Установка готового комплекта
Приобрести комплект для установки электроколеса можно в многочисленных оффлайн магазинах или у продавцов из Китая. Цены у последних немного дешевле. На интернет площадках из Поднебесной стоимость комплекта начинается приблизительно от 20 тысяч рублей. Отзывы указывают, что качество запчастей, купленных посредством пересылки из Китая, не уступают тем, что продаются в отечественных магазинах.
Установка двигателя на заднем колесе осуществляется следующим образом.
Снимается родное колесо.
Колесо с мотором устанавливается вместо снятого, при этом важно учесть, что провода от двигателя должны быть слева, так как на правой стороне расположена цепь и переключение передач.
Устройство устанавливается по схеме, которая прилагается к комплекту, но при этом не фиксируется намертво, чтобы была возможность проверить работоспособность и при необходимости выполнить корректировку.
Контроллер устанавливается в месте, где попадание воды минимизировано.
Устанавливается ручка газа и аккумулятор.
Подключаются провода согласно схеме установки.
Устанавливается цепь.
Выполняется центрирование колеса (с целью отрегулировать натяжение цепи и выровнять колесо относительно корпуса).
Проверяется работа электромотора. При нажатии на газ он должен плавно набирать обороты.
Если все работает корректно, то осуществляется конечная фиксация всех креплений.
Устройство колеса для электровелосипеда
Колесо со встроенным мотором представляет собой синхронный электрический двигатель бесщеточного типа, работающий на постоянном токе и встроенный в колесную ступицу. В электрических моторах такого вида не предусмотрены дополнительные механизмы, обеспечивающие пересылку мощности от электрического двигателя к колесу и не содержат компоненты, постоянно находящиеся под воздействие трения, исключением считаются только подшипники, установленные в образцах с редукторами. Электрический мотор, передающее устройство и колесо электровелосипеда составляют единый элемент, делая велосипед надежней и добавляя ему отменные рабочие показатели.
Какое мотор-колесо лучше
Электрические велосипеды комплектуются двигателя двух типов: редукторными или прямоприводными. При выборе модели определенного типа следует учитывать ее достоинства и ограничения. Рассмотрим более подробно каждый из указанных типов электродвигателей. В каких случаях следует выбирать редукторный мотор, а в каких необходим двигатель с прямым приводом?
Двигатели с прямым приводом
Велосипедные электромоторы с прямым приводом имеют упрощенную конструкцию, которая включает стальной статор с трехфазными медными обмотками и ротор, содержащий постоянные магниты. Столь рациональное устройство, отсутствие дополнительных передаточных элементов значительно повышают крутящий момент, коэффициент полезного действия, а также надежность и долговечность двигателя (нет изнашиваемых частей).
Данный тип двигателя характеризует отсутствие эффектов люфта, большой крутящий момент, высокая эффективность управления и точность работы. Моторы работают с низким уровнем вибрации и шума, просты в установке на электрический велосипед, легки в эксплуатации (не требуют смазки).
Еще одно преимущество мотор-колес с прямым приводом – способность работать в режиме генератора в ходе торможения. Рекуперативная энергия рассеивается либо, если контроллер обладает функцией рекуперации, возвращается батареям.
Главное достоинство прямоприводных двигателей электровелосипедов – они позволяют развивать высокую скорость. Электрический велосипед, оснащенный мотор-колесом мощностью 500 Вт, передвигается со скоростью до 45 км/ч. такие модели быстро ускоряются, легко преодолевают подъемы.
Седи недостатков электродвигателей данного типа можно назвать больший в сравнении с редукторными моторами вес, а также сопротивление вращению педалей при помощи мускульной силы.
Редукторные электродвигатели
Редукторные мотор-колеса отличают столь малые габариты, что они практически незаметны на электровелосипеде. Компактность дополняет малый вес. Редукторные электродвигатели обладают хорошим крутящим моментом и накатистостью.
Они обеспечивают меньшее сопротивление движению в сравнении с прямоприводными. Поэтому, если вы планируете использовать электрический велосипед как обычный, без помощи электродвигателя, рекомендуем выбирать мотор редукторного типа.
Мотор-колеса данной категории демонстрируют устойчивость к перегрузкам по току. Малая мощность двигателей (250-350 Вт) не позволяет развивать скорость свыше 25-30 км/ч, но экономит заряд аккумулятора, увеличивает пробег без подзарядки батареи. Редукторные мотор-колеса не способны работать в режиме генератора энергии, требуют периодического техобслуживания.
Разновидности велосипедных электромоторов
Мотор-колесо – наиболее часто встречающийся тип электродвигателя. В его комплектацию входят:
- Колесо с установленным на ступицу приводом.
- Аккумуляторная батарея.
- Блок контроля, управляющий всем двигательным механизмом.
- Ручки включения и регулировки скорости.
Электроколесо, по умолчанию, ставится сзади, так как байк по своей природе заднеприводный. Однако можно встретить вариант с передним мотор-колесом или же полноприводный электровелосипед.
Скорость движения на велосипеде с электромотором такого типа достигает 60 км/ч на ровной дороге и 30 км/ч при езде в гору. Диапазон мощностей достаточно широкий – от 150 до 2000 Вт, он напрямую зависит от мощности установленного аккумулятора. В готовый набор входят аккумулятор и двигатель, соответствующие друг другу по мощности. При самостоятельном подборе АКБ к колесу нужно учитывать его требуемую мощность.
Заспицованный в колесо двигательный отсек
Другая разновидность электромотора на велосипед – подвесной двигатель. Он работает по классическому принципу передачи крутящего момента посредством цепной передачи. Иными словами, движущая сила помогает раскручивать колесо сильнее, чем это делается при обычном педалировании.
Навесной мотор закрепляется на раму велосипеда в качестве самостоятельного узла. Батарея закрепляется внизу несущей платформы велосипеда, после чего она соединяется непосредственно с двигательным агрегатом.
Крутящий момент подвесного электромотора будет выше, чем у мотор-колес, что позволяет развивать максимальные скорости порядка 90 км/час. Благодаря этому, можно свободно перемещаться на велосипеде по трассе, пройденные расстояния будут зависеть от максимальной емкости аккумулятора. Управлять скоростью можно при помощи тех же контрольных ручек на руле.
Движок на раме, цепь закреплена на валу
Общая масса велосипеда с электродвигателем, закрепленным на раму, будет больше, чем у велика с мотор-колесами. Дополнительный вес, как известно, ухудшает динамику движения, поэтому подвесные моторы лучше не ставить на легкие велосипеды.
Фрикционные или «скользящие» моторы – самый простой вариант двигателей на великах. Принцип их работы заключается в передаче крутящего момента на покрышку самого колеса при помощи специального ролика. Подобный тип электрических моторов может служить в качестве помощи ногам при движении в гору, а также позволит развить более высокую скорость на автодорогах.
Фрикционный движок с электроприводом
Главное преимущество такого аппарата – это возможность поставить его без разборки байка. К минусам же относится чрезмерный износ колеса, невысокие скоростные показатели (не более 40 км/ч), плохое зацепление ролика с покрышкой при повышенной влажности.
В нише велосипедов с электроприводом найдется место и для складного электровелосипеда. Эта модель интересна тем, что сам двигатель находится внутри корпуса. Передняя и задняя части рамы складываются по моторному блоку, который находится в области каретки – прямо в центре тяжести велосипеда.
Складной велосипед с движком внутри
Люди могут начать тебя ненавидеть
Как известно, велосипед является средством повышенной опасности. Тем более велосипед, который способен разгоняться до 30 и более км/ч. А это значит, что вы должны быть предельно аккуратны на дороге. Следить за пешеходами, автомобилистами, другими велосипедистами, стараясь предугадать их действия. В противном случае аварии будет не избежать. Безусловно, как и на любом другом велосипеде, вам, совершеннолетнему дееспособному гражданину, путь на тротуар закрыт.
Напомним, что движение велосипедистов (на обычном велосипеде) старше 14 лет возможно (в порядке убывания):
По велосипедной, велопешеходной дорожкам или полосе для велосипедистов;
Если их нет – по правому краю проезжей части;
По обочине, если недостаточно места на краю проезжей части;
По тротуару или пешеходной дорожке (в крайнем случае, если альтернатив нет, но лучше спешиться и везти велосипед рядом).
На электробайке ввиду достаточно высоких скоростей ездить придется по дороге. А это значит, что: вас возненавидят автомобилисты, мотоциклисты, пешеходы и даже другие велосипедисты. По крайней мере, в некоторых ситуациях мне казалось именно так.
Выбор колес для улучшения производительности велосипеда
При обновлении колес вы наверняка надеетесь найти более легкие, прочные и аэродиномичные, при этом прекрасно подходящие тому типу езды, который вы предпочитаете. Тогда следует подумать о ключевых областях, от которых зависят особенности выбора колес для разных типов езды.
Облегченные колеса. Играют ключевую роль при поднятии в гору. Более легкие колеса уменьшают общий вес велосипеда, а значит и ту энергию, которую вы затрачиваете на движение. Всего лишь на двести грамм легче, чем нынешние колеса – но при этом, огромная разница в производительности!
Распределение веса по колесу также играет важную роль. Колеса с бОльшим весом на обод тяжелее привести в движение. С другой стороны, колеса с меньшим весом на обод и с бОльшим на втулку являются гораздо более восприимчивыми.
Более прочные колеса
Для некоторых видов езды важность прочности превосходит важность веса. Шоссейным велосипедам для езды в пригородах и туризма приходится сталкиваться с высокими нагрузками и большим километражем
Прочный комплект колес – обязательная составляющая спусковой горной езды, которая подразумевает агрессию и длинные прыжки. К счастью, широкая распространённость фуникулеров облегчает процесс поднятия транспортного средства на вершину. Любая горная езда, в которой спуски сочетаются с поднятиями, должна осуществляться только на легких и одновременно прочных колесах.
Нет универсальной системы для оценки прочности, поэтому следует обращать особое внимание на название марки колёс, использованные материалы и другие конструкторские детали. Более высокое расположение спиц делает колесо более прочным
Пересечение спиц также увеличивает прочность, особенно если спицы пересекаются по несколько раз.
Более аэродинамичные колеса. Даже на такой низкой скорости, как 40 км/ч, уменьшение сопротивления ветра создает существенную разницу. Так что для всех типов езды: от очень быстрой до очень медленной, замена колес на более аэродинамичные сослужит прекрасную службу. Не нужно сотни тысяч рублей на полнодисковое колесо: такие неуловимые изменения, как более глубокое расположение обода – то есть когда боковина шины находится выше – улучшают аэродинамику и создают лопасти у спиц. Ищите надпись “аэро” в названии колес и других устройств. Однако, будьте внимательны: с аэродинамичными колёсами гораздо сложнее управляться при встречном ветре.
Более широкие колеса. В прошлом считалось, что более тонкие колёса являются более аэродинамичными, однако последние исследования в области воздушной турбулентности показали, что не всегда излишняя широта колёс – причина слабого сопротивления воздуху. Такие колеса позволяют более комфортно чувствовать себя в седле – и они намного меньше отвечают дорожному сопротивлению – так что основная тенденция в мире колёс – увеличение широты.
Большинству колес подходят разные широты покрышек, но лучше все-таки подумать об их идеальном сочетании. Также, если вы выбрали экстраширокие колеса, нужно убедиться, что они смогут соответствовать размерам рамы велосипеда. В таких случаях необходима консультация экспертов.
Мотор-колесо на велосипед – описание
Ключевой особенностью мотор-колеса можно назвать то, что ось колеса выполняет роль оси статора электрического двигателя. Появление современных литьевых аккумуляторов стало своим образом толчком для развития этой сферы, так как они могут выдерживать большое количество циклов перезарядки.
Основные эксплуатационные характеристики определяют применение мотор-колеса при создании велосипедов и мопедов, а также другого легкого транспорта. При этом устройство имеет свои достоинства и недостатки.
Принцип работы
Распространенный мотор-колесо практически ничем не отличается от безколекторного синхронного двигателя.
Его особенности следующий:
- Вращающееся магнитное поле, которое является движущейся силой, создается двигателем путем переключения обмотки специальным ключом контроллером.
- От скорости вращения колеса зависит и показатель частоты переключения.
- При создании конструкции применяется довольно большое количество постоянных магнитов.
- Конструкция не имеет щеток и других трущихся элементов, кроме подшипника на оси. За счет этого повышается показатель КПД до 90% и снижается степень износа конструкции.
Именно принцип работы во многом определяет распространение мотор-колеса. Высокий КПД позволяет эффективно использовать энергию батарей.
Преимущества и недостатки
Мотор-колесо характеризуется определенными достоинствами и недостатками, которые должны учитываться. При этом стоит учитывать разновидность этого элемента.
Основными плюсами назовем следующее:
- Высокий показатель КПД. Приведенная выше информация указывает на то, что КПД составляет не менее 90%. Это значение свойственно не многим электродвигателям.
- Конструкция характеризуется простотой и надежностью. Отсутствие изнашиваемых узлов определяет длительный эксплуатационный срок.
- Устройство способно обеспечить высокую скорость перемещения транспорта. Распространенные варианты исполнения при мощности 500 ватт способны развивать скорость около 45 км/час.
Есть и несколько существенных недостатков. Они следующие:
- Незначительный крутящий момент. Электрический двигатель других типов характеризуется более высоким показателем крутящего момента.
- Довольно большой размер. Это не позволяет использовать мотор-колесо при создании компактных и эффективных конструкций.
- Большой вес. Если сравнивать с другими моторами, рассматриваемый обладает существенным весом.
Выделяют два типа мотор-колеса, оба обладают своими определенными качествами, которые учитываются при выборе.
Разновидности мотор-колес
Принцип действия мотор-колеса оказался настолько удачным, что теперь используется во всех форматах электротранспорта и, по большому счету, стал основным, вытеснив цепную передачу. Мотор-колеса конструкционно делятся на следующие типы:
- Редукторные. Оснащены специальным механизмом (редуктором) и муфтой, позволяющими свободно регулировать обороты. Главный плюс конструкции – они позволяют колесу вращаться при даже отсутствии тягового усилия. Данный тип привода используется с маломощных гаджетах, которые эксплуатируются в относительно «мягких» городских условиях. Малая масса таких МК делает их идеальными для детских электровелосипедов и самокатов.
- Безредукторные. Такие МК не имеют передаточных механизмов, в них ротор и статор имеют прямое соединение. Благодаря такой упрощенной конструкции эти колеса более надежны, обладают лучшей тяговитостью и скоростью, способны работать с тяжелыми нагрузками без проблем 5 и более лет.
Также при выборе электротранспорта стоит обратить внимание на расположение мотор-колеса. Оно может быть передним или задним. Особенно этот аспект актуален для велосипедов, где из-за высокого центра тяжести важна правильная развесовка
При расположении МК в переднем колесе райдер будет постоянно чувствовать неудобство из-за дополнительной нагрузки на руки (управлять тяжело физически) и снижения маневренности «железного коня». Если велосипед с расположением колесного электродвигателя в задней части, то от поездок остается получать только удовольствие
Особенно этот аспект актуален для велосипедов, где из-за высокого центра тяжести важна правильная развесовка. При расположении МК в переднем колесе райдер будет постоянно чувствовать неудобство из-за дополнительной нагрузки на руки (управлять тяжело физически) и снижения маневренности «железного коня». Если велосипед с расположением колесного электродвигателя в задней части, то от поездок остается получать только удовольствие.
Решая, какое выбрать мотор-колесо, обязательно учитывайте перечисленные выше рекомендации, основанные на плюсах конструкционного исполнения.
Как устроен электробайк?
Его основные части следующие:
1.Собственно электродвигатель, вмонтированный в колесо, «мотор-колесо».
Принцип его работы следующий: колесо является электродвигателем постоянного тока. Неподвижный статор состоит из установленных по кругу стальных пластинок, расположенных в форме звезды, на каждый луч намотана обмотка. При подаче тока на луч образуется магнитное поле, которое притягивает постоянные магниты ротора. Для большой мощности магниты содержат редкоземельный элемент неодим, а именно, в сплавах с железом и бором или с иттрием и кобальтом.
Так как обмоток может быть на статоре несколько десятков, то колесо достаточно мощное и обладает плавным движением. Обмотки принципиально подключаются как три штуки, работающие по очереди.
Для того чтобы на обмотки подавался ток в нужный момент времени, когда каждая обмотка находится напротив соответствующего магнита, нужна их синхронизация. Для этого в статоре установлены три датчика Холла.
Магнитное поле статора действует на ротор, а датчики Холла «сигнализируют» контроллеру, на какую обмотку нужно подать импульс напряжения. Поданный импульс превращает обмотку в электромагнит, и возникает крутящий момент вследствие притяжения разноименных полюсов.
2. Электронный коммутирующий блок управления, или контроллер. Его задача – контролировать подачу тока от батареи аккумуляторов на колесо, сохраняя заданную скорость движения. Блоки управления выпускаются в расчете на 36 В и 48 В. При выборе нужно учитывать, чтобы контроллер находился во влагозащищенном корпусе.
3. Аккумуляторная батарея – самый важный агрегат электробайка. Поэтому она крепится или в раме, или на багажнике, который устанавливается дополнительно. Емкость батареи обычно 10-20 Ампер\час, что лишь вдвое меньше автомобильного аккумулятора, дающего 55 А\ч, правда, при 12 В.
4. Аналог «ручки газа», или регулятор скорости, который действует по принципу обычного реостата, изменяя силу тока, подводимую на электроколесо, а значит, на количество мощности и на крутящий момент в итоге.
5. Различное дополнительное оборудование – жгуты проводов, предохранители и другое.
Типы мотор-колес
Выделяют два различных мотор-колеса, которые могут применяться при создании велосипедов и другого транспорта.
Редуктор
Его мощность колеблется в пределе от 250 до 350 Вт.
Ключевые особенности этого устройства следующие:
- Редуктор предназначен для увеличения крутящего момента, что становится причиной снижения скорости передвижения примерно до 30 км/час. Однако, за счет этого существенно упрощается подъем в гору, требуется прикладывать меньше усилий. Достигнуть схожего крутящего момента при прямом приводе можно только при увеличении мощности до 1500 Вт.
- Конструкция редуктора представлена сочетанием нескольких шестерен. Срок службы подвижных элементов во многом зависит от режима эксплуатации и правильности обслуживания.
- Во время работы шестерни становятся причиной возникновения шума или гула. Кроме этого, из0за возникающего трения конструкция может сильно нагреваться.
- Основными отличительными признаками можно назвать относительно небольшой вес и компактность. Современные технологии позволяют сделать устройство, диаметр которого суть больше диаметра втулки.
- Отрицательная сторона заключается в том, что максимальная мощность около 500 ватт.
Сегодня подобные механизмы весьма распространены по причине привлекательных характеристик. Однако в некоторых случаях больше подходят моторы с прямым приводом.
Мотор-колесо с прямым приводом
Мотор-колесо с прямым приводом характеризуется наличием двух основных элементов: статора и ротора.
Их особенностями назовем следующее:
- Ротор представлен осью колеса с обмоткой. Он закрепляется к раме велосипеда.
- Статор напоминает втулки с мощным магнитом постоянного действия. К ней проводится крепление спиц и обода, во время движения она вращается вокруг оси.
- Рассматриваемая конструкция довольно проста и надежна, так как трущиеся элементы отсутствуют.
- Достоинством можно назвать то, что мощность может достигать показателя 5000 ватт. Кроме этого, максимальная скорость передвижения составляет 100 км/час.
- Показатель КПД намного выше, если сравнивать с редуктором.
Однако у механизма с прямым приводом есть несколько существенных недостатков, к примеру, на момент движения возникает трение. Поэтому крутить педали станет намного тяжелее. Кроме этого, для достижения требуемого уровня мощности нужно устройство с большими габаритными размерами.
Характеристики двигателей для электровелосипедов
В данной статье мы будем рассматривать исключительно мотор-колеса. Благодаря целому ряду достоинств они успешно завоевывают рынок. Электродвигатели данного типа обладают высоким коэффициентом полезного действия, который достигает 90%.
Отсутствие скользящих контактов значительно повышенный ресурс работы мотора-колеса. Кроме продолжительного срока службы, следует отметить его высокую надежность, низкий перегрев в режимах перегрузки.
На рынке представлен достаточно широкий ассортимент мотор-колес, различающихся брендами, ценой, а также техническими характеристиками
Среди основных параметров, на которые следует обратить внимание выбирая мотор, следующие:
- мощность;
- тип (редукторный, прямоприводной);
- вид (заспицованный в обод, незаспицованный);
- размещение на велосипеде (на переднюю ось, на заднюю ось).
Мощность мотор-колеса измеряют в ваттах (Вт). По данному параметру выделяют три категории двигателей: малой мощности, средней и высокой. Мощность электродвигателя определяет важные эксплуатационные параметры электровелосипеда: максимальную скорость, время разгона, проходимость, грузоподъемность. Чем мощнее электродвигатель, тем выше все перечисленные показатели, а также его вес.
Еще одна немаловажная характеристика электродвигателя – место его установки. Двигатели устанавливают на переднее либо заднее колесо велосипеда. Производители выпускают и полноприводные модели, у которых моторами оснащены оба колеса. У каждого из этих вариантов есть свои плюсы.
При переделке обычного велосипеда в электрический более популярны переднеприводные комплекты, так как они проще в установке, предусматривают возможность крепления надежных дисковых тормозов. Кроме того переднее мотор-колесо равномерно распределяет дополнительную нагрузку (вес электрооборудования) при установке аккумулятора на багажнике.
Модели с задним мотор-колесом обладают хорошим сцеплением с трассой. Такое размещение двигателя позволяет устанавливать электрооборудование высокой мощности. Для сохранения баланса батареи размещают в центре рамы. Данный вариант установки сложнее, чем монтаж на переднее колесо, но позволяет создавать скоростные электровелосипеды.
