Основные виды мотор колёс и электродвигателей в электровелосипедах.
13.04.2014
Электрические приводы, устанавливаемые на электровелосипеды, можно классифицировать по следующим основным параметрам:
- типу электродвигателя
- его мощности
- месту установки на электровелосипеде.
Типы электродвигателей.
На электровелосипеды в настоящее время устанавливается два основных типа двигателей: вентильный синхронный безколлекторный электродвигатель постоянного тока и коллекторный электродвигатель постоянного тока. На электровелосипедах, - более распространён первый вариант, а коллекторные двигатели чаще устанавливаются на недорогие и складные модели электровелосипедов. Безколлекторные электродвигатели имеют более высокую надёжность и минимальное количество деталей, подвергаемых механическому износу. Такие двигатели имеют хороший ресурс и встраиваются прямо в ступицу (втулку) колеса. От этого они получили название «мотор-колесо», которое отражает обьединение двух функций в конструкции одного узла.
Безколлекторные мотор колёса бывают с редуктором и без него – с прямым приводом. Редукторные мотор колёса, устанавливаемые на электровелосипеды, имеют меньший вес и габариты, по сравнению с мотор колесами с прямым приводом. Планетарный редуктор, - при небольших габаритах и весе мотор колеса (2-2.5 кг) обеспечивает ему хороший крутящий момент, не уступающий более мощным мотор колёсам с прямым приводом.
Максимальная скорость электровелосипедов с редукторными мотор колёсами, обычно составляет 25 - 30 км/час. Благодаря указанным преимуществам, безколлекторные мотор колёса с редуктором чаще всего применяются во всех серийных моделях городских, спортивных и прогулочных велосипедов.
Мощные мотор колёса с прямым приводом, - в основном применяются в моделях электровелосипедов с увеличенной грузоподьёмностью, электроскутерах, а также там, где требуется более высокая скорость. Основной недостаток таких мотор колёс – их большой вес и габариты.
Однако конструктивная надёжность у таких мотор колёс при условии хорошей сборки и применения качественных комплектующих, - немного выше, чем у других типов двигателей. Деталей, подверженных механическому износу, в таких мотор колёсах всего две – подшипники, внутренняя обойма которых запресована на оси мотор колеса, одновременно являющейся якорем электродвигателя, а наружная – в корпус статора, на котором смонтирован обод колеса.
Коллекторные двигатели постоянного тока имеют более простую конструкцию, отработанную столетиями и значительно дешевле в производстве. Эти электродвигатели не встраиваются в колесо, а размещаются рядом с ним. Крутящий момент на ведущее колесо также передаётся через редуктор, встроенный в один корпус с электродвигателем. Такой мотор требует периодической замены щёток, однако эта процедура недорогая и несложная, к тому же даже при интенсивной эксплуатации, обычно производится не чаще чем раз в несколько лет.
Благодаря более низкой цене, по сравнению с мотор колёсами, подвесные коллекторные электродвигатели достаточно широко используются в недорогих моделях электровелосипедов. Кроме того, - это основной тип двигателя во всех электросамокатах, электроскейтах и детских электромобилях.
Мощность двигателей для электровелосипедов.
Рекомендовать необходимую мощность мотор-колеса для электровелосипеда можно только зная, в условиях какого ландшафта и с какой нагрузкой будет эксплуатироваться электровелосипед, а также какая требуется максимальная скорость.
Если электровелосипед планируется использовать в местности с перепадами высот до 10 – 12%, а максимальный вес седока будет укладываться в 90 кг, в этом случае вполне достаточно редукторного мотор колеса мощностью 250-350 ватт или подвесного коллекторного двигателя с такой же мощностью. Максимальная скорость электровелосипеда с такими двигателями составит 25- 30 км/час.
Мотор колесо с прямым приводом мощностью 500 ватт не даёт преимуществ по величине крутящего момента, по сравнению с редукторными двигателями мощностью 350 ватт, но на прямой способно разгонять электровелосипед до более высоких скоростей, примерно до 45 км/час.
Более мощные мотор колёса: 600, 800, 1000 ватт дают преимущество не только по скорости, которая зависит от настроек контроллера, но и по крутящему моменту. Это значит, что на электровелосипеде с мотор колесом мощностью 600 ватт, без помощи педалями, можно заехать на более крутой подьём, чем на электробайке с мотор колесом мощностью 0.5 квт. Ещё больше преимуществ в этом плане дают мотор колёса 800 и 1000 ватт, однако нужно учитывать, что они требуют использования более мощных и тяжёлых аккумуляторов. К тому же собственный вес мотор колёс растёт вместе с их мощностью, что может чрезмерно перегрузить раму и колеса велосипеда не рассчитанного на такие переделки.
Поэтому мотор колёса мощностью 800 и 1000 ватт можно рекомендовать только для применения в холмистой местности с затяжными или крутыми подьёмами. В горной местности с очень крутыми подьёмами, может понадобиться одновременная установка двух мотор колёс- спереди и сзади, одинаковой мощности 600-1000 ватт. А для скоростной езды по шоссе без крутых подьёмов, - вполне достаточно иметь мотор колесо мощностью 600 ватт.
Схемы размещения мотор колёс или подвесных электродвигателей на электровелосипедах, мы рассмотрим в следующей статье.
ТМ «Volta bikes»