Самое маленькое мотор колесо

Ну вот моя любименькая тема!

В кустарных условиях сделать что-то приличное не удастся, но вдруг у Вас руки золотые.

www.hybrids.ru/GrahamPriusFiles/FramePage5.htm

Это мотор, используемый в автомобиле с гибридным приводом Toyota Prius.

Ротор на постоянных магнитах, статор- обычная трехфазная обмотка.

То есть получается синхронный двигатель. А если внимательно посмотреть- почти шаговый.

Но все дело в управлении.

Надо делать полнокровный частотный привод. Тогда и только тогда Вы сможете получить преимущество. Низковольтный частотный привод- тоже дело неблагодарное. Большие потери на элктронных компонентах, большие токи.

Вы не написали мощность (и цель создания) проектируемого девайса.

Я бы предложил (если это самодельная самобеглая коляска ;) ) поднять напряжение и использовать ПЧ. Кажется, у Fuji есть модель, имеющая на входе 1ф 220В, а на выходе- регулируемое напряжение 3ф 0. 220В 0. 300Гц. Правда, мощность небольшая.

Вы ПЧ сами конструляете ("контроллер")?

Достойно.

www.hybrids.ru/inv/MainPage.htm Вдруг окажется полезным :)

chernooleg

Надо делать полнокровный частотный привод. Тогда и только тогда Вы сможете получить преимущество. Низковольтный частотный привод- тоже дело неблагодарное. Большие потери на элктронных компонентах, большие токи.

На новой элементной базе низковольтный привод имеет потери не больше чем высоковольтный (мы ведь не трамвай собираем). Питание все равно от 12 или 24 (ну максимум 36) вольт, а их нужно еще и преобразовать в 220. К тому-же при 220v еще и емкость обмотки скажется. Очень большая мощность не нужна - для велосипеда достаточно 100-200 ватт, важен крутящий момент, который, по-моему, у двигателя Шкондина должен быть больше, т.к. все обмотки большее время (всреднем) тянут или отталкивают магниты.

Я тут как-то экспериментировал над двигателем с трехфазной обмоткой и однофазной - второй вариант проще в намотке, проще в управлении и крутящий момент заметно сильнее. А если добавить еще и контроллер в управление, то должен получиться подходящий для этих целей движок (он-же генератор).

Есть маленький недостаток - небольшое мертвое время (оно меньше среднего мертвого времени для обмотки трехфазного двигателя), что для велосипеда не так важно (можно извлечь пользу - возвращать неучтеную энергию, запасенную в индуктивности рассеяния, обратно в источник).

Под колесами прогресса

Год назад в Великобритании были проданы с молотка два велосипеда с электромоторами. Событие на первый взгляд пустяковое, однако эти велосипеды не просто связаны с Россией, но еще и являются ярким примером нелегкой судьбы отечественных изобретений.

В прошлом году на одном из благотворительных аукционов, проходивших в Великобритании, при содействии известного миллиардера и технофила сэра Ричарда Брэнсона были проданы два велосипеда с электромоторами. Событие на первый взгляд пустяковое, но мы решили рассказать о нем, поскольку эти велосипеды не просто связаны с Россией, но еще и являются ярким примером нелегкой судьбы отечественных изобретений.

самое маленькое мотор колесоНа фото 1 хорошо видно, что на раме велосипеда нет электромотора. Зато внутри колеса размещен большой металлический диск. Читатели, интересующиеся не только компьютерной техникой, могут высказать догадку: "мотор-колесо"? И будут правы - это действительно тот самый тип электродвигателя, в котором ротор образует одно целое с колесом. А самые продвинутые спросят: "мотор Шкондина"? И тоже будут правы. На аукционе были проданы электробайки с двигателями того самого Василия Васильевича Шкондина, который создал их почти двадцать лет назад и все эти годы безуспешно пытается внедрить в производство, между делом получая золотые медали на разного рода изобретательских выставках.

Судьба этого человека достойна темы номера, но сейчас мы ограничимся лишь беглым взглядом и для начала разберемся, в чем вообще уникальность мотор-колес? В конце концов, в карьерных самосвалах и обычных троллейбусах электромоторы давно устанавливают почти внутрь колеса.

самое маленькое мотор колесоИдея совместить двигатель с колесом так, чтобы отпала нужда в трансмиссии, была реализована даже не в прошлом, а позапрошлом веке. На выставке World Expo, проходившей в Париже 14 апреля 1900 года, был выставлен электромобиль Lohner-Porsche. Его привод разработал молодой инженер Фердинанд Порше (фото 2), тот самый, который позже делал танки для Гитлера и автомобили для людей. Передние колеса Lohner-Porsche вращались как ротор электродвигателя постоянного тока, а статор был закреплен на оси. По сути это были настоящие мотор-колеса. Не имея коробки передач и прочих узлов трансмиссии, эта конструкция обладала крайне малыми потерями на трение - КПД достигал 83%, что в эпоху паровых котлов было фантастикой.

Характеристики автомобиля, прославившего Порше, сегодня выглядят забавно. Поначалу он был только электрическим, и при весе в одну тонну 410 кг приходилось на комплект свинцовых батарей. Сорок четыре последовательно соединенные ячейки выдавали напряжение 80 В и имели емкость 300 А·час. Передние колеса весили по 115 кг (а гидроусилителей руля тогда не было), и на крейсерской скорости в 37 км/час машина могла проехать 50 км. Это было скромно даже по тем временам, так что очень скоро Порше установил сзади вспомогательный бензомотор с генератором, который постоянно заряжал батареи. Вес машины перевалил за две тонны, зато получилось первое в мире гибридное авто, ехавшее, пока в баке был бензин. Один из первых экземпляров заказал себе австрийский кронпринц Франц-Фердинанд - тот самый, с убийства которого началась Первая мировая.

самое маленькое мотор колесо

Конструкция оказалась столь удачной, что венский кузовных дел мастер Людвиг Лонер сумел продать около десятка экземпляров различным заказчикам, сильно меняя параметры каждой машины (фото 3). Например, сохранилось фото гоночного варианта со всеми четырьмя мотор-колесами. В 1906 году патент на оригинальный привод купила компания Daimler. Всего она изготовила больше трехсот гибридных автомобилей конструкции Порше. Они широко использовались в пожарной охране, медицинской службе, для перевозки товаров и т. д. а к 1911 году в Германии и Австрии было десять троллейбусных линий, на которых курсировали троллейбусы с мотор-колесами системы Лонера-Порше.

С развитием бензиновых двигателей мотор-колеса утратили популярность, но сама идея не была забыта. Когда к весу и габаритам не предъявлялись жесткие требования, конструкторы частенько сливали колесо и ротор электродвигателя в одну или почти одну деталь, получая громоздкие, но для своих задач вполне эффективные решения - троллейбусы, стотонные карьерные самосвалы, железнодорожные локомотивы. Однако для использования в автомобилях, а тем более велосипедах мотор-колесу не хватало "самой малости" - достаточного крутящего момента.

Напомним читателям, что кроме мощности у каждого двигателя с вращающимся валом есть характеристика, по которой можно судить, насколько трудно его остановить, взявшись за вал рукой. С мощностью эта характеристика коррелирует неоднозначно: можно сделать относительно слабенький двигатель, способный запускаться под большой нагрузкой. И наоборот - мощный двигатель может иметь такой слабый крутящий момент, что для запуска нужна помощь со стороны.

Очевидно, крутящий момент для велосипедного мотор-колеса должен быть достаточным, чтобы поднимать человека хотя бы на пологую горку. Сделать такой электродвигатель, конечно, можно. Загвоздка в том, чтобы, будучи установленным в колесо, он оказался лучше обычного мотора, подключенного через цепь и звездочки. Проще говоря, трудно создать дешевый, плоский и легкий двигатель с высоким крутящим моментом и одной-единственной вращающейся деталью.

самое маленькое мотор колесо

Судя по всему, Василий Шкондин (фото 4) решил эту задачу, причем довольно давно - размышляя над улучшением привода антенн военных радаров (первые конструкции с приемлемыми параметрами он разработал еще в 1980-х годах). Изобретения регулярно патентовались (см. базу данных Fips.ru), в том числе и за рубежом - американский патент №5164623 был выдан Шкондину аж в 1992 году. Однако до серийного производства дело не доходило. Несмотря на наличие действующих прототипов и десятки хвалебных статей, россияне могли увидеть колеса Шкондина лишь по телевизору да на выставках.

При этом Василий Васильевич тратил немало сил на внедрение своих разработок. Не оставляя попыток на родине, он умудрился в середине 1990-х годов наладить сборку на Кипре (однако, по данным сайта Inventions.ru, ту фирму разорил "слишком предприимчивый" компаньон). В 1997 году Шкондин совершил своего рода подвиг, добившись встречи с высшими чиновниками Всемирного Банка. Как писало тогда ИТАР-ТАСС, директор отделения экологии и ресурсосбережения Маритта Кох каталась по коридорам на велосипеде с колесом Шкондина, а в апреле 1998-го Всемирный Банк выбрал мотор-колесо для своей программы оснащения трехколесных моторикш в Бангладеш экологически чистыми двигателями. Дела вроде бы пошли: патент был выкуплен инновационным консорциумом, заключено соглашение с главным производителем трициклов в Бангладеш, но что-то опять застопорилось, и азиатские рикши все еще тарахтят бензомоторами.

С Туманным Альбионом Шкондин связался в 2003 году, когда английская фирма Flintstone Technologies (своеобразный "инкубатор технологий", возглавляемый выпускником физфака МГУ Юрием Жуком, см. search.business-magazine.ru/28911) оценила изобретение и решила продвигать его по всем правилам венчурного бизнеса. Создав специально под эту задачу компанию Ultra Motors с капиталом около миллиона долларов (Flintstone принадлежит 44,4% акций Ultra Motors), англичане пригласили Шкондина на роль технического директора. А в конце 2003 года Flintstone привлекла к проекту еще одного инвестора - "Русские технологии" (венчурное предприятие российского консорциума "Альфа Групп"), вложившего в дело больше миллиона долларов в марте прошлого года. Это позволило Ultra Motors не только собрать новые прототипы, но и провести 1500-километровый велопробег по Индии, заинтересовав тем самым крупнейших тамошних производителей велосипедов TI Cycles и Avon Cycles.

Нынешней осенью индийская компания Crompton Greaves должна начать серийное производство, сперва только одной модификации мотор-колеса AH300. При мощности 300 Вт и стандартных размерах его можно устанавливать в самые разные велосипедные рамы. Поскольку мощность двигателя легко наращивается простым масштабированием, в компании уже готовы к модификации Ah300 и AH900. Они подойдут для более скоростных электромопедов, трициклов и платформ самого разного рода - от инвалидных кресел до роботов. По оптимистичным оценкам "Русских технологий", индийский электровелосипед с колесом младшей модели будет стоить 150–175 долларов. Для сравнения - самые дешевые модели китайских и тайваньских электробайков с обычным приводом сейчас стоят 200–300 долларов, европейских и американских - 1000–2000, а всем известный Segway переваливает за 4 тысячи.

Приятно удивляют и другие характеристики разработки Шкондина. Хотя велосипед можно оснастить двумя мотор-колесами сразу, даже с одним AH300 он без помощи седока разгоняется до 25 км/час на ровной дороге, а на подъеме в 8 градусов - до 22 км/час. При торможении или скатывании с горки электронное управление переключает мотор в режим генерации, позволяя вырабатывать до 180 Вт энергии. Пробег на одной зарядке с батареей емкостью 20 А·час (напряжением 24 В) достигает 35 км, причем на сайте Ultra Motors вскользь говорится о применении не обычных аккумуляторов, а суперконденсатора (рискнем предположить, что в таком случае велосипед будет стоить гораздо дороже заявленных сумм).

О конструкции самого мотора компания сообщает весьма расплывчато: полностью закрытый алюминиевым корпусом, не требующий радиатора щеточный двигатель постоянного тока, использующий магниты из неодим-железо-борного сплава. Только из других источников (например, патентов) можно узнать, что постоянные магниты неподвижны и крепятся к оси колеса, а электромагниты вращаются на ободе. Крутящий момент двигателя - 200 Н•м на каждый киловатт мощности, что вроде бы в полтора раза лучше, нежели у ближайших конкурентов. Проще говоря, это значит, что для остановки киловаттного аналога AH300 при помощи рычага длиной один метр на этот рычаг надо давить с силой 200 Н, или почти 20 кг. Если разработчики ничего не приукрашивают, то байк с таким колесом будет резвее многих мопедов и почти равен скутеру.

Не будем рассуждать о том, почему российский изобретатель и миллион долларов от "Русских технологий" не встретились на родине, а переплыли Ла-Манш и обратились в фирму, которая, судя по фамилиям директоров, тоже на треть состоит из русских. Пусть читатели подумают об этом сами. Мы же попробуем очертить рыночные перспективы новинки.

Велосипеды с электромоторчиком сегодня мало кого удивляют - их выпускают все крупные велопроизводители Европы, Америки и Азии. По оценкам компании Electric Bikes Worldwide, в 2004 году мировой спрос на электробайки превысил 3 млн. штук и будет удваиваться каждые два года. В Японии ежегодно продается больше 250 тысяч таких аппаратов, а в Шанхае, прежде ездившем только на обычных велосипедах, уже открыто пятнадцать центров зарядки и более ста точек замены велоаккумуляторов. Добиться успеха на этом рынке трудно, но очень соблазнительно. В одном лишь Китае каждый день на велосипеде едут на работу и домой с полмиллиарда человек. Индия, чье население недавно перевалило за миллиард, отстает не намного, и именно с индийскими велокомпаниями Ultra Motors решила завоевывать покупателей.

Средний индийский велосипед сегодня стоит полсотни долларов, а бензиновый скутер - начиная от пяти сотен. Очевидно, новый электробайк должен занять промежуточную нишу. Если он действительно так хорош, как о нем пишут (а пока в Сети нельзя найти ни одного критического отзыва), и если он окажется так же дешев, как нам обещают, то в его рыночном успехе можно не сомневаться. Велосипеды, мотоциклы и даже микролитражки класса Smart с мотор-колесами Шкондина окажутся не только экологичны и удобны (одна тишина при поездке немалого стоит), но и довольно экономичны по сравнению с бензиновыми мопедами.

Осталось подождать совсем немного. Каждый год Индия экспортирует 4 млн. велосипедов. Возможно, через год-полтора байки со странным диском внутри колеса появятся и в российских магазинах.

Продолжение на следующей странице.

Источники:
www.mastercity.ru, old.computerra.ru

Следующие статьи:


20 сентебря 2017 года

Комментариев пока нет!
Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения

Популярное:

  • Не работает детский электромобиль причины (47)
  • Электромобили детские схемы электрические (43)
  • Мотор колесо для самоката своими руками (31)
  • Электродвигатель для электромобиля как его сделать (31)
  • Дешевый электромобиль в россии (27)
  • Налог на электромобиль в россии (26)

  • 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