Устройство мотор колеса

Мотор-колесо Шкондина – особенности конструкции

02 июня 2014

Так получилось, что в одно время с Segway стал развиваться и рынок электровелосипедов – байков с электрическими двигателями. В современных электробайках, как правило, используется мотор в виде диска, который крепится на одной оси с колесом. Типовым мотор для электробайков, по сути, выступает классический электромотор Грамме 1873 г, модифицированный под колесный формат. На основе этой разработки и создавалось мотор-колесо Шкондина. Сегодня главные потребители электровелосипедов – это страны Восточной и Южной Азии, где 2-х и трехколесные скутеры и мопеды до сих пор остаются главным способом передвижения.

Особенности разработки Шкондина

Автономный электродвигатель, который был разработан и продвигается компанией «Ультрамоторы», долгие годы оставался мечтой В. Шкондина. Спроектировать проводной электрический транспорт было нетрудно, трамваи и троллейбусы существуют уже целый век. А вот развитие аккумуляторных видов транспорта значительно сдерживалось массой аккумуляторов: это и скорость, и мощность, и дальность, и стоимость. К тому же традиционные электродвигатели, устанавливаемые на электротранспорт, имеют низкий КПД, чтобы представлять практический интерес для производителей. Решать проблему можно за счет наращивания емкости аккумулятора на единицу массы, а можно попытаться изменить конструкцию мотора таким образом, чтобы повысилась эффективность преобразования электроэнергии в механическую. Создатели «Ультрамоторов» выбрали второе направление.

Двигатель Шкондина, который под таким названием был запатентован в 1991 г, имеет следующую конструкцию. По сути это «мотор-колесо» – дисковое устройство, которое крепится на ось ведущего колеса. Управление осуществляется без трансмиссии, просто за счет регулирования оборотов. Ротор, соединенный с осью колеса, окружен по периметру постоянными магнитами. Вращение происходит в статоре, на котором расположены соленоиды.

К соленоидам поступают импульсы тока, толкающее роторные магниты которые и создающие переменное магнитное поле.

Устройство мотор-колеса

Устройство и принцип работы двигателя чем-то напоминает на действие линейных ускорителей: возникает магнитное поле, начинает воздействовать на магниты ротора определенное время, после чего отключается. Сегодня в конструкции мотор – колеса используют понижающий редуктор – передачу. При этом сам двигатель Шкондина не имеет потребности в редукторе: его обороты контролируются напрямую.

Управление движением осуществляется релейным триггером, который создает импульсы тока достаточной последовательности и силы. Это электромеханическое устройство, в патенте названое «триггером Шкондина». По словам изобретателя, он перехватывает неиспользованные импульсы и загоняет их обратно в аккумулятор. За счет этого гораздо меньшая доля исходных зарядов аккумуляторной батареи затрачивается на нагрев обмотки и прочие сторонние цели, а КПД мотор – колеса при этом возрастает.

В результате изобретение Шкондина, оно же «Ультрамотор», позволило выжимать из единицы ампер-часа АКБ гораздо большее расстояние при наличии тех же условий эксплуатации, чем движок обычных электрических байков – в самых простых конструкциях до троекратного превосходства. Помимо этого, мотор – колесо Василия Шкондина по сравнению с аналогичными разработками отличается простотой конфигурации: в ней всего пять узлов, при том, что другие «колеса» имеют не менее десяти. Это значительно снижает себестоимость двигателя и облегчает его производственный процесс, что немаловажно для развивающихся стран.

Автор Тема: Устройство проверки мотор колес и контроллеров (Прочитано 4320 раз)

Доброго всем дня.У меня такой вопрос, может у кого есть схемки или соображения по поводу устройства для проверки контроллеров и мотор колес.Больше всего интересует вопрос по контроллерам. Может поделитесь информацией?

Тестирование мотора делается так же - подключаем фазные провода и холлы к тестеру и вращаем колесо рукой. Тестер светодиодиками отображает состояние холлов (по табличке смотрим, 120 или 60 градусов), а также кругом из шести диодов - напряжение (противоЭДС) на фазных проводах.

Схемка сделана на простой рассыпухе - ОУ и логике. Мне пришлось увеличить частоту от генератора псевдо-Холлов - без этого мой Инфинеон считал, что колесо заблокировано (слишком медленно крутится) и отрубался.

Принцип работы мотор-колеса

Современные электровелосипеды могут приводиться в движение с помощью  двух видов электрических двигателей: традиционного коллекторного двигателя постоянного тока и бесколлекторного (бесщеточного) синхронного электродвигателя постоянного тока (мотор-колесо). Прочитав эту статью, вы приобретете необходимые знания о принципах работы мотор-колеса.

Что же представляет собой мотор-колесо?

По сути, мотор – колесо – это электродвигатель, встроенный в колесо. В мотор-колесе не используется дополнительный механизм передачи мощности (трансмиссия) от двигателя к колесу. Оно не имеет трущихся деталей, за исключением подшипников в безредукторном двигателе. Таким образом,   двигатель, трансмиссия и колесо представляет собой единое целое, что делает мотор-колесо очень надежным в эксплуатации.

Мотор-колеса могут устанавливаться в переднюю или заднюю вилку велосипеда (имеет разный диаметр оси), заспицованными в обод или незаспицованными, могут быть различной мощности, как правило, чем мощнее, тем более высокое напряжение требуется. Конструктивно они могут быть разделены на 2 типа:

- со встроенным редуктором планетарного типа;

устройство мотор колеса

- безредукторные колеса.

устройство мотор колеса

Мотор-колесо с редуктором и  без редуктора имеет один и тот же принцип действия. В  неподвижном статоре создается вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с постоянными магнитами ротора, заставляет его крутиться. Статор изготавливается  из пластин электротехнической стали, и похож на многолучевую звезду, на лучах которой намотаны обмотки. В момент прохождения по обмоткам электрического тока, лучи становятся магнитами (электромагнитами), и притягивают к себе постоянные магниты, расположенные на роторе.

Обмоток на статоре может быть много - несколько десятков, это обеспечивает плавность вращения колеса, и достаточную мощность; но все эти обмотки соединяются, в итоге, в три, чередуясь, по окружности, последовательно: 1-2-3-1-2-3-1-2-3. Напротив этих обмоток, на роторе на небольшом расстоянии (с увеличением расстояния сила магнитного поля ослабевает) находятся магниты, изготовленные из редкоземельных элементов. Для непрерывного вращения двигателя последовательно и в строго определенный момент на обмотки подаются импульсы напряжения, что активизирует их магнитные свойства при приближении к нужному магниту.

Для определения этого момента в статоре установлены датчики Холла(всего 3 штуки). Это специальные датчики, которые определяют положение ротора относительно статора. Реагируя на магнитное поле постоянных магнитов, они подают электрический сигнал, который поступает на контроллер. Получив информацию от датчиков Холла о положении ротора, контроллер в нужный момент подает импульсы напряжения на обмотки статора, превращая их в электромагниты. Они притягивают постоянные магниты ротора, тем самым, обеспечивая его вращение. В результате за полный цикл происходит вращение ротора на один оборот, что показано на анимации работы бесколлекторного двигателя.

fsharifi/Courses/MEC830/ACDC/Servo%20Magnetics%20Inc_%204Pole%20Brushless%20DC%20Motor%20%20GIF%20Animation_files/4-pole-bldc-motor021804.gif

Управление скоростью вращения мотор-колеса, т.е. скоростью движения электровелосипеда, осуществляется при помощи ручки газа за счет изменения количества импульсов напряжения в секунду, которые подаются на обмотки мотор-колеса. Еще один элемент управления мотор-колесом – это датчики, встроенные в тормозные ручки, отключающие подачу питания на двигатель, когда мы хотим затормозить электровелосипед.

Готовое мотор колесо представляет собой ротор, скрепленный спицами с ободом. Все, что остается сделать покупателю, это одеть камеру и покрышку на обод и установить мотор-колесо на велосипед.Даже неопытный велосипедист легко и быстро переоборудует своей велосипед в электрический,  используя мотор-колесо и грамотно следуя нашей инструкции.

Мотор-колесо "Флайджер" мощностью 350W.

устройство мотор колеса

Источники:
tuningui.com, electrotransport.ru, evelo.by

Следующие статьи:


25 ноября 2017 года

Комментариев пока нет!
Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения

Популярное:

  • Детский электромобиль из шуруповерта (5)
  • Ремонт детских электромобилей в спб (4)
  • Установка мотор колеса на переднюю вилку (3)
  • Бизнес прокат детских электромобилей (3)
  • Устройство мотор колеса белаза (3)
  • Запчасти для электромобилей детских спб (3)

  • 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