Как работает мотор колесо на велосипед
Перейти к содержимому

Как работает мотор колесо на велосипед

  • автор:

Как работает мотор-колесо?

Мотор-колесо – бесщеточный синхронный электромотор постоянного тока, интегрированный в ступицу колеса. Электрические моторы данного типа не используют вспомогательных механизмов для передачи мощности от электродвигателя к колесу и лишены компонентов, подверженных трению, кроме подшипников в редукторных моделях. Электромотор, передаточный механизм и колесо объединены в общий узел, что придает ему высокую эксплуатационную надежность.

Типы мотор-колес

  1. Редукторные – с интегрированным планетарным редуктором. Такие модели компактны и легковесны, не создают сопротивление при езде с отключенным мотором, имеют отличные тяговые качества и обеспечивают уверенное преодоление подъемов. Но они производятся небольшой мощности – 250–500 Вт, поэтому высокие скорости развить не позволяют.
  2. Прямого привода – безредукторные. Производятся мощностью от 500 В до нескольких киловатт и позволяют получить скорость вплоть до 100 км/ч и более. Но прямоприводные моторы уступают редукторным моделям по тяговым характеристикам, а в отключенном состоянии оказывают сопротивление при накате. Для комфортных поездок по холмистой местности мощность МК прямого привода должна составлять не менее 1500 Вт.

Различия в устройстве мотор-колес

При наличии планетарного редуктора возрастает крутящий момент мотор-колеса, но ограничиваются его скоростные возможности. При использовании редукторного МК вы сможете легко преодолевать подъемы, но при езде на прямолинейных участках скорость будет умеренной – в среднем до 30–35 км/ч.

У прямоприводных моделей все наоборот – доступны более высокие скорости, но крутящий момент ниже, т.е. тяговые характеристики у редукторного МК на 350 Вт и прямоприводного МК на 1500 Вт примерно одинаковы. По надежности редукторные модели немного уступают прямоприводным, т.к. в конструкции редуктора есть планетарная передача с 3 шестернями из пластика. Их примерный ресурс – 6000–9000 км пробега. Зато редукторные модели обеспечивают лучший накат и позволяют легче крутить педали при отключенном моторе.

Прямоприводные модели имеют предельно простую и надежную конструкцию без шестеренок, более высокий КПД и способность к рекуперации энергии. Внутри такого устройства находятся статор и ротор – жестко зафиксированная ось колеса с обмотками и втулка с мощными постоянными магнитами. Это традиционная схема 3-фазного двигателя переменного тока.

Как работает мотор-колесо?

Независимо от того, как устроено электроколесо – с редуктором или без него, принцип его работы одинаков. В статоре в виде многолучевой звезды из электротехнической стали появляется магнитное поле. При взаимодействии с постоянными магнитами оно инициирует вращение ротора. На лучах статора есть обмотки, и когда по ним идет ток, лучи превращаются в электромагниты. Они притягивают постоянные магниты на роторе и инициируют вращение ротора.

Для получения нужной мощности и равномерного вращения колеса статор имеет несколько десятков обмоток. Но в результате они соединяются в 3 и чередуются по окружности: 1-2-3-1-2-3… На противоположной стороне на роторе есть магниты из редкоземельных материалов. Когда на обмотки поступают импульсы напряжения, происходит активизация их магнитных качеств, взаимодействие с магнитами и вращение ротора.

Импульсы поступают на обмотки поочередно и четко в нужные моменты времени. Определяют эти моменты находящиеся на статоре датчики Холла. Они отслеживают взаимное расположение ротора и статора, откликаются на магнитное поле и отправляют сигналы на контроллер. На основании полученных сведений контроллер своевременно подает на обмотки статора импульсы напряжения. Обмотки превращаются в электромагниты, вступают во взаимодействие с постоянными магнитами ротора и заставляют его вращаться. Наглядно принцип работы бесколлекторного электродвигателя представлен на картинке.

Элементы управления мотор-колесом

Интенсивность вращения ступичного электромотора регулируется рычагом газа. При смене его положения меняется число импульсов напряжения, подаваемых в единицу времени на обмотки. В результате меняется и скорость езды. В ручки тормоза также встроены датчики, которые в свою очередь отключают подачу питания на электрический двигатель при торможении.

В предыдущей статье блога VoltBikes рассказывается о том, какое напряжение лучше выбрать для электровелосипеда.

Как устроено мотор колесо?

мотор колесо, myBro

Электроколесо – электрический двигатель, встроенный в обод колеса. Конструкция не предусматривает специальных механизмов передачи крутящего момента от двигателя мотор колеса к корпусу. Здесь нет никаких контактирующих и соприкасающихся узлов, помимо моторных подшипников. В составе комплекта все основные детали представляют одно целое:

  • Трансмиссия;
  • Двигатель;
  • Колесный корпус.

В интернет магазинах продаются готовые мотор-колеса Дуюнова с разной мощностью. Необходимо обратить внимание: чем мощнее устройство, тем больше напряжения потребуется для работы мотора. Соответственно, в мощные модели устанавливается более емкостный аккумулятор. Производители предлагают купить хорошие электроколеса безредукторного или редукторного типа. Оба устройства имеют одинаковый принцип действия, но могут отличаться ценой и мощностью.

Принцип работы мотор колеса

Редукторное мотор колесо производит крутящий момент за счет появления вращающегося магнитного поля в фиксированном статоре, взаимодействующем с постоянными магнитами. Статор изготавливается из электротехнической стали и визуально напоминает многолучевую звездочку с обмоткой.

мотор колесо, фото myBro

Во время передачи электрического импульса по обмоткам лучики статора превращаются в магниты, и притягивают постоянные магнитики ротора. На статоре бывает любое количество обмоток, которые повышают плавность движения и обеспечивают высокую мощность. В момент вращения мотор колеса обмотки поочередно соединяются в три в четкой последовательности.

На роторе на маленьком расстоянии, напротив обмотки, установлены редкоземельные магнитики. Для постоянного вращения мотора поочередно передаются сигналы напряжения, за счет чего активизируются их магнитные свойства.

Для выяснения момента активизации магнитов в статоре есть три датчика Холла, определяющих положение ротора относительно статора. В результате распознания магнитного поля постоянными магнитами датчики создают электрический сигнал, поступающий в контроллер.

Контроллер распознает положение ротора за счет работы датчиков Холла и в конкретный момент передает электрические импульсы на обмотку, преобразуя в электромагнитные сигналы. Электрические магниты притягивают постоянные магниты ротора, запуская их движение. За каждый подобный цикл выполняется одно вращение ротора.

Как проверить мотор колесо?

электровелосипед, мотор колесо, myBro

Управление скоростью движения электроколеса (и скоростью транспортного средства) происходит ручкой газа. Контроль скорости возможен за счет изменения количества электрических импульсов, которые передаются на обмотки в одну единицу времени.

Дополнительным устройством управления работой устройства являются датчики мотор колеса. Индикаторы встроены в тормозные ручки, которые отключают передачу напряжения к мотору при торможении.

В сборке электроколесо представляет собой ротор, соединенный с ободом спицами. Все, что нужно сделать после покупки – надеть камеру и шину на обод и установить мотор колесо на велосипед.

Мотор-колесо

Мотор-колесо — это велосипедное колесо в центре которого на оси установлен электрический мотор.

Мотор-колесо

Чтобы сделать электровелосипед из обычного велосипеда вам понадобятся:

  • Мотор колесо. Бывает двух типов — редукторное и безредукторное.
  • Аккумулятор.
  • Контроллер, это мозг который управляет всей системой.
  • Ручка газа, бывает трех видов — мотоциклетного, рычажного или кольцевого типа.

В данном разделе размещены только мотор-колеса по отдельности. Полные комплекты для электрификации велосипеда вы можете выбрать в разделе Мотор-колеса, комплекты .

Типы мотор-колес

Мотор-колеса бывают двух типов: прямого типа (безредукторные) и редукторные.

Прямое и редукторное мотор-колесо

Редукторные мотор-колеса

Редукторные мотор-колеса — внутри установлен редуктор понижающий скорость и повышающий крутящий момент. Мотор получается медленнее, но тяговитее. Даже с минимальной мощностью прекрасно справляется с крутыми горками и уклонами. Редукторные мотор-колеса гораздо компактнее безредукторных.

Плюсы редукторных моторов:

  • Компактность мотора.
  • Малый размер и легкий вес.
  • Высокий крутящий момент. Даже мотор небольшой мощности обеспечивает высокую тягу в горку.
  • Легкий накат. Колесо крутится легко, без сопротивления, как колесо обычного велосипеда.

Минусы:

  • Ограниченная скорость, в среднем до 25-30 км/ч.

Безредукторные мотор-колеса (прямой тип)

Безредукторные мотор-колеса не имеют редуктора, бывают очень высокой мощности, до 5 кВт и более и предназначены для высокой скорости.

Плюсы безредукторных моторов:

  • Высокая скорость.
  • Наличие моторов с высокой мощностью.
  • Надежность. Отсутствие трущихся деталей и простейшая конструкция.

Минусы:

  • Большой вес и размеры.

Соберем для вас индивидуальный набор!

Соберем для вас лучший набор для электрификации велосипеда 8(800) 500-777-4

Каталог — Мотор-колеса
Сортировка: Популярности цена по возрастанию цена по убыванию

Мотор-колесо Медведь редукторное переднее 350 Вт (250-450 Вт), 24-72 В Мотор-колесо Медведь редукторное переднее 350 Вт (250-450 Вт), 24-72 В Мотор-колесо Медведь редукторное переднее 350 Вт (250-450 Вт), 24-72 В Мотор-колесо Медведь редукторное переднее 350 Вт (250-450 Вт), 24-72 В

16 270 руб
27 650 руб
Мощность — 350 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 35 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь редукторное заднее 350 Вт (250-450 Вт), 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное заднее 350 Вт (250-450 Вт), 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное заднее 350 Вт (250-450 Вт), 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное заднее 350 Вт (250-450 Вт), 24-72В

16 270 руб
27 650 руб
Мощность — 350 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 35 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь редукторное переднее 500-750Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное переднее 500-750Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное переднее 500-750Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное переднее 500-750Вт, 24-72В

19 910 руб
33 850 руб
Мощность — 500 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 45 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь редукторное заднее 500-750Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное заднее 500-750Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное заднее 500-750Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь редукторное заднее 500-750Вт, 24-72В

19 910 руб
33 850 руб
Мощность — 500 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 45 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь переднее 350-1500 Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь переднее 350-1500 Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь переднее 350-1500 Вт, 24-72В Мотор-колесо Медведь переднее 350-1500 Вт, 24-72В

21 640 руб
36 800 руб
Мощность — 1000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 55 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь заднее 350-1500 Вт 24-72В Мотор-колесо Медведь заднее 350-1500 Вт 24-72В Мотор-колесо Медведь заднее 350-1500 Вт 24-72В

21 640 руб
36 800 руб
Мощность — 1000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 55 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь заднее 1500-2000Вт 24-72В Мотор-колесо Медведь заднее 1500-2000Вт 24-72В Мотор-колесо Медведь заднее 1500-2000Вт 24-72В

24 580 руб
41 750 руб
Мощность — 2000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 65 км/ч
в избранное

Мотор-колесо FAT заднее 1000Вт 36-48В, 26x4

22 810 руб
38 750 руб
Мощность — 1000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 55 км/ч
в избранное

Мотор-колесо FAT редукторное заднее 500-750Вт 36-48В,26х4

23 570 руб
40 100 руб
Мощность — 500 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 45 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь FAT заднее 1000Вт 36-48В, 24x4 Мотор-колесо Медведь FAT заднее 1000Вт 36-48В, 24x4

22 460 руб
38 150 руб
Мощность — 1000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 55 км/ч
в избранное
22 460 руб
38 150 руб
Мощность — 1000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 55 км/ч
в избранное
35 170 руб
59 800 руб
Мощность — 5000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 85 км/ч
в избранное
24 680 руб
41 950 руб
Мощность — 1500 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 55 км/ч
в избранное
24 680 руб
41 950 руб
Мощность — 2000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 65 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь FAT переднее 1000Вт 36-48В, 26х4

28 440 руб
48 350 руб
Мощность — 1000 Вт
Тип мотора — Прямой
Номинальная скорость — до 55 км/ч
в избранное

Мотор-колесо FAT редукторное заднее 500Вт 36-48В, 20х4

21 080 руб
35 800 руб
Мощность — 500 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 45 км/ч
в избранное

Мотор-колесо Медведь FAT редукторное переднее 350Вт, 36-48В, 26х4

16 550 руб
28 150 руб
Мощность — 350 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 35 км/ч
в избранное

Мотор-колесо MAC редукторное заднее 750-1000Вт 36-48В, 26

33 350 руб
37 800 руб
Нет в наличии
Мощность — 1000 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 45 км/ч
в избранное

Мотор-колесо FAT редукторное заднее 500Вт 36-48В,24х4

19 300 руб
32 800 руб
Мощность — 500 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 45 км/ч
в избранное

Мотор-колесо FAT редукторное переднее 350Вт, 36-48В, 20х4

16 550 руб
28 150 руб
Мощность — 350 Вт
Тип мотора — Редукторный
Номинальная скорость — до 45 км/ч
в избранное

Диаметр колес и цвет спиц

В магазине 5КИЛОВАТТ вы сможете купить мотор-колесо заспицованное в обод нужного именно вам размера:

  • 20 дюймов
  • 24 дюйма
  • 26 дюймов
  • 27,5 дюйма
  • 700С (28-29 дюймов)

И мотор-колеса с ободом для фэтбайков:

  • 20х4 дюйма
  • 24х4 дюйма
  • 26х4 дюйма

Сложно ли установить мотор-колесо на свой велосипед?

Для превращения велосипеда в электровелосипед нужно установить комплект, который состоит из: мотор-колеса, аккумулятора, контроллера и ручки газа.

Наши комплекты полностью готовы к установке, имеют подробную инструкцию на русском языке, и буквально за час, вы сможете превратить свой велосипед в электрический.

Если вы можете заменить камеру на велосипеде, то установка комплекта не составит вам труда!

Так же любой мастер по велосипедам, с легкостью установит вам комплект для электрификации.

Остались вопросы?

Положитесь на наш опыт и экспертность, позвоните нам по телефону 8(800) 500-777-4 , мы поможем вам с выбором!

Какое мотор-колесо лучше, с прямым приводом или редукторное?

Нас очень часто спрашивают, какое мотор-колесо лучше, редукторное или с прямым приводом. Однозначного ответа мы не дадим, так как у каждого из этих двух типов мотора есть свои преимущества и недостатки. Для кого-то важным покажется одно, для кого-то другое.

Чтобы сэкономить ваше время — напишем краткую выдержку:

  • Если вам нужна скорость выше 30 км/ч, то вам нужно мотор-колесо с прямым приводом, мощностью 500 Вт и более, но при этом готовьтесь к тому, что выключенный мотор будет оказывать небольшое сопротивление при езде, а если захотите уверенный подъем в гору, то мощность должна быть 1500 Вт и более.
  • Если вас устроит скорость до 30 км/ч, то вам подойдет редукторное мотор-колесо 350 Вт, при этом вы получите уверенный подъем в гору, отсутствие сопротивления при езде с выключенным двигателем, а также малый вес и габариты мотора. Если вас это устроит, то минусы редукторного мотора уже несущественны.
  • Оба мотор-колеса безщеточные.

Редукторное мотор-колесо 250-350 Вт.

Для начала вкратце расскажем что такое редуктор и зачем его устанавливают в мотор электровелосипеда. Редуктор — это устройство, которое увеличивает крутящий момент мотор-колеса, но при этом снижает максимальную скорость движения до 30 км/ч. То есть заезжать на горку будет легко, но на прямой дороге скорость будет невелика. Это то же самое, как ехать на автомобиле на первой-второй передаче. У мотор-колеса с прямым приводом такой же крутящий момент будет доступен при мощности 1500 Вт.

1.jpeg

Редуктор состоит из планетарной передачи с тремя пластиковыми шестернями внутри. Срок службы этих шестеренок зависит от режима эксплуатации и в среднем составляет 6-9 тыс.км. Замена шестеренок — дело несложное, занимает 1-2 часа, а их стоимость можно узнать здесь. Есть модификации со стальными шестернями, но это редкость, так как такие моторы довольно шумные.

4.jpeg

У редукторных мотор-колес отсутствует сопротивление при езде с выключенным мотором. Иначе говоря, если у вас сядет аккумулятор, то вы сможете ехать как на обычном велосипеде. Хороший накат обеспечивается наличием обгонной муфты, которая механически отсоединяет мотор от колеса, её можно сравнить с трещоткой на заднем колесе велосипеда — когда вам нужно, вы начинаете крутить педали и передавать крутящий момент на колесо, но колесо не может обратно передать свой крутящий момент на педали. Обратная сторона этого преимущества — невозможность рекуперации, то есть вы не сможете тормозить двигателем и заряжать батареи.

Следующая отличительная черта редукторного мотор-колеса — это компактность и малый вес. Многие даже не будут подозревать, что у вас электровелосипед, так как мотор в колесе будет чуть-чуть больше в диаметре чем втулка. Это опять-таки объясняется наличием редуктора внутри.

Большинство редукторных мотор-колес обладают максимальной мощностью 350 Вт, чуть реже 500 ватт, но не более. Это является относительно отрицательной стороной такого типа мотор-колес, так как далеко не всем нужны более мощные моторы.

Также стоит отметить низкий уровень шума у редукторных мотор-колес, они практически бесшумные. Не сказать что прямой привод шумит, но все-таки он немного громче работает, чем редукторное мотор-колесо.

Ну и напоследок про цену. Редукторное мотор-колесо стоит дешевле чем мотор-колесо с прямым приводом.

Мотор-колесо с прямым приводом (безредукторное).

У такой конструкции есть две основные части — ротор и статор. Ротор — это ось колеса с обмотками, она неподвижна и жестко закреплена к раме велосипеда. Статор — это втулка колеса с мощными постоянными магнитами, к которой закреплены спицы и обод, она подвижна. Такая конструкция крайне надежна и проста, так как в ней нет трущихся частей, кроме подшипников. Это классическая схема трехфазного двигателя переменного тока, только в ней статор вращается вокруг ротора.

6.jpeg

Преимущества такого мотор-колеса:

  • Надежность и простота конструкции
  • Возможность тормозить двигателем (рекуперация)
  • Большая мощность до 5000 вт
  • Скорость передвижения до 100 км/ч
  • КПД выше за счет отсутствия редуктора
  • Небольшое сопротивление при езде с выключенным мотором. То есть если у вас сядет аккумулятор, то крутить педали будет чуть-чуть тяжелее, чем на таком же велосипеде без мотора. Это сопротивление сравнимо с легким встречным ветерком.
  • Большие габариты и вес мотора
  • Мотор-колесо с прямым приводом дороже редукторного при одинаковой мощности.

Итог: если вам нужна хорошая скорость от 30 км/ч — выбирайте прямой привод. В остальных случаях стоит отдать предпочтение редукторному мотор-колесу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *