Конструкция редукторного мотор колеса

Какое мотор-колесо лучше, с прямым приводом или редукторное?

Нас очень часто спрашивают, какое мотор-колесо лучше, редукторное или с прямым приводом. Однозначного ответа мы не дадим, так как у каждого из этих двух типов мотора есть свои преимущества и недостатки. Для кого-то важным покажется одно, для кого-то другое.

Чтобы сэкономить ваше время — напишем краткую выдержку:

  • Если вам нужна скорость выше 30 км/ч, то вам нужно мотор-колесо с прямым приводом, мощностью 500 Вт и более, но при этом готовьтесь к тому, что выключенный мотор будет оказывать небольшое сопротивление при езде, а если захотите уверенный подъем в гору, то мощность должна быть 1500 Вт и более.
  • Если вас устроит скорость до 30 км/ч, то вам подойдет редукторное мотор-колесо 350 Вт, при этом вы получите уверенный подъем в гору, отсутствие сопротивления при езде с выключенным двигателем, а также малый вес и габариты мотора. Если вас это устроит, то минусы редукторного мотора уже несущественны.
  • Оба мотор-колеса безщеточные.

Редукторное мотор-колесо 250-350 Вт.

Для начала вкратце расскажем что такое редуктор и зачем его устанавливают в мотор электровелосипеда. Редуктор — это устройство, которое увеличивает крутящий момент мотор-колеса, но при этом снижает максимальную скорость движения до 30 км/ч. То есть заезжать на горку будет легко, но на прямой дороге скорость будет невелика. Это то же самое, как ехать на автомобиле на первой-второй передаче. У мотор-колеса с прямым приводом такой же крутящий момент будет доступен при мощности 1500 Вт.

Редуктор состоит из планетарной передачи с тремя пластиковыми шестернями внутри. Срок службы этих шестеренок зависит от режима эксплуатации и в среднем составляет 6-9 тыс.км. Замена шестеренок — дело несложное, занимает 1-2 часа, а их стоимость можно узнать здесь. Есть модификации со стальными шестернями, но это редкость, так как такие моторы довольно шумные.

У редукторных мотор-колес отсутствует сопротивление при езде с выключенным мотором. Иначе говоря, если у вас сядет аккумулятор, то вы сможете ехать как на обычном велосипеде. Хороший накат обеспечивается наличием обгонной муфты, которая механически отсоединяет мотор от колеса, её можно сравнить с трещоткой на заднем колесе велосипеда — когда вам нужно, вы начинаете крутить педали и передавать крутящий момент на колесо, но колесо не может обратно передать свой крутящий момент на педали. Обратная сторона этого преимущества — невозможность рекуперации, то есть вы не сможете тормозить двигателем и заряжать батареи.

Следующая отличительная черта редукторного мотор-колеса — это компактность и малый вес. Многие даже не будут подозревать, что у вас электровелосипед, так как мотор в колесе будет чуть-чуть больше в диаметре чем втулка. Это опять-таки объясняется наличием редуктора внутри.

Большинство редукторных мотор-колес обладают максимальной мощностью 350 Вт, чуть реже 500 ватт, но не более. Это является относительно отрицательной стороной такого типа мотор-колес, так как далеко не всем нужны более мощные моторы.

Также стоит отметить низкий уровень шума у редукторных мотор-колес, они практически бесшумные. Не сказать что прямой привод шумит, но все-таки он немного громче работает, чем редукторное мотор-колесо.

Ну и напоследок про цену. Редукторное мотор-колесо стоит дешевле чем мотор-колесо с прямым приводом.

Мотор-колесо с прямым приводом (безредукторное).

У такой конструкции есть две основные части — ротор и статор. Ротор — это ось колеса с обмотками, она неподвижна и жестко закреплена к раме велосипеда. Статор — это втулка колеса с мощными постоянными магнитами, к которой закреплены спицы и обод, она подвижна. Такая конструкция крайне надежна и проста, так как в ней нет трущихся частей, кроме подшипников. Это классическая схема трехфазного двигателя переменного тока, только в ней статор вращается вокруг ротора.

Преимущества такого мотор-колеса:

  • Надежность и простота конструкции
  • Возможность тормозить двигателем (рекуперация)
  • Большая мощность до 5000 вт
  • Скорость передвижения до 100 км/ч
  • КПД выше за счет отсутствия редуктора
  • Небольшое сопротивление при езде с выключенным мотором. То есть если у вас сядет аккумулятор, то крутить педали будет чуть-чуть тяжелее, чем на таком же велосипеде без мотора. Это сопротивление сравнимо с легким встречным ветерком.
  • Большие габариты и вес мотора
  • Мотор-колесо с прямым приводом дороже редукторного при одинаковой мощности.
Читайте также:  Как работает оппозитный мотор

Итог: если вам нужна хорошая скорость от 30 км/ч — выбирайте прямой привод. В остальных случаях стоит отдать предпочтение редукторному мотор-колесу.

Источник

Устройство редукторного мотор колеса

Мотор колесо bafang

На всех электровелосипедах E-Trail установлено мотор колесо фирмы bafang. Выбор этот не случаен. Электродвигатели bafang довольно качественные, пользуются заслуженной популярностью у электровелосипедистов.

Вкратце остановимся на том, как выглядит изнутри мотор колесо bafang. Вопросы и интерес об устройстве и типе электродвигателя, установленных на электровелосипедах E-Trail, часто возникают у покупателей, а также владельцев других моделей электровелосипедов.

Следует отметить, что электродвигатель bafang устроен весьма оригинально, в то же время довольно просто.

Основной особенностью и отличием мотор колеса бафанг от классических электродвигателей, о которых у нас остались некоторые воспоминания из школьных уроков физики, является то, что на оси мотор колеса bafang жестко закреплен неподвижный статор, а не ротор. При этом ось статора надежно крепится в раме или передней вилке электровелосипеда и является неподвижной.

Устройство мотор-колеса bafang.

Статор мотор-колеса bafang имеет очень плотную обмотку, состоящую из нескольких секций катушек медных проводов, намотанных на специальный каркас, который в свою очередь жестко закрепленн на оси статора. Ось статора, одновременно является осью колеса электровелосипеда.

С одной стороны оси, по ее по центру просверлено продольное отверстие, доходящее примерно до середины статора и имеющее под ним отверстие для выхода к обмоткам статора. Через указанное продольное отверстие, внутри оси проходят провода электропитания к обмоткам неподвижного статора.

При подаче электропитания на обмотки катушек неподвижного статора, ротор с закрепленными на нем очень сильными магнитами начинает вращаться, при этом передает вращательное движение через планетарный редуктор на корпус электродвигателя с прикрепленным к нему колесом электровелосипеда.

Сам планетарный механизм мотор колеса bafang состоит из следующих основных элементов:

  • ротор мотор колеса, жестко соединенный с небольшой металлической шестерней врашающейся вокруг неподвижной оси;
  • алюминиевый корпус электродвигателя, имеющий по периметру своей внутренней окружности нарезные шестеренчатые зубья;
  • три пластиковых шестерни планетарного механизма.

Все вращающиеся части в мотор колесе bafang, включая три пластиковые шестерни, посажены на закрытые стальные подшипники качения.

Пластиковые шестерни планетарного механизма обеспечивают мягкую передачу вращательного движения от вращающегося ротора к корпусу электродвигателя и соединенному с ним посредством спиц колесу электровелосипеда.

Существует дилетанское мнение, что пластмассовые шестерени являются слабым местом мотор колеса. Однако, это далеко не так, пластиковые шестерни установлены в мотор колесе bafang не случайно.

Помимо функции передачи вращательного движения в редукторе мотор колеса bafang, пластиковые шестерни выполняют еще одну очень важную задачу:

— они обеспечивают сохранность силовой и электронной части электродвигателя и электровелосипеда в целом от чрезмерных пиковых перегрузок, например при очень резкой блокировке заднего колеса в экстремальных ситуациях.

При таких экстремальных случаях, либо выходе из строя со временем одного из подшипников двигателя, просто происходит срезание части шестеренчатых зубъев пластиковых шестерен. За счет этого обеспечивается защита мотор колеса bafang и электронной части электровелосипеда от преждевременного выхода из строя. Пластиковые же шестерни стоят не очень дорого и легко подлежат замене.

Следует отметить, что подобное функциональное назначение пластиковых шестерен в планетарных механизмах, широко известно автоспециалистам и используется не только в мотор колесе bafang, но и в системах передач многих известных марок автомобилей в целях защиты элементов двигателя от экстремальных перегрузок.

Кроме того, пластиковые шестерни мотор колеса обеспечивают более мягкую работу всего планетарного механизма и снижения шума.

Мотор колесо для велосипеда с прямым приводом polaris и crystalyte и редукторное bafang сравнение.

Мотор колесо для велосипеда с прямым приводом polaris и crystalyte отличаются от мотора bafang тем, что первые не имеют планетарного механизма. Так, вращательное движение в мотор колесе polaris или crystalyte передается непосредственно от электродвигателя напрямую к колесу.

Читайте также:  Масло для мотора вито 115

Преимущества мотор колесо bafang на велосипеде в сравнении с электродвигателями polaris и crystalyte:

  • Более высокая тяговитость электродвигателя bafang на низких оборотах в сравнении с электродвигателями polaris и crystalyte. Это существенно при старте велосипеда с места перед светофором или при движении в гору. Также это положительный фактор, при движении велосипеда на сложных участках дороги, по сыпучей дорге или при экстремальных ситуациях, кода необходимо быстрое ускорение.
  • Более низкие токи в электрической цепи электровелосипеда при наборе скорости, а также других ситуациях указанных в предыдущем пункте. В связи с чем, меньшие нагрузки на контроллер и аккумулятор электровелосипеда, чем у polaris и crystalyte. Увеличивается ресурс их работы.
  • Малый вес, меньший размер (диаметр и/или толщина) мотор колеса, чем у polaris и crystalyte.
  • Более легкий ход велосипеда при движении на педалях при отключенном электродвигателе, за счет меньшего веса электродвигателя чем у polaris и crystalyte, а также наличием специального устройства в планетарном механизме двигателя.
  • Поскольку наружный диаметр мотор колеса bafang меньше чем у polaris и crystalyte, то с мотор колесом bofang наблюдается несколько более лучшая амортизация заднего колеса велосипеда, за счет большей длины его спиц, при одинаковом диаметре обода заднего колеса. Более удобная спицовка заднего колеса велосипеда при одинаковом размере обода колеса за счет большей длины спиц.

Недостатки — мотор колесо bafang на велосипеде против polaris или crystalyte:

  • Некоторое наличие шума от работы планетарного механизма мотор колеса. При этом следует отметить, что шум от мотор колеса, более всего слышен при работе двигателя в закрытом помещении. При движении велосипеда при помощи мотор колеса на дорогах в потоке транспорта и на природе при наличии внешнего естественного шума, шум от двигателя практически не слышен.
  • На мотор колесе с планетарным механизмом не следует совершать полеты и прыжки по воздуху с работающим электродвигателем. Иначе, может произойти то, о чем уже говорилось ранее на предыдущей странице, а именно возможный срез части зубьев пластиковых шестерен. Так при полете велосипеда в воздухе с работающим двигателем, происходит резкое увеличение оборотов заднего колеса вместе с электродвигателем. А при приземлении происходит удар и резкое снижение скорости колеса за счет сцепления с дорогой, в результате чего возможен срез зубьев пластиковых шестерен планетарного механизма.

Приведенный выше пример, конечно является экстремальным, но приведен из реальной практики. Последствия подобного экстрима, следует учитывать при вождении на электровелосипеде с планетарным двигателем.

Впрочем, описанный выше сценарий выхода из строя шестерен мотор колеса на практике случается крайне редко. В нашей практике, такой случай был зафиксирован всего один раз, когда электровелосипеды сдавались нашими покупателями в прокат энергичным молодым людям для катания в горной местности.

В качестве лекарства для выведенного из строя таким способом мотор колеса, была выполнена замена пластиковых шестерен на новые. Общее время на замену вышедших из строя пластиковых шестерен мотор колеса составляет около 20-30 минут.

Впрочем, любителям экстрима на любых электровелосипедах, рекомендуется предварительно проводить соответствующий тюнинг электровелосипеда также, как и при экстриме на любом другом транспорте.

Следует отметить, что при резких стартах и торможениях в условиях обычного вождения на электровелосипедах с мотор колесом с планетарным редуктором, проблем с шестернями ни разу не возникало. По крайней мере, нам такие случаи пока не известны.

Ниже приведены фото внутренностей мотор колеса bafang на 36v и 350w. Можно заметить, что он имеет пластиковые шестерни большего диаметра и они несколько шире, чем на двигателе в 250w.

Фото 1. Корпус мотор колесо Bafang от двигателя 36v и 350w&

Фото 2. Шестерни планетарной передачи двигателя бафанг 36 v 350 w.

Фото 3. На виде сбоку видны статор мотор колеса, шестерни планетарного механизма и кассета со звездами цепной передачи.

Можно ли увеличить скорость мотор колеса, применив контроллер с более высоким напряжением?

Можно ли увеличить скорость мотор колеса, применив контроллер с более высоким напряжением?

После публикации статьи «Можно ли повысить мощность мотор колёс…» к нам продолжают поступать вопросы о том, что будет, если в паре с мотор колесом использовать контроллер с более высоким напряжением.

Ответ простой: увеличится скорость мотор колеса. На какую величину конкретно, сказать сложно: это зависит от мощности мотор колеса и нагрузки. Однако делать это не рекомендуется, потому что с ростом нагрузки, растёт износ мотор колеса и уменьшается срок его эксплуатации.

Читайте также:  Трясет мотор опель астра

контроллеры для мотор-колес на 600, 800 и 1000 ватт

Особенно это касается редукторных мотор колёс, в большинстве которых заложен конструктивный предел скорости около 30-35 км/час. Кстати говоря, всемирно известная английская компания «Ролс Ройс», выпускающая не только шикарные лимузины, но и двигатели для самолётов, только сейчас, в 21 веке, разработала турбовинтовой двигатель с планетарным редуктором. Это обусловлено сложностью изготовления компактных и лёгких планетарных редукторов, которые служили бы безотказно на протяжении многих лет.

Не исключение и мотор колёса для электровелосипедов, в которых обычно используются редукторы с применением пластиковых шестерёнок. Это сделано для уменьшения веса мотор колеса и уменьшения шума при работе, а также улучшения ремонтопригодности.

внутреннее устройство редукторного мотор колеса

К слову, за пятилетнюю историю продажи редукторных мотор колёс Вольта байкс, пока ни одно мотор колесо Вольта байкс, не потребовало замены редуктора, что говорит о высоком качестве изделий. Однако, вернёмся к скорости. Помимо применения контроллеров с повышенным напряжением, есть вариант и более безопасный: использование контроллера, в котором запрограммирована более высокая скорость.

Увеличение скорости за счёт изменения прошивок контроллеров Вольта, реализуется в двух вариантах:

1. Двухступенчатая регулировка скорости. При этом доступны две «передачи»

— примерно 70% от максимальной скорости.

Эта схема применяется в стандартных контроллерах Вольта.

2. Трёхступенчатая регулировка скорости, реализованная в некоторых моделях контроллеров Вольта, предлагает несколько иные скоростные режимы:

— 40% от максимальной скорости

— 100% (максимальная скорость)

-115% от максимальной скорости, на которую рассчитано мотор колесо.

Эта схема применена в контроллерах Вольта серии «Элит».

Последний режим (115% от максимальной скорости) возможен потому, что во всех мотор колёсах Вольта, заложен хороший запас прочности, однако злоупотреблять им не следует. Езда на электровелосипеде постоянно в режиме максимальной скорости, увеличивает износ мотор колёс.

Если же более высокая максимальная скорость требуется в постоянных режимах, советую сразу покупать скоростные и мощные мотор колесо и контроллер.

Как вы поняли из предыдущего текста, скоростных редукторных мотор колёс не бывает, — у них другие преимущества: малый вес и отличная тяга на скоростях до 30 км/час. А мотор колёса с прямым приводом мощностью 500 ватт способны развивать скорость примерно до 45 км/час. Если Вас эта скорость устраивает, то лучше всё-таки взять мотор колесо мощностью 600 ватт: по весу оно даже легче 500 ваттного (за счёт новой конструкции), а 20-процентный запас мощности позволяет увеличить не только скорость, но и тягу.

Если требуется скорость ещё выше, — например 60 км/час, то мотор колесом мощностью 800 или 1000 ватт, обойтись не удастся. В этом случае максимальная скорость составит около 50 км/час. Дело в том, что с ростом скорости, аэродинамическое сопротивление растёт в геометрической прогрессии. Вспомните, ведь бензиновые скутера, разгоняющиеся до 60 км/час, имеют двигателя с мощностью не менее 2.5 лошадиных сил, что в пересчёте на электрическую мощность, составляет около 2 киловатт.

Скажем сразу, что для электровелосипедов, мотор колёс такой мощности не делают, потому что велосипеды для этого не предназначены: ни рама, ни колёса не выдержат такой нагрузки. Даже большинство серийных электроскутеров обходится мощностью 350-800 ватт, хотя в ассортименте Вольта байкс. есть мотор колёса для скутера мощностью 1.5 и 2 киловатта.

Но вернёмся к электровелосипеду: если очень хочется, то можно установить два киловаттных мотор колеса – впереди и сзади. Схему установки и статью об этом, пожалуйста, смотрите ЗДЕСЬ. При этом можно достичь скорости 60 км/час и даже немного больше, но расход электроэнергии при этом увеличится в разы. Чтобы сохранить приемлемое расстояние пробега на высокой скорости, выход один: применить мощный литий-ионный аккумулятор на 20 – 30 ампер часов, однако стоить он будет как три 10-амперных.

О том, что электровелосипед в принципе не предназначен для таких скоростей, ни с точки зрения закона, ни с точки зрения здравого смысла, повторяться не буду – сохранение здоровья и жизни, в конце концов, личное дело каждого.

Источник

Поделиться с друзьями