот агрегат работает через передачу усилия заднему колесу при помощи цепной передачи. Таким образом, это способствует более сильному вращению колеса, чем при педалировании.

Подвесной мотор вешается на раму и вместе с цепной передачей закрывается специальным чехлом. Аккумулятор, обеспечивающий питание электромотора, монтируется внизу велосипеда.

Скорость и затрачиваемая мощность координируется электронным контроллером на рулевой ручке.

Мощности такого агрегата лежат в диапазоне от 350 до 1600 Вт. В продаже существуют готовые комплекты, включающие в себя электродвигатель определённой мощности, аккумулятор, цепь, звёздочки, контроллер, ручку-регулятор, устройство заряда аккумуляторной батареи.

Кареточный электромотор для велосипеда лучше устанавливать на транспорт со стальной рамой, так как конструкция мотора достаточно тяжёлая.

Достоинства подвесного (кареточного) электродвигателя:

  • увеличение скорости до 90 км/ч;
  • возможность установки практически на любой велосипед;
  • экономичность.

Недостатки подвесного (кареточного) электродвигателя:

  • трудоёмкая установка;
  • шум при работе;
  • повышенная изнашиваемость открытой передачи.

Фрикционные электромоторы

Суть работы данного типа электрических двигателей заключается в следующем: крутящий момент передаётся от мотора к колесу посредством трения специального валика о покрышку. Этот электромотор на велосипед – самый непопулярный из всех. Как вариант, фрикционные модели электрических двигателей подойдут для любительской езды на прогулочных и детских велосипедах.

Достоинства фрикционного двигателя:

  • установка без разборки велосипеда;
  • дешевизна (определенных моторов).

Фрикционный электромотор Бош-+-

Недостатки фрикционного двигателя:

  • небольшой КПД;
  • шум при работе;
  • изнашивание покрышки колеса;
  • неэффективность при приспущенном колесе;
  • проскальзывание валика на мокром асфальте;
  • громоздкость конструкции.

Производители электродвигателей на велосипед

На рынке существует множество производителей данных устройств, и основная доля компаний, выпускающих вело-моторы, расположена в Китае.

Bafang

Компания производит электрические моторы широкого применения, и в том числе велосипедные. Электродвигатели для велосипедов фирма выпускает в виде моторов-колёс, устанавливающихся на любой байк. Популярен комплект Bafang BBS02.

Моторы представлены в разных мощностях – 250-750 Вт. Данные наборы укомплектованы устройствами привода, ручкой пуска, тормозами  и другими составляющими.

Весит такой мотор около 4 кг, а наибольшую скорость с данным агрегатом можно развить до 50 км/ч.

Комплект Bafang BBS02 для велосипеда

Bosch

Двигатель этого немецкого производителя поможет двухколёсному транспорту достигнуть скорости порядка 25 км/ч. Мощность колеблется в пределах 250-350 Вт. Этот мотор также можно приобрести в комплекте. Он содержит:

  • прибор, подсказывающий, когда необходимо покрутить педали;
  • батарею с зарядником, обеспечивающим полный заряд за 2,5 ч;
  • компьютер, с помощью которого можно повысить экономичность использования двигателя – от 50 до 150%.

Комплект электродвигателя Bosch весит чуть больше 2 кг и эргономично встраивается в педальный блок велосипеда.

Golden Motor

Эта китайская компания производит набор с мотором-колесом, в состав которого входит всё, что нужно для установки на велосипед. Мощность двигателя программируется от 250 до 1500 Вт. Велосипед с электромотором этого производителя способен развить скорость до 40-45 км/ч. Вес мотора почти 3 кг.

Golden Motor Magic Pie 3 на (электро)велосипеде

Электродвигатели на велосипед своими руками

Собрать мотор на велосипед самостоятельно несколько затруднительно, но выйти из этой ситуации поможет уже готовый аппарат, с которого можно снять двигатель.

Здесь необходимо сделать одно уточнение – большая часть электромоторов, которые возможно использовать для сборки велодвигателя, требуют питания 220 вольт.

Для обеспечения стабильного переменного тока понадобится либо один большой аккумулятор, либо целая система из нескольких штук. А это намного повысит массу и габариты велосипеда.

Гораздо лучше для этой цели подойдут двигатели неавтоматической стиральной машинки, электрической газонокосилки или триммера для скоса травы. Особой популярностью пользуются моторы от триммера. Эти агрегаты могут иметь различный размер, мощность, вес, поэтому стоит озаботиться правильным выбором этих показателей.

К примеру, если велосипедист ставит перед собой цель отдыхать при движении в гору, то подойдёт электрический двигатель наибольшей мощности. Но в таком случае и вес велосипеда увеличится, ведь мощный электрический мотор его заметно утяжелит.

Мотокомплекты на велосипед

Бензиновые и даже газовые двигатели на велосипед также имеют своих поклонников, и на рынке существует хороший выбор таких моторов. Мотокомплекты включают в себя крепления, соответствующие почти любому велосипеду, хотя имеются и более специализированные двигатели.

Двигатель двухтактного вида для дорожных велосипедов

Установка подобного мотора производится к велосипедной раме. Крутящий механизм задействует в работе переднюю звёздочку. С помощью этого можно с лёгкостью использовать переключатель скоростей.

Для работы этого аппарата необходимо заливать смесь из бензина и масла. Кондиционирование мотора происходит благодаря потокам воздуха во время движения. При движении вверх или увеличении скорости потребуется крутить педали. Велосипедист может развить скорость движения до 30 км/ч.

Потребление топлива на каждую сотню составит не больше 1 литра. Такие моторы продаются уже укомплектованные глушителем и бензобаком.

Двигатель двухтактного вида для дорожных велосипедов

Достоинства мотокомплектов:

  • увеличение скорости на городских дорогах до 45-50 км/ч;
  • доступность езды на дальние расстояния (вплоть до 250 км в день);
  • возможность избежать автомобильной пробки, сэкономив бензин;
  • возможность включать мотор при езде.

Недостатки мотокомплектов:

  • травмоопасность при увеличенной скорости;
  • необходимость заправлять бензобак топливом;
  • громоздкость (двигатель размещается на багажнике или передней раме);
  • увеличение веса велосипеда;
  • шум при работе;
  • неэкологичность.

Электровелосипед с мотором

Источник: https://ProVelik.ru/elektrovelosipedy/velosiped-s-elektromotorom.html

Электровелосипед с мотором от RC модели

Электровелосипед на базе бесщеточного двигателя

Все началось в прошлом году, когда я стал все чаще и чаще ездить на работу на велосипеде, т.к. ожидания в автомобильной толпе, после рабочего дня, момента приезда домой стали напрягать все больше и больше. Путь на велосипеде от дома до работы занимал по времени почти также как и на машине.

Но с учетом того, что путь проходил большую часть по дорогам, на которых практически отсутствовало движение автомобилей, вдоль прибрежной полосы водохранилища и живописной аллеи, в которой в утренние часы проводили разминку спортивно-ориентированные люди, а берег украшали зевающие рыбаки с удочками – езда на велосипеде доставляла еще и моральное удовлетворение от любования за всем происходящим вокруг.

Единственным недостатком, омрачающим поездки на работу была горка, протяженностью около 300 метров с довольно крутым подъемом, при въезде на которую приходилось сбрасывать на низшие передачи и прикладывать значительные усилия. Следствием этого являлось не комфортное состояние перед началом рабочего дня в офисе.

Родилась мысль оснастить свой велосипед двигателем, который бы помогал в трудные минуты. Изучив довольно много видеороликов на , форум сайта endless-sphere.com и другие ресурсы об электрификации в домашних условиях велосипеда, в голове сформировалась картина решения поставленной задачи. Осталось только реализовать.

Мысль о покупке готового набора с мотор-колесом на переднем приводе казалась мне банально простой, а также две другие причины: малая развиваемая мощность (до 500 Вт) и дороговизна – сыграли не в ее пользу.

Акцент был сделан на задний привод и использование бесколлекторного двигателя. КПД такого решения, казалось, должно быть выше, чем использование переднеприводного мотор-колеса.

Уже имея небольшой опыт в радиомоделизме, я решил использовать для реализации своей задумки компоненты от HobbyKing, как основные при постройке электровелосипеда. Механику же было решено использовать ту, которую легко достать в любом авто- или веломагазине.

Компоненты

Для постройки электровелосипеда использовались следующие компоненты:

HobbyKing

  • Двигатель (1500 руб.)
  • Контроллер двигателя (700 руб.)
  • Аккумуляторная батарея (1300 руб.)
  • Серво-тестер (200 руб.)
  • Зарядное устройство (700 руб.)
  • Силовые провода (красный / черный) (200 руб.)
  • Коннекторы 1, коннекторы 2 (200 руб.)
  • Ваттметр (необязательно) (600 руб.)
  • Термоусадка (необязательно)

Автомагазин

  • Шкив генератора ВАЗ-2108, 4 шт. (500 руб.)
  • Ремень генератора ВАЗ-2108, 2 шт. (200 руб.)

Веломагазин

  • Фривил (150 руб.)
  • Втулка, 2 шт. (500 руб.)
  • Цепь (150 руб.)
  • Переключатель передач (300 руб.)
  • Звезда 52T (300 руб.)

Строительный магазин

  • Алмазный диск 150 мм (150 руб.)
  • Винты, гайки, шайбы (150 руб.)
  • Алюминиевый профиль 20×10 (100 руб.)

Изготовление (механика)

Так как электровелосипед я планировал построить заднеприводным, для передачи крутящего момента на заднее колесо решил использовать цепную передачу, а для увеличения коэффициента передачи поставить звезду с большим числом зубьев.

Изначально я планировал вырезать звезду с нужным количеством зубьев с помощью лазерной резки в какой-нибудь мастерской, но поиски готового 3D-шаблона нужной конфигурации заняли много времени и ни к чему путному не привели.

Заказ же резки вместе с изготовлением дизайнером шаблона выливался в копеечку (около 1500 руб.).

Это ставило на нет основной принцип задуманной идеи – минимизация расходов на заказные и использование доступных готовых недорогих компонентов.

Поэтому в веломагазине (веломастерской) была приобретена самая большая звезда 52T, снятая с кассеты. А для крепления ее к втулке заднего колеса в строительном магазине куплен алмазный диск для болгарки подходящего диаметра (15 см).

Центральное отверстие диска пришлось расточить сверлом и напильником до нужного диаметра втулки заднего колеса. Крепление этой конструкции к заднему колесу выполнено тремя болтами к спицам. Желательно для крепления использовать “ушастые” гайки, которые хорошо цепляются за спицы, а также автоконтргайки (с вкладышем).

Звезду следует отбалансировать на крутящемся колесе, чтобы не было биений в разные стороны.

Для предотвращения передачи крутящего момента на двигатель с вращающегося колеса я использовал фривил на 16 зубьев, который легко купить в любом веломагазине.

Проблема в том, что он предназначен для использования с более крепкими цепями и стандартные узкие цепи на него не садятся. Чтобы это стало возможным надо зубья фривила немного обточить по бокам.

Я использовал для этого ручную бор-машинку с насадкой из точильного камня. 10 минут и все готово – напильником это растянулось бы надолго.

Так как фривил предназначен для накручивания на заднюю толстую втулку он имеет внутреннюю резьбу большого диаметра и для крепления его к передаточной втулке (с диаметром резьбы 10 мм) необходим переходник.

Такой переходник я тоже смог найти в веломагазине. Он продавался в комплекте с втулкой черного цвета и я не знаю для чего она нужна.

На фото представлен второй такой же переходник, который был с другой стороны с обратной резьбой.

Для натяжения цепи от фривила до ведомой звезды заднего колеса я использовал стандартный недорогой переключатель скоростей. Конфигурация натяжителя получилась, конечно, не самой удачной, но в целом он выполняет свою роль, а ничего лучшего я придумать не смог.

Для поэтапной передачи крутящего момента с двигателя на фривил я использовал две переходных втулки с установленными на них шкивами под клиновой ремень генератора ВАЗ-2108. Вся конструкция крепится с помощью алюминиевых профилей на раме велосипеда.

Рама не должна быть из композитных материалов вроде карбона, т.к. она должна быть монолитной и без повреждений для сохранения прочности. В противном случае рама может лопнуть. Не рекомендуется также использование алюминиевых рам. Лучше всего использовать как у меня стальную раму.

Переходные втулки тоже не обычные. У них значительно больше диаметр плоскостей, куда крепятся спицы. Это позволило прикрепить их к алюминиевым профилям. Для этого дырки под спицы немного рассверливаем под винты M3.

Шкивы для ремней имеют бОльший внутренний диаметра, чем диаметр резьбы переходной втулки, поэтому для исключения неточной установки шкивов я наматывал на резьбу втулки изоленту слой за слоем до диаметра отверстия шкива, а для фиксации под гайки использовал шайбы диаметром 30 мм.

В принципе, можно использовать одно передаточное звено клиноременной передачи. Запаса мощности двигателя хватит для езды по прямым дорогам и небольшим склонам. Но для уверенной езды по песку и в горки лучше использовать два звена. Каждое звено имеет кратность около 2x. Тем самым увеличивая в 2 раза передаваемый на колесо крутящий момент.

Изготовление (электрика, электроника)

Контроллер двигателя я прикрепил с помощью стяжек к одному из алюминиевых профилей, прикрепленных к раме, используя для лучшего контакта термопасту.

Это позволяет лучше отводить тепло от контроллера и в процессе езды чувствуется как профиль и рама в окрестности контроллера нагреваются.

С другой стороны контроллера, где установлен его радиатор, я аккуратно срезал ножом термоусадку и пристроил маленький вентилятор от старого процессора Intel 586. Хотя, по опыту эксплуатации он оказался не нужным.

Для управления мощностью двигателя я использовал серво-тестер, переведенный в ручной режим управления. Для питания серво-тестера и вентилятора охлаждения используется микросхема L7805 (КРЕН5А).

Поначалу, я отпаял с серво-тестера переменный резистор и поместил его рядом с правой рукояткой на руле. Оказалось, что такой способ плавной регулировки мощности имеет свои недостатки.

Особенно неудобно им пользоваться в экстремальных ситуациях, когда приходится резко тормозить, когда рука перемещается на рычаг тормоза, а двигатель продолжает выдавать крутящий момент на тормозящее или даже блокированное колесо.

Поэтому, я упростил схему и сделал миниатюрную герконовую кнопку “газ в пол” (без фиксации) под большой палец правой руки, при нажатии на которую, двигатель начинает выдавать максимальную мощность.

Для исключения резких рывков поставил на вход серво-тестера делитель напряжения на двух резисторах и конденсатор на 100 мкФ.

Тем самым обеспечил плавное увеличение и уменьшение оборотов двигателя при нажатии и отпускании кнопки “газ в пол” примерно за 0,5 – 0,7 секунды.

На руль поставил ваттметр для контроля напряжения аккумулятора и измерения “расхода” запасенной в аккумуляторе емкости. Аккумулятор расположен в застегивающейся на молнию подседельной сумке. Тем самым убил двух зайцев – аккумулятор легко снимается для подзарядки и во время эксплуатации находится в замкнутом кожухе безопасности, на случай нештатного выхода из строя.

На левую рукоятку на руле поставил герконовую кнопку (без фиксации) для звукового сигнала отпугивания пешеходов. В качестве сигнала применил пьезокристаллическую автомобильную сирену — свистелку. Она вполне нормально себя чувствует при кратковременной работе на напряжении 22 В (аккумулятор 6s). Только громче чем на 12 В.

Итоги

Опишу несколько преимуществ и недостатков примененных решений. По порядку.

Цепная передача на заднее колесо имеет довольно длинный пробег, что приводит к слету цепи с фривила при движении по ухабистой дороге.

Для избегания этого пришлось городить некое подобие направителя цепи перед фривилом из куска алюминиевой полоски и пластикового ролика. Так как цепь при движении бьется об него это создает неприятный громкий стучащий звук.

По хорошему надо ставить натяжитель или успокоитель цепи перед фривилом, но пока не придумал как.

Крепление задней ведомой звезды к колесу не самое надежное. Есть вероятность повреждения спиц или соскакивания крепления звезды со спиц. Такое один раз уже было, когда я применял обычные гайки.

После этого я поставил “ушастые гайки” и автоконтргайки. Текущую втулку лучше поменять на втулку с креплением для дискового тормоза и большую звезду посадить на его место. Но т.к.

диаметр звезды гораздо больше дискового тормоза, я не уверен, что расстояния до рамы хватит для свободного вращения.

Клиновая передача усилия от двигателя до фривила по началу работала достаточно приемлемо. Однако КПД такого решения оставляет желать лучшего.

При увеличении натяжения ремня увеличивается нагрузка на подшипники переходных втулок и двигателя, что приводит к повышению износа и сил трения, а отсюда понижению КПД передачи.

При уменьшении натяжения ремни при высоких нагрузках (старте с места, движении в гору) начинают проскальзывать, и это тоже ведет к понижению КПД. Найти баланс крайне сложно. Применение поликлиновых шкивов проблематично из-за их громоздкости. Лучшим решением видится использование зубчатой ременной передачи.

Управление мощностью двигателя как в первом варианте с помощью переменного резистора, как я уже писал, часто неудобно. Использование кнопки “газ в пол” часто неоправданно, т.к. бывают моменты, когда необходимо ехать медленно и плавно.

Схема движения “газ в пол – разгон – выбег на нейтралке” хоть по расходу емкости аккумулятора практически сравнима по эффективности с движением при постоянной работе двигателя, имеет немаловажный недостаток – проскальзывание клинового ремня при разгоне.

Зато в режиме “газ в пол” ощущаешь всю мощь, установленную под своим сиденьем.

Ну и, не принципиально, но все же, звук работающего двигателя и двигающейся цепи при открытой конструкции часто пугают прохожих. Если кто из моделистов знает, как свистят бесколлекторные движки, тот поймет.

Несколько интересных фактов

Исходя из диаметров шкивов клиновой передачи (150 мм и 80 мм) и количества зубьев фривила и звезды на заднем колесе (16 и 52) получаем, что общее передаточное число равно 11,4. Это не очень много и не хватает для резвого заезда в гору, приходиться помогать ногами.

Поэтому на двигатель я поставил керамический шкив от стиральной машины (купленный на барахолке) диаметром 64 мм. Это позволило увеличить передаточное число до 14,3. При напряжении батареи 22,2 В максимальная теоретическая скорость будет 45 км/ч.

С учетом сопротивления воздуха и потерь мощности в передаточных звеньях, похоже на правду, т.к. по прямой я разгонялся до 40 км/ч.

Аккумулятора емкостью 5000 мАч (22 В) хватает на 30 минут езды и 8-10 км пути при средней скорости 18 км/ч и ускорениях до 40 км/ч. Еще раньше, когда у меня стоял аккумулятор 2200 мАч (11 В) мне его также хватало на 8 км пути, но при максимальной скорости 18 км/ч, средней 14 км/ч и помощи двигателю педалированием при движении в гору.

Максимальный ток, потребляемый двигателем при разгоне в режиме “газ в пол” около 60 А. Таким образом, выдаваемая мощность около 1250 Вт, что в несколько раз выше чем у большинства продаваемых мотор-колес. Разгон до 40 км/ч по прямой не более 10 сек.

В текущей конфигурации я отъездил в прошлом сезоне с июля по октябрь почти каждый день на работу при суточном пробеге около 20 км.

Источник: http://habrahabr.ru/post/142598/

Вторая часть: модернизация привода

Источник: http://electrovelosiped.info/svoimi-rukami/hand-made-using-rc-engine

Электромоторы для велосипедов

Электровелосипед на базе бесщеточного двигателя

Время чтения: ~8 минут Сергей Морской 206

Велосипед – удобный и практичный транспорт, однако его скорость существенно ниже по сравнению с двухколесными собратьями: мотоциклами, мопедами и скутерами. Для придания байку высоких скоростных показателей и облегчения передвижения под гору были изобретены специальные устройства – двигатели с электрическим приводом.

Современные электромоторы для велосипеда делятся на три типа: мотор-колеса, фрикционные и навесные. Рассмотрим подробно, что они собой представляют и какими особенностями обладают.

Разновидности велосипедных электромоторов

Мотор-колесо – наиболее часто встречающийся тип электродвигателя. В его комплектацию входят:

  1. Колесо с установленным на ступицу приводом.
  2. Аккумуляторная батарея.
  3. Блок контроля, управляющий всем двигательным механизмом.
  4. Ручки включения и регулировки скорости.

Электроколесо, по умолчанию, ставится сзади, так как байк по своей природе заднеприводный. Однако можно встретить вариант с передним мотор-колесом или же полноприводный электровелосипед.

Скорость движения на велосипеде с электромотором такого типа достигает 60 км/ч на ровной дороге и 30 км/ч при езде в гору.

Диапазон мощностей достаточно широкий – от 150 до 2000 Вт, он напрямую зависит от мощности установленного аккумулятора. В готовый набор входят аккумулятор и двигатель, соответствующие друг другу по мощности.

При самостоятельном подборе АКБ к колесу нужно учитывать его требуемую мощность.

Заспицованный в колесо двигательный отсекДругая разновидность электромотора на велосипед – подвесной двигатель. Он работает по классическому принципу передачи крутящего момента посредством цепной передачи. Иными словами, движущая сила помогает раскручивать колесо сильнее, чем это делается при обычном педалировании.

Навесной мотор закрепляется на раму велосипеда в качестве самостоятельного узла. Батарея закрепляется внизу несущей платформы велосипеда, после чего она соединяется непосредственно с двигательным агрегатом.

Крутящий момент подвесного электромотора будет выше, чем у мотор-колес, что позволяет развивать максимальные скорости порядка 90 км/час. Благодаря этому, можно свободно перемещаться на велосипеде по трассе, пройденные расстояния будут зависеть от максимальной емкости аккумулятора. Управлять скоростью можно при помощи тех же контрольных ручек на руле.

Движок на раме, цепь закреплена на валу

Общая масса велосипеда с электродвигателем, закрепленным на раму, будет больше, чем у велика с мотор-колесами. Дополнительный вес, как известно, ухудшает динамику движения, поэтому подвесные моторы лучше не ставить на легкие велосипеды.

Фрикционные или «скользящие» моторы – самый простой вариант двигателей на великах. Принцип их работы заключается в передаче крутящего момента на покрышку самого колеса при помощи специального ролика. Подобный тип электрических моторов может служить в качестве помощи ногам при движении в гору, а также позволит развить более высокую скорость на автодорогах.

Фрикционный движок с электроприводом

Главное преимущество такого аппарата – это возможность поставить его без разборки байка. К минусам же относится чрезмерный износ колеса, невысокие скоростные показатели (не более 40 км/ч), плохое зацепление ролика с покрышкой при повышенной влажности.

В нише велосипедов с электроприводом найдется место и для складного электровелосипеда. Эта модель интересна тем, что сам двигатель находится внутри корпуса. Передняя и задняя части рамы складываются по моторному блоку, который находится в области каретки – прямо в центре тяжести велосипеда.

Складной велосипед с движком внутри

Преимущества и недостатки использования двигательного агрегата

Как выбирать электроприводы для велосипедов?

Нет ничего удивительного в том, что вело-мотор несовершенен, имеет свои положительные и отрицательные черты. Как говорится, «палку о двух концах» никто не отменял. Приступим к рассмотрению плюсов:

  1. Скорость и динамика. Любой из ранее названных двигателей даст велосипедисту большей легкости в движении и пару десятков километров. Стоит ли говорить об отсутствии усталости при езде в гору, которая неизбежна даже на суперскоростном байке без мотора?
  2. Более равномерная нагрузка на ноги. Движок не освободит от необходимости педалировать, однако делать это будет значительно проще благодаря дополнительной толкающей силе. Отсутствие перепадов нагрузок позволит избежать чрезмерной усталости ног, и, конечно, ручьев пота.
  3. Возможность свободного маневрирования на автодорогах, благодаря скорости, соразмерной автомобильной. Впрочем, в этой области есть и существенный недостаток. О нем и о других минусах электробайка читаем дальше.

Недостатки велосипедов с электромоторами:

  1. Опасность на дороге. Значительная часть автовладельцев еще не привыкла к велосипедистам на своей территории, а если велосипед несется по дороге почти со скоростью машины… Добавим сюда качество российских дорог и получим то, что поневоле придется ограничивать возможности нашего супер-велика и пользоваться невысокими скоростями. Не проще ли просто крутить педали?
  2. Тяжесть. Не поспоришь, движок добавит к раме десяток килограммов. И если со снижением скоростных показателей смириться можно, то перетаскивать такой велик точно не в кайф.
  3. Стоимость. Потратиться на велосипед с электромотором придется вдвое больше, чем на обычный качественный байк.
  4. Угон. К сожалению, украденный велосипед пока остается за вором без наказания. С учетом предыдущего пункта сделать выводы несложно.

Здесь мы осветили основные положительные и отрицательные черты байков с электродвигателями относительно обычных велосипедов. Решать, какой из них покупать, дело каждого. Серьезным барьером к покупке может стать именно цена, из-за чего придется отказаться от своей задумки. А стоит ли? Может, получится создать мотор своими руками и установить его на обычный велосипед?

Самостоятельная установка электродвигателей

В задачи собственноручной установки электромотора входит подборка готового двигателя и аккумулятора и, конечно, их установка. В результате мы получим электробайк с навесным двигателем и АКБ.

Для получения нужной подзарядки мотора (220 В) в процессе движения на велосипеде потребуется, скорее всего, несколько небольших батарей, которые дадут заметный привес и, следовательно, ухудшат динамику. Другой вариант – найти большой, зато один аккумулятор.

Аппараты, двигатели которых подойдут для велосипеда:

  • газонокосилки;
  • стиральные машины (не автоматы);
  • бензопилы.

Последние относятся к аппаратам, работающим на бензиновом топливе, следовательно, и движок на велосипеде будет стоять бензиновый. Это и дополнительная установка бензобака, еще неизвестно, как он поведет себя в дороге, поэтому стоит остановить свое внимание именно на электродвигателях.

Подвешенный к раме двигатель от газонокосилки и аккумулятор на место багажника

Сделать правильный веломотор поможет знание мощности мотора (лучше брать не слишком высокую), а также, как подсоединить к нему АКБ и цепь. Ее придется полностью снять и одним концом прицепить к валу двигателя. Из подручных средств для соединения с АКБ подойдут крепкие провода с хорошей изоляцией.

Аккумулятор и моторный блок лучше всего установить в области каретки вблизи центра тяжести велосипеда. Само собой разумеется, что понадобятся крепления и зажимы для фиксации. Кнопка включения и отключения питания протягивается на рулевую ручку.

Комплект для самостоятельной сборки электротяги Создание собственного движка из подручных средств – дело хлопотное. Оно может окончиться неудачей. Более рациональный вариант превратить свой байк в силовую машину – это покупка и установка готового электромотора для велосипеда. Проще всего будет поставить мотор-колесо, главное, чтобы оно подходило по размеру и точно фиксировалось на раме.

Если в планы не входит замена колеса, то лучше всего приобрести навесной движок. Собрать такой узел своими руками будет несложно, потребуется только установка и соединение. В общих чертах понадобится:

  • снять заднее колесо;
  • соединить цепь с движком;
  • установить моторный блок;
  • поставить аккумулятор;
  • установить блок управления и регулировочные ручки;
  • соединить все элементы набора между собой.

После установки необходимо проверить, насколько правильно все установлено и как работает силовой агрегат. При недостаточной мощности движка потребуется его подталкивание педалями, что, в принципе, допустимо для велосипеда.

Электродвигатели для великов – это незаменимые помощники для тех, кто часто преодолевает огромные расстояния или живет в холмистой местности. Правильное расположение, средняя мощность и размеры, а также рациональное использование перечеркнут практически все недостатки электровелосипеда и позволят извлечь из него максимум пользы.

Источник: https://VeloFans.ru/vibor/elektromotory-velosipedov

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.