Устройство мотор колеса электровелосипеда

Электровелосипед отличается от обычного велосипеда наличием трех дополнительных компонентов:

  • электродвигателя;
  • аккумулятора;
  • контроллера.

Рама электровелосипеда слегка отличается от обычного велосипеда .

Как правило, у специально спроектированной рамы для электровелосипеда предусмотрены:

  • усиленная задняя вилка из-за установки электродвигателя во втулке заднего колеса, т.к. только задний привод обеспечивает хорошие тяговые характеристики и безопасность. Передний привод ведет к неустойчивости велосипеда в поворотах и на скользкой дороге. Задняя вилка выполняется усиленной. Это действительно небходимо из-за установки электродвигателя во втулке заднего колеса и увеличенного веса электровелосипеда в сравнении с обычным;
  • специальное гнездо для аккумулятора между задним колесом и кареткой. Это позволяет опустить центр тяжести велосипеда как можно ниже. Аккумулятор обычно весит от 4 до 8 кг и такое расположение аккумулятора более чем резонно.  Если аккумулятор расположен на багажнике, то это ведет к подъему центра тяжести, снижению комфортности управления и эксплуатации. Тот, кто возил тяжелую сумку или рюкзак на багажнике велосипеда наверняка это почувствовал;
  • для увеличения безопасности и ввиду наличия мощного аккумулятора в комплектацию электровелосипеда обычно включают переднюю фару и задний красный фонарь;
  • передняя амортизационная вилка и один или оба дисковых тормоза позволяют сохранить комфортность управления и надлежащую безопасность на более высоких скоростях по сравнению с обычным велосипедом.

Электродвигатель

Используется два основных типа электродвигателей – подвесной и мотор-колесо.

Подвесные электродвигатели располагаются вблизи каретки или вблизи заднего колеса. Они, как правило, вращают заднее колесо через основную цепь или через дополнительную. В серийном производстве электровелосипедов широкого применения не нашли и занимают не более 5%   рынка электровелосипедов.

Электродвигатель типа мотор-колесо напротив получил очень широкое распространение. 95% всех серийно выпускаемых электровелосипедов оборудованы таким двигателем.

Это связано с их чрезвычайно высокой надежностью, малым весом и функциональным расположением.

Электродвигатели мотор-колесо в свою очередь бывают двух видов:

  • с прямым приводом;
  • с встроенным планетарным редуктором и обгонной муфтой.

Подробнее устройство электродвигателей для электровелосипедов смотрите по ссылке на нашем сайте:

Аккумулятор

Это, пожалуй,  один из самых важных комплектующих электровелосипеда. От него зависят самые важные параметры, влияющие на комфортность эксплуатации электровелосипеда. Это, прежде всего его вес и количество запасенной в нем энергии. От выбора аккумулятора зависит и скорость, и пробег на одной зарядке.

Для комплектования электровелосипедов используются в основном два типа аккумуляторов:

  • литий марганцевые (LiMnO2);
  • литий железо фосфатные (LiFePo4).

Контроллерустройство мотор колеса электровелосипеда

Самая основная функция контроллера - формирование токов, питающих  бесконтактный электродвигатель мотор-колеса. Вращающееся магнитное поле внутри электродвигателя формируется именно контроллером. Он подключает двигатель на заданную велосипедистом мощность и скорость. Контроллер выдает на пульт управления сигналы индикации текущей скорости, пройденного расстояния, состояния аккумуляторной батареи, потребляемого от аккумулятора тока.

Электровелосипед грузовой Volta Атлант

Описание

Назначение

Электровелосипед грузовой Volta «Атлант» модельного ряда 2014 года, повышенной грузоподъёмности, с мотор колесом самой большой мощности и аккумуляторами самой большой ёмкости, доступной на моделях этого класса, тремя скоростями и LCD дисплеем, предназначен для ежедневной всесезонной перевозки людей и грузов по дорогам с твёрдым покрытием и в сельской местности.

Технические характеристики

- Максимальная скорость: 27 км/час

- Расстояние пробега при помощи аккумуляторов (от одной зарядки): 80 - 100 км (с одним человеком, без груза, в экономичном режиме)

- Максимальная полезная нагрузка: 180 кг.

- Размеры: 1760 мм (длина); 640 мм (ширина); 1100 мм (высота, без учёта зеркал)

- База (расстояние между осями) - 1170 мм

- Вес электровелосипеда: 77 кг.

- Рама: стальная

- Диаметр колёс. 22 дюйма

- Центральная подножка

- Боковая подножка

- Тормоза передние/задние: барабанные

- передняя вилка скутерного типа с аммортизаторами

- Педальный привод: 1 скорость

- Мотор колесо: 60 v 1000 w, безщёточное, безредукторное (прямой привод), на постоянных неодимовых магнитах, с датчиками Холла

- Количество скоростей мотор колеса: 3

- Светотехника: светодиодная фара, светодиодный задний габарит и указатели поворотов со звуковой сигнализацией

- Электрический звуковой сигнал

- Встроенная охранная сигнализация

- LCD дисплей с цифровым спидометром, одометром, вольтметром

- Управление скоростью: с помощью ручки газа

- Аккумуляторная батарея: тяговая, свинцово-кислотная, необслуживаемая, герметизированная, типа AGM, 60v20Ah (состоит из 5 аккумуляторов 6DZM20)

- Время зарядки аккумуляторов: 2-8 час. (в зависимости от степени разряда)

- Номинальное количество циклов заряда-разряда аккумуляторов: 500

Кoмплектация

- электровелосипед Volta «Атлант»

- автоматическое зарядное устройство 220v - 60v/2 A

- замок зажигания/блокиратор аккумулятора, встроенный в блок аккумулятора

Электровелосипед своими руками

Электрические веломоторы можно условно поделить на два типа: это электрическое мотор-колесо и подвесной электромотор.

Мотор-колесо представляет собой велосипедную втулку необычно большого размера, внутри которой собран безколлекторный электромотор.

устройство мотор колеса электровелосипеда

В комплект входит батарея, зарядное устройство, контроллер, органы управления. Контроллер определяет, какой ток подать на электомотор, исключает работу мотора во время нажатия на ручку тормоза и выполняет ряд других функций.

Такое колесо ставится вместо обычного велосипедного колеса. Это самый безобидный и простой вариант переоборудования обычного велосипеда в электрический. Кроме того, мотор-колесо способно заряжать аккумуляторы при движении на педалях или с горы.

Подвесные электромоторы могут отличаться способом крепления на велосипед и приводом, так же как и бензиновые.

устройство мотор колеса электровелосипеда

Не смотря на кажущуюся простоту, такие комплекты имеют больше механических деталей, чем мотор-колесо. Например, на этой фотографии видно, что привод осуществляется на педальную звезду. Чтобы педали не крутились во время работы мотора, звезды устанавливаются через фривил, а качественный фривил под такую нагрузку не может быть дешевым.

Самый простой и дешевый из выпускаемых вариант электромотора для велосипеда состоит из сдвоенного щеточного мотора, например, от вентилятора охлаждения радиатора автомобиля. Это фрикционный веломотор.

устройство мотор колеса электровелосипеда

Максимально упрощая конструкцию, разработчики отказались даже от контроллера. Скорость такого электровелосипеда изменять нельзя т.к. ток, подаваемый на электромотор не меняется. Потому, что роль контроллера выполняет автомобильное реле стартера, оно имеет только два положения: включено и выключено.

В настоящее время можно подобрать комплекты электромоторов для велосипеда мощностью от 100 Вт до 1 кВт. Вес комплекта определяется в большей степени типом применяемых батарей и их емкостью.

Контроллер для электровелосипеда: функции и принципы его работы

устройство мотор колеса электровелосипедаДля запуска мотор-колес, управления скоростью их вращения, и обеспечения контролируемой остановки применяются устройства, называемые контролерами.

Контроллер – одна из главных составных частей бесперебойной работы электровелосипеда; это электронное устройство, отвечающее за работу мотор-колеса и управляющее ей.

Контролер выполняет функцию посредника между электромотором и рулевым управлением, он обеспечивает подачу токов к электродвигателю и электрокомплектующим от аккумуляторов.

Принцип работы контроллера аналогичен мозговой деятельности.

Первоначально контроллер воспринимает сигнал от электрооборудование, далее - анализирует принятую информацию, и в конечном итоге обеспечивает скоординированную работу электросистемы в соответствии с поставленными перед ним задачами.

Контроллер использует широтно-импульсные модуляции для регулирования мощности мотор-колеса. обеспечивая точный контроль скорости и защищая электросистему от перенапряжения и перегрузки по току. Скорость вращения двигателя прямо зависит от амплитуды прилагаемого напряжения. Амплитуда сигнала, направляемого от контроллера к мотор-колесу, регулируется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИП). Последовательность импульсов отображается изменением длительности сигнала, т.е. шириной импульса.

Контроллер предоставляет трехфазное электропитание велосипедного мотор-колеса. обеспечивает бесперебойное функционирование двигателя электровелосипеда.

устройство мотор колеса электровелосипедаПри сборке электровелосипеда из комплектующих, следует брать во внимание, что компоненты велосипедного электронабора должны иметь равную степень напряжения и мощности. Поэтому, нужно использовать только тот контролер, который соответствующий за своими параметрами мощности электродвигателя.

К контроллеру подключаются, как правило, все электрические комплектующие велосипедного набора. Многие модели контроллеров предполагают возможность подcоединения к ним, помимо стандартных электрокомплектующих, также и охранной сигнализации.

Контроллер электровелосипеда принимает сигналы от ручки акселератора, и на основе воспринятой информации управляет скоростью вращения мотор-колеса. регулируя ток, подаваемый к электродвигателю. Принцип формирования руководящих сигналов для контроллера при управлении электровелосипедом довольно прост: при повороте ручки акселератора датчик Холла формирует управляющий сигнал для контроллера, на основании которого в последующем и происходит движение мотор-колеса с определенной частотой. Три датчика Холла мотор-колеса (SS41) обеспечивают обратную связь мотор-колеса с контроллером – они информируют контроллер о положении ротора, а также извещают его о необходимой периодичности подачи напряжения на электродвигатель. Воспринимая информацию от датчиков Холла о положении ротора, контроллер подает импульсы напряжения на обмотки статора, тем самым обеспечивая его вращение.

Контроллер, управляя работой электровелосипеда, обеспечивает:

  • включение/выключение электроники,
  • регулировку скорости вращения мотор-колеса,
  • возможность ограничения скорости,
  • круиз-контроль,
  • возможность работы электродвигателя в трехскоростном режиме,
  • функционирование системы рекуперативного торможения,
  • поддержание тормозного момента электродвигателя,
  • подключение и отображение на панели управления параметров работы электросистемы,
  • реверс – обратный ход.

Основные, выполняемые контроллером функции управления работой электровелосипеда можно разделить на три группы:

  • управление скоростью движения электровелосипеда,
  • управление крутящим моментом,
  • защита электродвигателя.

Электровелосипедный контроллер снижает уровень вибрации двигателя при старте, продлевая таким образом срок службы мотор-колеса.

Благодаря возможностям контроллера можно регулировать не только скорость движения электровелосипеда, но и уровень регенерации энергии при торможении. В этом случае контроллер обеспечивает работу электродвигателя в качестве генератора энергии, создавая таким образом условия для частичного восстановления энергии батарей. Система рекуперативного торможения позволяет увеличивать пробег электровелосипеда от одного заряда аккумуляторных батарей, а также обеспечивает высокую энергетическую экономичность.

В основе функции рекуперативного торможения контроллера, положен электрический способ рекуперации кинетической энергии. Контроллер обеспечивает выполнение мотор-колесом функции рекуперации энергии при торможении и в момент движения электровелосипеда вниз по склону.

При торможении велосипедное мотор-колесо начинает работать в генеративном режиме, в электродвигателе создается тормозной момент и вырабатывается кинетическая энергия, которая запасается в аккумуляторных батареях, и используется в последующей работе электровелосипеда.

С целью повышения уровня безопасности водителя электровелосипеда на дороге, контроллер отключает мотор-колесо при торможении.

Электровелосипедные контроллеры создают возможность регулирования скорости вращения мотор-колес в трехскоростном режиме.

Благодаря функции круиз-контроля контроллера, при повороте ручки газа под определенным углом и удерживании её в данном положение в течении 8-10 секунд, электровелосипед набирает скорость и фиксирует её на определенном показателе до момента последующей регулировки скорости велосипедистом или же торможения. Иными словами, одной из функций контроллера является стабилизация частоты вращения мотор-колеса, благодаря чему велосипедисту не приходится постоянно пользоваться ручкой акселератора для поддержания определенного уровня скорости передвижения.

Контроллер обеспечивает оценку (мониторинг) уровня напряжения аккумуляторных батарей и отключает электронику, когда напряжение в батареях падает больше чем на 87,5 процентов с целью защиты аккумуляторов от чрезмерной разрядки.

Для защиты FET транзисторов, контроллер электровелосипеда следит за их температурой и отключает мотор-колесо. если температура повышается выше допустимого уровня. В случае если на мотор-колесо подается слишком большой ток, контроллер уменьшает подачу тока.

Внутри контроллер состоит из отдельных частей (например, конденсаторов, транзисторов и резисторов), поскольку электровелосипедный контроллер имеет дело с большими токами и напряжением. Максимальная частота вращения мотор-колеса обеспечивается благодаря установке в контроллере специального резистора.

Электровелосипедные контроллеры с каждым годом все больше и больше усовершенствуются: увеличивается спектр их функциональных возможностей, уменьшаются их габаритные параметры. В последние годы появились контроллеры интегрированные в структуру электродвигателя, благодаря чему уменьшилось число внешних составных частей электровелосипеда, и, соответственно, количество проводов, проходящих через электровелосипед.

Конструкция электровелосипедных контроллеров очень надежна и прочна. Электронные схемы контроллеров устойчивы к вибрациям. Корпуса контроллеров, как правило, изготовляется из алюминиевого сплава, к тому же, в них обязательно обрабатываются соединительные места и область выхода наружу проводов специальным герметиком во избежание попадания внутрь корпуса воды или пыли.

Поскольку производители делают корпус контроллера непроницаемым, не стоит вскрывать его самостоятельно без веских на то причины, поскольку вряд ли вы сможете потом так же герметично его запечатать, и сделаете таким образом его более восприимчивым к попадению воды в дождливый погоду. Поэтому, в случае каких-либо изменений в работе электроники контроллера, лучше проконсультируйтесь со специалистом о возможным способах устранения неисправностей или же обратитесь в специализированный сервисный центр.

устройство мотор колеса электровелосипеда

Источники:
e-vel.by, lifer.in.ua, www.magazinmopedov.ru, www.electra.com.ua

Следующие статьи:


17 июля 2018 года

Комментариев пока нет!
Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения

Популярное:

  • Не работает детский электромобиль причины (16)
  • Зарядное устройство для детского электромобиля 12v (13)
  • Схема детского электромобиля с двумя двигателями (12)
  • Электромобили детские схемы электрические (10)
  • Не заряжается электромобиль детский причины (9)
  • Мотор колесо для самоката своими руками (8)

  • Надавно добавленные материалы:

    Bmw x5 детский электромобиль

    Лицензионный детский электромобиль M 2762 (MP4) EBR-1 BMW X5, белый - оборудован встроенным планшетом, также есть разъёмы для подключения внешних устройств, что делает

    Читать далее

    Детский электромобиль bmw z4

    Доставка в Мариуполь из другого городаДетский электромобиль BMW Z4 белый, Rastar (?81800/1) В этой детской версии элитного автомобиля все, как

    Читать далее

    Bmw x6 jj258 электромобиль

    Детский электромобиль JJ 258 R-1 джип BMW X6 белый - дизайн этого превосходного детского электромобиля сделан в стиле джипа компании

    Читать далее

    Детские электромобили bmw x6

    Детский электромобиль M 0569 BMW X6 кабриолет на радиоуправлении Детский электромобиль M 0569 BMW X6 кабриолет предназначен для детей от 2-до 8

    Читать далее

    Детский электромобиль bmw х6

    Также у нас вы можете приобрести запасной редуктор для электромобиля BMW x6 JJ 258 - редуктор

    Читать далее

    Детский аккумуляторный электромобиль bmw

    Каталог детских электромобилей BMW находится по адресу – http://hybroid.ru/kidselectriccars/bmwДетские электромобили с аккумуляторной батареей вряд ли можно назвать детской игрушкой. Это скорее

    Читать далее

    Детский электромобиль джип bmw

    Детский электромобиль JJ 258 R-4 джип BMW X6 синий - детский электромобиль имеет обтекаемый корпус с изящными изгибами, яркие

    Читать далее