Электродвигатель мотор колесо

(044) 227-55-67

Мотор-колеса и электромоторы для электровелосипедов, электроскутеров, электрических самокатов, электрических трициклов, и других транспортных средств на электрической тяге.

Мотор-колесо - это колесо, в которое встроен бесщеточный электродвигатель постоянного тока; представляет из себя элегантную конструкцию из звездообразно расположенных обомоток статора (нахоятся внутри колеса), и неодимовых магнитов, закрепленных на вращающемся роторе (кожухе мотор-колеса), к которому прикреплены спицы. Благодаря такой конструкции, переоборудовать обычный велосипед в электрический стало проще простого - достаточно заменить обычное колесо на мотор-колесо. Мотор-колеса бывают задние и передние, редукторные и безредукторные. Подробнее про мотор-колеса читайте в нашей статье

Для переделки велосипедов в электрические применяют также навесные коллекторные электродвигатели, которые имеют свои недостатки - сложность установки, занимают место на раме. и преимущества - полностью сохраняется кинематическая схема велосипеда, с навесным двигателем велосипед движение более активное.

ePowerBikes

Главная » Электродвигатели. Мотор-колесо

Электродвигатели. Мотор-колесо

В подразделе Электровелосипед раздела Классификация мы рассмотрели варианты электропривод ов, используемых в электрических велосипедах, их положительные и отрицательные стороны.

от двух известных производителей: Golden Motor (Китай) и Cyclone (Тайвань) . Golden Motor выпускает наборы с мотор-колес ами, а Cyclone — комплекты, использующие цепной привод.

Анализ будет основан на данных владельцев электровелосипед ов с известного сайта EValbum . характеристик заявленных производителями, и других источников в интернете. Следовательно

все цифры приблизительны, а выводы являются выражением мнения ePowerBikes.ru

Как заявляет Golden Motor, от напряжения мотор-колеса зависит максимальная скорость:

24в — 25 км/ч, 36в — 33 км/ч, 48в — 45 км/ч. Эти данные подтверждаются практическими замерами электровелосипедистов.

Максимальные скорости у линейки наборов Cyclone начинаются с 42 км/ч и заканчиваются совсем умопомрачительной цифрой — 120 км/ч.

Те велосипедисты, кому скоростей до 30 км достаточно, могут выбрать себе мотор-колеса 24в или 36в. По практическим данным, электровелосипед с мотор-колесом 36в 500 Вт и литий-фосфатным аккумулятор ом 10Ач развивает максимальную скорость 32 км/ч и способен преодолеть расстояние 30-40 км.

Для тех, кто желает «лететь» со скоростью выше 50 км/ч, подойдут наборы Cyclone от 720 Вт 36в (60 км/ч) до 2×1500 Вт (120 км/ч).

Сравним комплекты с одинаковой максимальной скоростью — 45 км/ч — новый набор MagicPie (Golden Motor) 48в 1000 Вт и Cyclone 24в 500 Вт.

На основании графиков характеристик от Cyclone (jpg ) и Golden Motor (pdf ) выберем скорость, при которой двигатели работают с наибольшей эффективностью, это 40 км/ч для обоих. При одинаковой потребляемой мощности в этом режиме — 420-440 Вт, у Cyclone момент чуть больше, но этим пренебрегаем. Выходит, что затраты энергии одинаковы на скорости 40 км/ч. Получаем теоретическую цифру 10.5 Втч/км, хотя на практике цифра вероятно будет больше.

Теперь предположим, что перед нами крутая гора. Максимальный момент, развиваемый MagicPie — 27.66 Нм, Cyclone — 38 Нм (без учета передач велосипеда). Самое мощное мотор-колесо от Golden Motor 1000 Вт 48в из набора Prokit 901 способно развить момент в 37.42 Нм.

Для расчета воспользуемся калькулятором электровелосипедиста .

Пусть масса снаряженного велосипеда с велосипедистом — 100 кг, подъем 7% длиной 3,5 км.

Для преодоления этого подъема необходим момент больше 26 Нм на колесе 26".

Затрачиваемая мощность мотор-колеса Magic Pie составит более 1060 Вт при скорости 35 км/ч.

Итого затраты энергии — 106 Втч.

Что же делает электровелосипедист с Cyclone-комплектом? Он переключается на самую нижнюю передачу, увеличивая момент и уменьшая скорость в 2,4 раза (для кассеты с максимальной звездой 34Т). При оборотах двигателя 2600 об/мин, момент на валу редуктора — 11 Нм, затрачиваемая мощность — 390 Вт, скорость — 14.5 км/ч. Затраты энергии на преодоление подъема — 94 Втч. Переключение передач позволило велосипедисту Cyclone использовать двигатель с максимальным КПД системы

83%, против 73% у мотор-колеса Magic Pie .

Как вы уже поняли, наличие системы передач у велосипеда существенно расширяет диапазон эффективного использования комплекта от Cyclone. Кассета 11-34 на колесе 26" позволит изменять крутящий момент от 6 до 60 Нм и развивать скорость в диапазоне 11.5-45 км/ч (обороты двигателя 2100—2900 об/мин) при КПД системы выше 80% (учтены КПД редуктора и цепного привода).

КПД мотор-колеса Magic Pie имеет максимальное значение 78% при крутящем моменте 10-16 Нм.

Логично, что при заезде по идеальной поверхности соленого озера Бонневиль в штате Юта, на скорости 40 км/ч, оба тестируемых набора затратят одинаковое количество энергии. Но, как только испытания перейдут в местность с холмистым ландшафтом, набор Cyclone будет экономичнее. чем MagicPie, ну и конечно сможет преодолеть подъемы, которые его сопернику окажутся не под силам.

Еще раз отметим, что более высокая эффективность достигается при использования двигателя Cyclone в диапазоне максимального КПД, расширенного благодаря системе передач велосипеда.

Обратите внимание, что Cyclone 500Вт можно использовать и с аккумулятором 24в 10Ач, если нет необходимости проезжать за раз больше 20-25 км. Правда сэкономить здесь не удастся, т.к. потребуется качественный литий-фосфат, способный отдавать токи до 40А (4С), зато вес батарей уменьшится с 6 до 3 кг.

У качественного LiFePo4 есть возможность заряда токами 4С (за 15 минут). Следовательно, вооружившись зарядкой на 40А, вам нужно лишь каждые 25 км находить розетку на четверть часа, и расстояние перестанет иметь значение (в пределах мест, где есть электричество) Ну и «ложка дегтя» — цена 24в 40А зарядного устройства более 300$.

Подводя итог можно сказать, что с LiFePo4 аккумулятором 24в 20Ач (48в 10Ач) пробег электровелосипедов с рассматриваемыми наборами составит 30-50 км, что подтверждается практическими данными и владельцев мотор-колес. и владельцев Cyclone.

В завершение сравним другие немаловажные характеристики — вес и стоимость.

Cyclone 500W с крепежом утяжелит ваш велосипед на 3,5кг. Golden Motor MagicPie на 6,2 кг.

Цена с доставкой (конец 2009): Cyclone 500W — 427$, Golden Motor MagicPie — 405$, Golden Motor Prokit 901 1000Вт 48в — 465$.

Цены на доставку в Россию продукции Golden Motor, в реальности выше, чем при расчете на сайте компании (390$ вместо 115$).

В итоге: Golden Motor MagicPie — 680$, Golden Motor Prokit 901 1000Вт 48в — 740$.

Какое мотор-колесо лучше: прямоприводное или редукторное?

электродвигатель мотор колесоКакое мотор-колесо лучше: прямоприводное или редукторное?

Нас часто спрашивают: «Что лучше – велосипедный электродвигатель с прямым приводом или редукторным механизмом?» Ответить однозначно довольно сложно, поскольку оба типа велосипедных мотор-колес имеют свои плюсы и минусы. Неправильным было бы навязывать свое мнение покупателю, поскольку он сам должен разобраться с тем, какой вариант покупки для него будет лучшим, и какой больше всего будет отвечать его потребностям, проанализировав технические параметры предоставленных в продаже мотор-колес. Скажем так: есть несколько факторов, которые необходимо учитывать при выборе, только для каждого человека первостепенность того или иного фактора зависит от его индивидуальных потребностей.

Мотор-колесо, которое является бесколлекторным синхронным электрическим двигателем постоянного тока, как элемент комплектации электрического велосипеда, представляет собой исполнительную электромеханическую систему, обеспечивающую пространственное перемещение всей конструкции велосипеда. Тяговые, скоростные характеристики, а также продолжительность эксплуатации и надежность работы электрического велосипеда во многом определяются выбором электрического мотор-колеса для комплектации электровелосипеда.

При выборе мотор-колеса для своего электровелосипеда руководствуйтесь следующими рекомендациями:

- Выбирайте мотор-колесо исходя из технических требований к их работе (по роду тока, номинальному напряжению и мощности, частоте вращения и т.д.). Определитесь с наиболее удобным для вас способом монтажа и крепления (переднеприводное, заднеприводное).

- Покупая мотор-колесо для переоборудования велосипеда на электропривод, учитывайте местность по какой вы будете эксплуатировать велосипедный электронабор, среднюю дальность ежедневных поездок на электроприводе, а также свой собственный вес. Если вы не собираетесь значительно разгонять свой электровелосипед на дороге (свыше 25 км/ч), вы весите меньше 70-80 кг и маршруты ваших поездок не являются холмистыми - обратите внимание на 250 или 350 W мотор-колеса. Если же для вас важен фактор разгона на дороге до 40-45 км/ч, как на скутере, а также значимы хорошие тяговые показатели электродвигателя и возможность легкого подъема на крутую гору – в этом случае для вас подойдет мотор-колесо минимум в 500W.

- Более целесообразно делать выбор в пользу наиболее надежного в эксплуатации мотор-колеса.

- Особое внимание стоит уделять фактору цены. Покупаемый электродвигатель по ценовому показателю должен отвечать вашим финансовым возможностям.

Помните, что правильный выбор типа, исполнения, а также мощности велосипедного мотор-колеса определяет во многом надежность, безопасность и длительность срока службы всего электровелосипеда.

Электрические велосипеды могут комплектоваться бесщеточными электродвигателями двух типов: прямоприводными и редукторными.

Технология прямого привода позволяет значительно упростить конструкцию велосипедного электрического двигателя и повысить точность пространственного перемещения. Прямоприводный велосипедные электродвигатели состоят из кольцеобразного стального статора с трехфазными медными обмотками и ротора с постоянными магнитами. Прямоприводные велосипедные мотор-колеса работают без дополнительных передаточных элементов и обеспечивают высокий показатель крутящего момента благодаря своей довольно таки рациональной конструкции. Большое число полюсных пар, при довольно значительном диаметре ротора, оптимизирует создание крутящего момента на выходе и способствует повышению эффективности магнитного поля. С технической стороны эти двигатели является наиболее надежными и долговечными, поскольку в них нечему ломаться. К тому же, общеизвестно, что любой прямоприводный электродвигатель обеспечивает оптимальное преобразование электрическое энергии в механическое перемещение.

Ввиду отсутствия редукторов или иных механических элементов трансмиссия, прямоприводные мотор-колеса имеют нулевой люфт, что в свою очередь обеспечивает высокий показатель эффективности их управления и высокую жесткость при нагрузках. Также, мотор-колеса данного типа обладают низким порогом шумообразования.

Для всех прямоприводных мотор-колес при торможении характерна способность работы в режиме генератора, вырабатывающего рекуперативную энергию, которая рассеивается в приводе или же снова поступает к источнику энергопитания - аккумуляторным батареям (функция рекуперации энергии при торможении). Необходимо только, чтобы контроллером было предусмотрено обеспечение выполнение этой функции велосипедным электродвигателем. Редукторные мотор-колеса в свою очередь исключают возможность работы в режиме генератора, поскольку коэффициент трения их элементов довольно низкий во время торможения.

Редукторные мотор-колеса весят меньше прямоприводных, характеризуются довольно хорошими показателями крутящего момента. Эти электродвигатели обеспечивают меньшее сопротивление движению, чем прямоприводные.

В отличии от прямоприводных мотор-колес, электродвигателям с редукторным механизмом не свойственно развитие скорости свыше 25-30 км/ч, поэтому этот тип мотор-колес подойдет лишь тем людям, которые не ожидают от своего электровелосипеда больших скоростных показателей.

Из-за потерь энергии в редукторе, для редукторных мотор-колес характерен более низкий КПД, нежели прямоприводных.

Многодетальная сборка делает редукторные мотор-колеса менее надежными в эксплуатации. Как правило, быстрее всего из строя в них выходят пластиковые шестерни (стираются зубья). Применение иного материала при изготовлении шестерен (например, металла) для редукторных мотор-колес не целесообразно, поскольку металлические зубчатые колеса значительно утяжелят конструкцию двигателя и сделают его работу довольно шумной.

Для лучшего восприятия вами вышеизложенной информации, изложим кратно достоинства и недостатки как прямоприводных, так и редукторных велосипедных мотор-колес.

Достоинства прямоприводных мотор-колес:

электродвигатель мотор колесо

- Примоприводные мотор-колеса (безредукторные) имеют довольно надежную конструкцию. В них нет частей, поддающихся износу и трению, что в свою очередь гарантирует высокую точность динамических характеристик привода, неизменных в течении всего периода эксплуатации мотор-колеса.

- Прямой привод характеризуется непосредственным преобразованием электрической энергии в линейной (поворотное) передвижение.

- Для прямоприводных мотор-колес характерна исключительная динамика и максимально высокие показатели точности работы.

- Практическое отсутствие эффектов люфта и трения при работе.

- Могут создавать большой крутящий момент.

- Прямоприводные мотор-колеса способны развивать довольно большую скорость (например, при мощности 500W – 40-45 км/ч). Довольно быстро ускорятся, в том числе и под нагрузкой.

- Обладают высоким КПД.

- Им свойствен низкий уровень шума и вибрации.

- Прямоприводные мотор-колеса не нуждаются в смазке и ином техническом обслуживании.

- Удобство и простота установки на электровелосипед.

Недостатки прямоприводного мотор-колеса:

- Больший вес, чем у мотор-колес с редукторным механизмом.

- Незначительное магнитное сопротивление.

Достоинства редукторного мотор-колеса:

- Главным плюсом электродвигателей этого типа является чрезвычайно малый вес. Редукторные мотор-колеса совершенно не утяжеляют велосипед.

- Малогабаритный двигатель, который при установке на электровелосипед внешне остается практически незаметным.

- Мотор-колесам этого типа свойственны высокие показатели крутящего момента.

- Высокая устойчивость к перегрузкам по току.

- Большой накат.

- Малая мощность (250-350 W) всех редукторных мотор-колес позволяет экономить заряд батарей, и соответственно увеличивать пробег на одном заряде аккумуляторов.

Недостатки редукторного электродвигателя:

электродвигатель мотор колесо

- элементы редукторного мотор-колеса больше поддаються износу, чем прямоприводного электродвигателя,

- максимальные скоростные показатели ограничены 25-30 км/ч;

- КПД редукторного двигателя ниже прямоприводного.

- Исключена возможность работы в режиме генератора энергии (функция рекуперативного торможения).

- Существует необходимость периодического технического обслуживания.

Итак, мы рассмотрели позитивные и негативные стороны двух типов велосипедных мотор-колес, теперь предоставляем вашему вниманию несколько ключевых параметров для сравнения прямоприводных и редукторных электродвигателей:

Вес. Редукторные велосипедные мотор-колеса весят меньше прямоприводных, однако ошибается тот, кто думает, что прямоприводные мотор-колеса имеют значительно больший вес, нежели редукторные. Разница в весе есть - не спорю, но она настолько незначительна, что при установке на электровелосипед практически не ощутима. Если взять, к примеру, редукторное мотор-колесо 24V 350W, то его вес будет составлять в зависимости от марки производителя 2,6-2,9 кг, в то время, когда прямоприводное мотор-колесо той же мощности будет весить 4,2-4,4 кг. Если просчитать разницу в весе этих мотор-колес, то получим цифру в 1,5 кг. Исходя их этого, думаю, что вес – это не первостепенный показатель при осуществлении выбора в пользу той или иной модели электрического велосипедного мотор-колеса, но выбор все равно за вами.

Размер. Ошибочным является мнение, что прямоприводные мотор-колеса больше редукторных. Если конечно сравнивать электродвигатели разной мощности (например, 250W и 500W), то разница в размере будет явно заметной. Но если же брать электродвигатели с прямым приводом и редукторным механизмом равные по мощности (250W или 350W), то их внешние габаритные размеры будут идентичными.

Мощность и практичность. Если вы планируете ездить преимущественно по равнинной местности, и не собираетесь разгонять свой электровелосипед свыше 25-30 км/ч, то вам стоит обратить внимание на малогабаритные и компактные 250W или 350W мотор-колеса (редукторные или прямоприводные). Если же хотите выжимать со своего электрического велосипеда до 40-45 км/ч, предполагаемые маршруты ваших поездок холмисты, вы весите больше 70 кг и ожидаете от своего электровелосипеда лучших показателей тяговитости – преобретите мотор-колесо на 500 W. Мощности электродвигателя в 500W вполне достаточно для того, чтобы ваш электрический велосипед превратился практически в аналог скутера с дополнительной функцией педалирования, преодолевающий без проблем крутые подъемы.

Учитывая, что для редукторных мотор-колес свойственно ограничение скорости на показателе 25-30 км/ч, в случае, если вы желаете развивать на своем электровелосипеде большую скорость, вам подойдет только прямоприводный электродвигатель.

Берите во внимание эту информацию при осуществлении покупке, поскольку показатель мощности мотор-колеса электровелосипеда очень важен!

Жизненный период/период эксплуатации. Многолетняя практика продаж и эксплуатации велосипедных мотор-колес наглядно демонстрирует, что редукторные механизм электродвигателя быстрее поддается износу, нежели мотор-колеса с прямим приводом. Во всех редукторных мотор-колесах, независимо от завода-производителя, применяются пластиковые зубчатые колеса (шестерни), именно их зубья со временем начинают стираться под воздействием постоянного трения. Использование шестеренок из металла считается нецелесообразным, поскольку значительно утяжеляет конструкцию мотор-колеса с редукторным механизмом, к тому, же применение подобного материала при выпуске зубчатых колес стало бы причиной образования довольно высокого шумового порога. Шестерни редукторных мотор-колес, в зависимости от периодичности и дальности преодолеваемых на электровелосипеде маршрутов, изнашиваются за 1-2 года. Однако, отказываться от редукторных мотор-колес по причине изнашивания элементов их механизма тоже не стоит, поскольку пластиковые шестерни довольно просто заменяются. Каждая шестерня может сниматься и ремонтироваться независимо от других.

В конструкции прямоприводных электровелосипедных двигателей, в отличии от редукторных, нет частей поддающихся износу и трению. Эксплуатационный период таких мотор-колес составляет больше 5 лет.

Крутящий момент. Существует мнение, что редукторным велосипедным мотор-колесам свойствен более высоких показатель крутящего момента, однако данное утверждение не совсем точно. Современные технологии позволяют выпускать прямоприводные мотор-колеса, как равные редукторным электродвигателям по показателю максимального крутящего момента, так и с более высоким выражением крутящего момента.

Работа под нагрузкой. Если сравнивать велосипедные мотор-колеса равной мощности, то прямоприводное мотор-колесо будет выделяться лучшими показателями работы под нагрузкой, при идентичных с редукторным электродвигателем скоростных характеристиках.

Чтобы лучше разобраться с функциональными возможностями мотор-колес разной мощности, предлагаем вам сравнить 250W велосипедный электродвигатель с 500W. Последний является более габаритным и увесистым, чем 250W двигатель. Но в то время, когда 250 W мотор-колесо может передвигаться при максимальном скоростном режиме 25-30 км/ч, чего вполне достаточно для велосипедного путешествия в умеренном темпе, 500W электродвигатель может разгоняться как до 40-45 км/ч, так и ограничивать свои скоростные возможности с помощью электроники до более безопасного уровня (25-30 км/ч), к примеру, в ситуации интенсивного движения на дороге.

Во многих странах мира установлены юридические ограничения как на мощность используемых в электрических велосипедах двигателей, так и на максимально развиваемую ими скорость. Фактически на законодательном уровне в этих странах прописано, что электродвигатель, устанавливаемый на велосипеде, не должен иметь мощность свыше 250-350 W. Если же электровел комплектуется электродвигателями большей мощности, то обязательным условием является ограничение скорости электроникой на показателе 25-30 км/ч. Учитывая данный момент, многие мировые производители электровелосипедов оснащают свою велопродукцию мотор-колесами небольшой мощности, что позволяет с одной стороны придерживаться закона, а с другой -служит целью удешевления электровелосипедов и уменьшения их веса. Поскольку прямоприводные мотор-колеса отличаются большим весом, электровелосипеды для рынка этих стран комплектуют редукторными двигателями. Законодательственная база Украины не устанавливает ограничений ни на мощность применяемого электровелосипеде двигателя, ни на развиваемую им скорость. Поэтому, фактически за самыми украинскими велосипедистами остается право выбора наиболее соответствующего их запросам типа электровелосипедного мотор-колеса.

250W мотор-колесами предпочитают комплектовать электровелосипеды такие производители, как Bionx, Вafang. В то же время, такие мировые компании, как Сurrie, Pedego, Stromer, считают оснащение электрических велосипедов 500W мотор-колесами с функцией ограничения скорости более целесообразным.

Если вы решили переоборудовать свой электровелосипед на электропривод, но не знаете, какое мотор-колесо (редукторное или прямоприводное) вам больше подойдет, определитесь прежде всего для себя с такими моментами:

1. Типом местности по которой вы будете передвигаться. Если ваши велосипедные маршруты пролегают по холмистой местности – вам больше подойдет прямоприводное мотор-колесо минимум в 500W.

2. Максимальным показателем скорости достаточным для вас. Если 25-30 км/ч для вас вполне достаточно при путешествии на электровелосипеде, то приобретайте 250-350W мотор-колесо. При этом, выбор между прямоприводным и редукторным двигателем осуществляйте исходя из первостепенных для вас качественных характеристик. Для большей скорости электровелосипеда вам понадобиться более мощный электрический мотор.

3. Принципиальностью для вас разницы в весе между электродвигателями этих двух типов. Как уже говорилось ранее, прямоприводное мотор-колесо весит больше редукторного, но в мотор-колесах аналогичной мощности эта разница совсем небольшая.

Конструктивные особенности электромотор-колес

Электромотор-колесо является исполнительным механизмом системы тягового привода ТС. Оно представляет собой агрегат, в котором конструктивно объединены все элементы исполнительного механизма:

  • тяговый двигатель ;
  • механическая передача, состоящая из редуктора, механизма соединения вала электродвигателя с ведущим звеном редуктора, Механизма переключения передач с его приводом (для двухскоростных ЭМК), механизма сцепления с его приводом (для ЭМК привода периодического действия);
  • элементы системы охлаждения тягового электродвигателя;
  • колесо, состоящее из шины. обода и ступицы;
  • опорные подшипники колеса;
  • механический тормоз и его привод;
  • элементы уплотнения;
  • элементы механизма подвески ЭМК к несущей системе ТС;
  • элементы управления поворотом ТС (для управляемых ЭМК);
  • элементы механизма подкачки шин.

В зависимости от режима работы системы тягового электропривода с ЭМК последние подразделяют на ЭМК следующих типов:

  • постоянного действия с ограниченным диапазоном регулирования, у которых диапазон регулирования вращающего момента и частоты вращения колеса ограничены характеристиками односкоростного редуктора и тягового двигателя;
  • постоянного действия с расширенным диапазоном регулирования, у которых расширение диапазона регулирования этих показателей достигнуто за счет двухскоростного редуктора и тягового двигателя;
  • периодического действия.

При проектировании мотор-колеса необходимо учитывать основные критерии, характеризующие:

  • компоновку (уменьшение осевого размера мотор-колеса, назначение функциональных свойств элементам мотор-колеса, использование подшипников колес и уплотнений относительно небольших размеров);
  • доступность коллектора электродвигателя постоянного тока;
  • удобство компоновки механического тормоза;
  • создание в мотор-колесе воздуховода с минимальным аэродинамическим сопротивлением (при воздушном охлаждении ЭМК);
  • подведение электропроводки к электродвигателю достаточно простым способом;
  • несложное подведение воздуха к шинам с централизованной подкачкой для машин высокой проходимости.

Сложность компоновки ЭМК обусловлена как ограниченностью монтажного объема, определяемого посадочным диаметром шины и допустимым осевым размером мотор-колеса, так и необходимостью обеспечить доступ к различным элементам ЭМК и создать требуемые условия для их функционирования. Ограниченность монтажного объема может сделать задачу создания ЭМК на базе определенной шины с заданными тягово-скоростными показателями автомобиля неразрешимой вследствие невозможности разместить его элементы в монтажном объеме.

Наиболее серьезный этап компоновки ЭМК — размещение в его монтажном объеме электродвигателя.

Для электродвигателей постоянного тока характерны два фактора, определяющие его эксплуатационную надежность, — коммутация и тепловой режим. Для контроля состояния коллектора и щеток в процессе эксплуатации необходимо, чтобы компоновка ЭМК обеспечивала удовлетворительный доступ к коллектору.

Анализ конструкций выполненных ЭМК показывает, что лишь в очень немногих образцах доступ открывается непосредственно после демонтажа какой-либо защитной детали. В большинстве ЭМК для получения доступа к коллектору следует демонтировать несколько деталей, а иногда и целые узлы. Особенно серьезные монтажные работы требуются для получения доступа к коллектору со всех сторон, в частности, для замены щеток. При компоновке мотор-колеса стремятся к тому, чтобы монтажные работы для обеспечения доступа к коллектору не были чрезмерно трудоемкими и их мог бы выполнять один человек, используя простейшие технические средства.

Компоновка ЭМК должна предусматривать удобные подвод и отвод охлаждающего воздуха, а также создание в полости мотор- колеса воздуховода с минимально возможным аэродинамическим сопротивлением.

Компоновочные решения ЭМК с асинхронным двигателем являются значительно более простыми: нет необходимости обе-спечивать доступ к асинхронному двигателю, его размеры меньше по сравнению с электродвигателем постоянного тока при равных мощности и вращающем моменте, а также проще выполнение замкнутой жидкостной системы охлаждения.

Важную роль при компоновке мотор-колеса играет выбор опоры для подшипников колеса. В качестве неподвижной (относительно рамы ТС) опоры внутренних обойм подшипников колеса можно использовать корпус электродвигателя или монтажный цилиндр, внутри которого размещен электродвигатель, корпус редуктора или опорную деталь, обычно располагаемую между электродвигателем и редуктором.

С точки зрения компоновки мотор-колеса установка опорных подшипников на монтажном цилиндре, внутри которого размещен электродвигатель, аналогична установке подшипников на корпусе электродвигателя. Однако введение дополнительной массивной детали крайне нежелательно, так как это ухудшает использование монтажного объема и увеличивает массу мотор-колеса. На практике монтажные цилиндры применяют в тех случаях, когда мотор-колесо создают на базе существующего электродвигателя с корпусом обычного исполнения.

При выборе опоры подшипников колеса следует принимать во внимание монтажные свойства мотор-колеса. Демонтаж опорных подшипников — операция трудоемкая и обычно требует съема мотор-колеса. Поэтому в качестве опоры для подшипников колеса не следует использовать деталь мотор-колеса, демонтаж которой может потребоваться в эксплуатации.

Наименее надежными и требующими определенного внимания в эксплуатации элементами ЭМК являются уплотнения. Их назначение — препятствовать утечке масла из корпуса редуктора и из полости опорных подшипников в стыке поверхностей двух вращающихся одна относительно другой деталей. Число уплотнений в выполненных образцах ЭМК обычно составляет от двух до четырех в зависимости от компоновки. Одно из серьезных требований к компоновке ЭМК заключается в уменьшении числа уплотнений.

Важное значение имеет выбор места установки уплотнения, с чем связан и его размер. Увеличение размеров уплотнешщ не означает снижения ею надежности. При определенных условиях сальниковые уплотнения большого размера могут быть не менее надежными, чем уплотнения сравнительно небольших размеров. Однако изготовление уплотнений больших размеров встречает известные технологические трудности, и не всегда удается обеспечить высокое качество и выдержать проектные допуски по посадочным поверхностям уплотнений.

Серьезной проблемой при компоновке ЭМК является размещение механического тормоза. В ЭМК принципиально можно связать механический тормоз с одним из следующих элементов кинематической схемы:

  • с валом электродвигателя или деталью, непосредственно связанной с валом;
  • промежуточными звеньями редуктора;
  • выходным звеном редуктора, жестко связанным с колесом.

Для ЭМК по конструктивному исполнению более всего подходят одно- и многодисковые колесные тормоза, облегчающее общую компоновку агрегата.

Связь механического тормоза с валом электродвигателя Дозволяет предельно сократить размеры деталей тормоза и выполнить его как узел, монтируемый на корпусе электродвигателя. Существенно упрощается привод тормоза благодаря небольшим тормозным моментам. Компоновка мотор-колеса при использовании тормоза, связанного с валом электродвигателя, получается более простой, чем в случае применения колесного тормоза. Тем не менее механические тормоза, связанные с валом электродвигателя, не получили широкого распространения. Причины заключаются в пониженной эксплуатационной надежности по тепловому режиму, особенно при использовании быстроходных электродвигателей, и в необходимости передавать тормозные моменты через механическую передачу мотор-колеса. Следует также обеспечить свободный доступ для осмотра и обслуживания деталей тормоза, поскольку в тормозах этого типа наблюдается интенсивное изнашивание фрикционных элементов.

Связь механического тормоза с промежуточными звеньями редуктора встречает трудности компоновочного и конструктивного характера, вследствие чего это решение реализуют крайне редко. Тем не менее оно обладает положительными свойствами: позволяет уменьшить размеры деталей механического тормоза по сравнению с размерами деталей колесного тормоза и повышает эксплуатационную надежность по сравнению с надежностью тормоза, связанного с валом двигателя.

Связь механического тормоза с выходным звеном редуктора обеспечивает передачу тормозной силы непосредственно на колесо, что и обусловливает надежность механического тормоза в указанном исполнении. Однако тормозной момент на колесе при этом возрастает в соответствии с передаточным числом редуктора, соответственно возрастают и размеры деталей тормоза и его привода.

При компоновке мотор-колеса следует тщательно оценить возможность оснащения его конструктивными элементами различных функций. Эта мера, характерная для мотор-колеса как агрегата, выполненного в ограниченном монтажном объеме, является весьма целесообразной, поскольку позволяет улучшить компоновку и конструкцию мотор-колеса, а также уменьшить его массу.

На стадии компоновки мотор-колеса также решают вопрос о размещении электрических проводов для питания обмоток элек-тродвигателя. Эта задача при кажущейся элементарности часто накладывает существенные ограничения на выбор компоновки агрегата и предъявляет специфические требования к месту электрических выводов на корпусе или подшипниковых щитах электродвигателя и конструкции вводов.

Последнее из рассматриваемых требований к компоновке мотор-колес заключается в определений способа крепления агрегата к раме ТС при помощи элементов системы подвески выбранного типа. Монтаж элементов подвески выполняют непосредственно на детали, служащей опорой подшипников колеса, или на детали, жестко связанной с опорой подшипников.

Анализ кинематических схем выполненных образцов одно- скоростных мотор-колес показывает, что наибольшее распространение получили схемы, образованные двумя трехзвенными планетарными механизмами. Конструкция электромотор-колеса, устанавливаемого в электроприводе активных колес прицепных звеньев некоторых ТС, показана на рисунке.

Мотор-колеса обеспечивают надежную проходимость агрегата при его движении в тяжелых дорожных условиях (затяжные подъемы, мокрое или обледенелое шоссе и т.д.). Электродвигатели мотор-колес периодически включаются при преодолении трудных участков дороги.

Рис. Устройство электромотор-колеса:

1, 2 — сателлит соответственно второго и первого ряда планетарного редуктора; 3, 24 — эпициклы; 4 — вал электродвигателя; 5, 22, 23 — манжеты; 6 — корпус электродвигателя; 7— тормозной цилиндр; 8 — тормозной барабан; 9, 14, 17 — резиновые кольца; 10,15 — кронштейны; 11, 20 — подшипники; 12, 16 — игольчатые подшипники; 13, 18 — шкворни; 19 — тормозная колодка; 21 — ступица; 25, 30 — водила; 26 — пробка; 27 — крышка; 28, 29 — солнечные шестерни соответственно первого и второго ряда планетарного редуктора

Мотор-колесо крепится к раме полуприцепа с помощью рычагов подвески, соединяющихся с проушинами кронштейна 15.

Мотор-колесо состоит из тягового электродвигателя 6, планетарного редуктора, тормоза и поворотного устройства. В качестве тягового применен электродвигатель постоянного тока. Его корпус 6 служит осью колеса и крепится болтами к кронштейну 10 поворотного устройства. На корпусе электродвигателя, на подшипниках 20, установлена ступица 21. Полость между подшипниками с двух сторон уплотнена манжетами 5 и заполнена консистентной смазкой. Осевой люфт в подшипниках, а также зазор между подшипником и торцом тормозного барабана обеспечиваются регулировочными прокладками на предприятии-изготовителе.

Планетарный редуктор двухрядный с общим передаточным числом 34, 85. Солнечная шестерня 28 первого рада входит в зацепление с тремя сателлитами 2, которые обкатываются по неподвижному эпициклу 3, жестко связанному с крышкой 27, приводя во вращение водило 30. На шлицах водила установлена солнечная шестерня 29 второго ряда, которая входит в зацепление с тремя сателлитами второго рада. Последние обкатываются по неподвижному эпициклу 24, приводя во вращение водило 25, жестко связанное с ободом, на котором смонтирована шина.

Составные части редуктора смазываются маслом, разбрызгиваемым шестернями. Масло в количестве 3 л заливают в полость редуктора и сливают из него через отверстие, закрываемое пробкой 26. Полость редуктора уплотнена манжетами 22 и 23. Водило 25, являющееся корпусом редуктора, крепится к ступице 21 с помощью семнадцати болтов. Между водилом и ступицей установлена алюминиевая прокладка. В крышку редуктора вмонтирован сапун — устройство, предназначенный для предотвращения повышения давления в редукторе при нагреве в процессе работы и защиты его внутренней полости от попадания пыли и грязи. Устройство состоит из манжеты, поджимной пружины и опорных щайб, удерживаемых в отверстии стопорными кольцами. Колесо неподвижно закреплено на водиле 25.

Тормоз барабанного типа состоит из двух объединенных в один блок цилиндров 7, колодок 19 с тормозными накладками, тормозного барабана 8, эксцентриков и тарельчатых пружин. Барабан 9 прикреплен к ступице 21 мотор-колеса с помощью восемнадцати болтов, законтренных проволокой. Между барабаном и ступицей установлена алюминиевая прокладка.

Поворотное устройство мотор-колеса состоит из кронштейнов 10 и 25, соединенных шкворнями 13 и 18. Между проушинами кронштейнов 10 и 15 установлен подшипник 22, предназначенный для восприятия вертикальной нагрузки. Для уменьшения трения, возникающего при повороте мотор-колеса, шкворни 13 и 18 в проушинах кронштейна 10 установлены на игольчатых подшипниках 22 и 16. Подшипниковые узлы защищены от попадания пыли и грязи резиновыми кольцами 9, 14 и 17.

При включении электродвигателя момент с его вала 4 передается через планетарный редуктор на колесо. Охлаждение электродвигателя воздушное, принудительное, с петлевой системой продувки. Охлаждающий воздух поступает в электродвигатель через патрубок системы вентиляции. Направление движения охлаждающего воздуха показано стрелками.

При проектировании электрических приводов прицепных звеньев постоянного действия особое внимание обращается на выбор схемы главной цепи электрических машин. Эта схема должна быть гибкой и допускать в зависимости от дорожных условий и режима движения наиболее рациональные варианты включения электродвигателей в главную цепь.

Рациональное использование мощности электрических машин осуществляется регулированием. Оно достигается за счет изменения мощности генератора (первичного двигателя) и в основном в результате регулирования мощности электродвигателей. Частичное регулирование производится водителем, основное — автоматически путем применения специальных самонастраивающихся систем.

Источники:
grepen.com.ua, epowerbikes.ru, www.ebike.dp.ua, ustroistvo-avtomobilya.ru

Следующие статьи:


20 августа 2017 года

Комментариев пока нет!
Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения

Популярное:

  • Не работает детский электромобиль причины (81)
  • Какой аккумулятор можно поставить на детский электромобиль (50)
  • Электромобили детские схемы электрические (39)
  • Мотор редуктор 12 вольт электромобиля (26)
  • Схема детского электромобиля с двумя двигателями (22)
  • Детский электромобиль не едет вперед (21)

  • 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