Двигатель для велосипеда своими руками: Электродвигатель для велосипеда своими руками – Электровелосипед своими руками на основе двигателя BBSHD (1700 Ватт/58В)

Как сделать мотор на велосипед своими руками в домашних условиях

Оглавление:

1. Что понадобится, чтобы сделать велосипед с мотором
2. Подготовка мотора, снятого с бензопилы к установке
3. Установка мотора от триммера
4. Создание велосипеда с мотором своими руками, с использованием мотора колеса
5. Трудности создания велосипеда с мотором
6. Плюсы велосипеда с мотором

Велосипеды на сегодняшний день очень популярны, не только среди детей, но и среди взрослых. Главным достоинством велосипеда является то, что он имеет небольшой размер, в связи с чем можно не тратиться на место для его хранения, плюс имея такие габариты можно не стоять в пробках и ездить по тротуару или обочине. Помимо небольшого размера велосипед выигрывает у пешехода в скорости, что за его относительно небольшую стоимость очень важный критерий. Единственный минус велосипеда в том, что для того чтобы он ехал нужно прилагать немало усилий. Если этот минус является для вас решающим, то хорошим решением будет сделать велосипед с мотором.

Что понадобится, чтобы сделать велосипед с мотором

Одним из самых популярных моторов, устанавливаемых на самодельные велосипеды в настоящее время является мотор от бензопилы. Зачастую это делается, потому что бензопила сломалась и остался рабочий мотор. Для среднего велосипеда подойдет мотор на 1,5 лошадиных сил. Необходимые детали для установки мотора от бензопилы на велосипед:

• сам мотор с мощностью от 1,5 л.с.;
• исправный велосипед;
• хомут, закрепляющий мотор над рамой или багажником;
• рычаг газа
• тросик, соединяющий рычаг-газа велосипеда с двигателем
• предохранитель;
• контроллер;
• ремень, служащий для передачи вращения с двигателя на шкив, закрепленный на колесе;
• два шкива, которые будут служить опорой для ремня и будут вращаться, принимая вращение с мотора.

Может показаться, что мощности подобного мотора недостаточно, но практика показывает, что подобные моторы могут разгонять до приличной скорости тяжелые стальные велосипеды. Детали, требующиеся при установке двигателя от триммера (бензокосы) не сильно отличаются от описанных выше, за исключением мотора. Остальное по ситуации и желанию.

Подготовка мотора, снятого с бензопилы к установке

Главное условие создания мотовелосипеда – наличие всех деталей и грамотная их установка. Желательно установить двигатель на раме или над седлом используя хомут или специальные крепления, которые, помимо простого удержания мотора позволят менять его высоту. Закрепить втулку, к которой натягивается ремень или цепь, нужно с помощью шайбочек и винтиков. Сделать это нужно ровно, избегая любых перекосов. Втулки бывают самых разных диаметров, поэтому перед установкой нужно подобрать подходящую именно под ваши колеса. Выбирая ремень, необходимо подбирать под диаметр втулки и колеса. Следующим важным условием установки двигателя будет использование рычага-газа. Управлять двигателем с его помощью будет помогать тросик. Когда рычаг будет нажат, по тросику будет передаваться сила, регулирующая угол отклонения заслонки карбюратора. Чтобы начать движение, нужно будет нажать на рычаг, как в бензопиле.

Также стоит уделить внимание следующим статьям:

Установка мотора от триммера

Конструктивных отличий мотора от триммера и мотора, снятого с бензопилы, нет, поэтому и установка у него такая же. Отличия только в том, что с ним в комплекте лучше использовать цепь, а не ремень, потому что второй слишком быстро стирается, особенно в дождливую погоду. Вместе с цепью придется установить другую звезду.

Создание велосипеда с мотором своими руками, с использованием мотора колеса

Мотор колесо – устройство, созданное специально для того, чтобы устанавливать его на колесо в качестве силы, принуждающей велосипед двигаться. Для того чтобы его установить не понадобятся отдельные детали, потому что он уже ими оснащен. За подобные удобства придется неплохо заплатить, поэтому вариант нельзя назвать бюджетным, по сравнению с приведенными выше вариантами. Колесо продается вместе с ручкой газа, ручкой тормоза, контроллером, зарядным устройством и системой Pas. Активация двигателя происходит при вращении педалей. Отвечает за активацию при вращении система Pas. Ручка, отвечающая за увеличение скорости вращения, служит для набора скорости.

Чтобы собрать все вместе нужно проделать несколько шагов, некоторые из них вызовут определенные трудности, но результат стоит того. Самый сложный шаг – установка электроники, но если следовать инструкции, то можно сделать это без лишних усилий. Порядок действий при смене обычного колеса на мотор-колесо:

1. Перевернуть велосипед вверх колесами;
2. Поменять заднее либо переднее колесо на колесо-мотор;
3. Присоединить к велосипеду батарею в удобном месте;
4. Установить контроллер, перед этим изолировав его;
5. Подключить оставшееся необходимое оборудование.

Трудности создания велосипеда с мотором

В случае с мотором от бензопилы или триммера, главной трудностью является подбор подходящих материалов. Такие материалы и детали, как шкив, ремень или цепь при неправильном их подборе могут просто не подойти. Также важно грамотно разместить мотор, который при неправильном расположении может мешать езде. Также важно защитить мотор и контроллер от влаги и воды, поэтому придется подумать, как можно избежать попадания воды в эти детали. Также значительную трудность при создании велосипеда с мотором представляет установка всех деталей так, чтобы предотвратить их дальнейшую поломку, то есть закрепить все нужно тщательно и крепко.

Плюсы велосипеда с мотором

Ни для кого не секрет насколько полезен велосипед и сколько у него плюсов. Помимо тех плюсов, которые имеет обычный велосипед, велосипед с мотором имеет еще ряд важных характеристик, ставящих его на ступень выше. Из его плюсов стоит отметить возможность ездить далеко, без особых затрат сил на дорогу. Также очень важно, то что он много меньше мотоцикла, что позволяет более легко и безопасно ездить в потоке машин, что на сегодняшний день очень важно, учитывая огромное количество пробок в крупных городах. Обслуживание таких велосипедов также можно отнести к плюсам, потому что конструкция очень проста и на замену деталей при поломке уйдет не так много времени. Его низкая стоимость тоже неплохой плюс, учитывая то, что покупка мотоцикла будет более дорогим решением, а старый велосипед есть почти у каждого. Создание велосипеда с мотором, станет хорошим решением для тех, кто хочет использовать свой велосипед для дальних поездок или того, чтобы быстро добраться до работы в час пик. Также сам процесс его создания принесет много удовольствия любителям техники.

Имеете опыт создания велосипеда с мотором? Обсуждайте и делитесь в комментариях. Смотрите видео, где мотор для велосипеда сделан из мотора от болгарки.

Как сделать двигатель для велосипеда

Идеальным решением для тех кто хочет сделать электровелосипед своими руками, послужит электромотор для велосипеда. Рассмотрим основные виды электромоторов, установив который на обычный велосипед, вы получите электровелосипед , способный развивать скорость 50-70км/час.

Оглавление:

• Электромотор для велосипеда: основные виды
• Электромотор для велосипеда своими руками
• Мотокомплект для велосипеда

Электромотор для велосипеда: основные виды

В данной статье мы рассмотрим основные виды такого прибора, как электромотор для велосипеда. Итак, стоит сказать, что моторы, которые устанавливаются на электрические велосипеды, существуют таких типов:

• мотор-колесо;
• подвесной двигатель;
• двигатель на фрикционной передаче.

Мотор-колесо

Мотор-колесо — это самый распространённый на сегодня тип электромотора. Стоит отметить, что этот тип электродвигателя обычно устанавливают, когда переоборудуют обычный городской велосипед в велосипед с электромотором.

Что касается внешнего вида и дизайна велосипеда, то они почти не меняются, так как мотор-колесо практически незаметно. Этот двигатель монтируется как к передней, так и к задней ступице, но иногда бывает, что ставят по мотору на каждое колесо.

Велосипед считается полностью переоборудованным, когда завершен монтаж аккумулятора и ручки «газа». Часто мотор-колесо продается со спицами, которые уже смонтированы к ступице.

Мотор-колеса обладают мощностью в пределах 150 — 2000 Вт.. Отметим так же, что мотор-колеса имеют три основные варианта исполнения: на 24, 36 и 48 В. И на каждый из этих типов требуется свой аккумулятор.

Велосипед, на котором установлено мотор-колесо, способен разогнаться до 60-70 км/час и обладает запасом хода примерно 40-50 км. Естественное, если вы двигаетесь в гору, эти показатели существенно снижаются.

Чтобы увеличить мощность и скорость электровелосипеда, некоторые экспериментаторы увеличивают питание до 72 В. Но, это достаточно рискованная затея, ведь можно повредить установленный на байк электромотор.

Подвесной двигатель

Подвесной двигатель является самостоятельным узлом, крепящийся к каретке или нижней трубе байка. Обязательным моментом является то, что на электромотор и цепную передачу устанавливается специальный защитный кожух.

Двигатель передает усилие на заднюю звезду через цепную передачу. Питание двигателя осуществляется аккумуляторной батареей, которая крепится внизу несущей платформы байка.

Расходуемая мощность и скорость велосипеда регулируется специальным электронным контроллером. Контроллер управляется ручкой руля (по аналогии с ручкой «газ» у мотоцикла).

Если сравнивать данную конструкцию с мотор-колесом, то общая масса велосипеда немного увеличится. Однако, скорость электробайка возрастет существенно, и даже может достичь 120 км/час.

Так же как и мотор-колесо, электропривод рассмотренного типа может устанавливаться почти на любой велосипед.

Двигатель на фрикционной передаче

Электропривод, в основе которого лежит фрикционный механизм, работает благодаря следующему принципу. Передача крутящего момента от вала электродвигателя производится непосредственно к покрышке колеса транспортного средства.

Данный тип передачи крутящего момента с двигателя к колесу считается малоэффективным, так как имеет ряд вполне весомых минусов, а именно:

• очень невысокий КПД;
• значительно уменьшает срок службы колеса;
• требует постоянно контролировать давление в колесе;
• при мокрой погоде передаточный ролик ощутимо проскальзывает.

Единственное, что оправдывает допустимость применения электродвигателя такого типа, это то, что его можно просто установить, не разбирая при этом велосипед.

Электромотор для велосипеда своими руками

Так как изготовить электромотор для велосипеда своими руками — задача далеко не из легких, то данная стадия изготовления электровелосипеда сводится, в основном, к поиску готового изделия, с которого можно этот собственно двигатель снять.

Сперва, хотелось бы предупредить, что большинство электродвигателей, которые можно приспособить под это дело, питаются от сети переменного тока в 220 В.

Соответственно, чтобы обеспечить им питание, потребуется внушительных размеров аккумулятор или система из множества аккумуляторов. А это, в свою очередь, значительно увеличивает вес и габариты вашего транспортного средства.

Так вот, люди, считающие, что покупка готового решения — это, как минимум, не интересно, задаются первоочередным и наиболее важным вопросом: каким двигателем лучше пользоваться?

Самый популярный вариант решения этой задачи — двигатель от электрической бытовой газонокосилки (триммера). Однако, не забывайте, что газонокосилки бывают с двигателями, имеющими разную мощность, а это очень важно для установки их на байк.

К примеру, электродвигатель малой мощности не сдвинет транспорт с места — потребуется немного подсобить при помощи педалей. Да и во время движения в гору придется помогать электровелосипеду педалями.

А вот если взять электродвигатель помощнее, то можно будет дать отдых ногам даже во время подъемов и стартовать с места, не помогая педалями. Само собой, чем более мощный электромотор, тем больше его вес.

На велосипеды иногда устанавливают электродвигатели от электропил или даже стиральных машин. Хотя все сводится, по сути, к одному и тому же — выбору таких параметров, как мощность, вес и размеры.

Преимуществом двигателей такого типа является то, что они создают намного меньше шума по сравнению с бензиновыми. Электровелосипед не создает много шума, в то время как велосипед с включенным бензиновым мотором не даст вам услышать пение птиц.

Электродвигатели могут использоваться совершенно разные, все зависит от того, что именно завалялось у вас на чердаке, или что вам подвернулось на барахолке.

Мотокомплект для велосипеда

Сегодня, мотокомплект для велосипеда не редкость. В продаже есть достаточное количество разных вариантов моторов, устанавливаемых на велосипеды. Обычно, в мотокомплекте предусмотрены универсальные крепления, которые подходят к большинству современных байков, но существуют моторы, предназначенные только для определенных моделей велосипедов.

Некоторые модели мотокомплектов, пользующиеся наибольшей популярностью, рассмотрим далее:

Мотор двухтактного типа с одним цилиндром (рабочий объем 48 см3) для дорожных велосипедов

Монтаж такого двигателя осуществляется к раме велосипеда, а вращательное движение передается на переднюю звездочку. Это дает возможность для полноценного использования переключателей скоростей.

Рабочая жидкость данного двигателя — бензиново-масляная смесь. Двигатель охлаждается за счет воздуха и обладает мощностью до 1,5 л.с., и этого с головой хватает, чтобы ехать по дороге без холмов.

Во время подъема или набора скорости велосипедист должен помогать двигателю педалями. Предел скорости двигателя составляет 30 км/час. Мотор «съедает» 1л топлива на 100км.

Естественно, двигатель поставляется в комплекте с бензобаком и глушителем, что полностью завершает преобразование вашего велосипеда в мопед.

Мотокомплект для велосипеда «Комета» подвесного типа

Данный мотокомплект, крепится к багажнику поверх заднего колеса. Вращательное движение с двигателя передается к заднему колесу велосипеда. Иногда мотокомплект устанавливают поверх переднего колеса байка. Для этого случая, усилие двигателя передается к переднему колесу.

Мотокомплект представлен в нескольких модификациях: объем двигателя находится в пределах от 1 до 2 л.с. Стоит отметить, что максимальная скорость самого мощного двигателя составляет 50 км/час.

Рассматриваемый мотокомплект, обладает встроенным глушителем и топливным баком, возможностью быстрого демонтажа двигателя, и достаточно малым весом (примерно 5кг).

Это из положительных качеств, однако, есть и отрицательные моменты, и довольно существенные: мотокомплект обладает достаточно высокой стоимостью, качество приводного устройства вызывает множество вопросов, эстетическая составляющая двигателя далека от совершенства (как будто своими руками, кое-как установили мотор от газонокосилки).

Велосипедный мотор Yamaha

Именитым производителем выпускаются даже велосипедные моторы. Стоит отметить, что эти двигатели имеют намного более хорошие технические и качественные характеристики, чем мото-комплекты, о которых говорилось ранее. Эти моторы могут обладать мощностью до 4 л.с., чего полностью хватает, чтобы не помогать педалями.

Но и стоимость подобной игрушки достаточно внушительная. Сегодня Yamaha постепенно переходит на изготовление велосипедных электродвигателей, и в ближайшем будущем бензиновые моторы этого производителя будут в дефиците (уже сейчас их мало).

Велосипедный газовый мотор двухтактного типа

Чего только не производит Китай. Новым изобретением поднебесной стал двухтактный велосипедный газовый мотор, объем которого составляет 48см3. Он особо ничем не отличается от мотокомплекта, описанного ранее, кроме того, что бензобак заменен газовым баллоном.

Рациональность данного изобретения подвергается сомнению, так как и бензиновый двигатель обладает малым расходом. Естественно, никаких гарантий безопасности при езде на сомнительно собранном газовом баллоне вы не получите.

Источник

Велогенератор своими руками

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Из ниже приведенной статьи вы узнаете, как построить своими руками велогенератор.

На базе велосипеда можно создать генератор, с помощью которого можно запитывать различные электронные приборы: ноутбуки, телефоны, а также заряжать аккумуляторы!

Необходимые материалы:

— Подставка для велосипеда;
— Велосипедная рама;
— 24 В DC электродвигатель;
— DC-DC зарядное устройство;
— Автомобильный аккумулятор или какой-нибудь другой подходящий;
— DC-AC инвертор;
— Провода для электрических соединений;
— Мультиметр;
— саморезы;
— брус 10х10 см;
— доска 10х5 см;

Конкретное оборудование, которое использовал мастер:

— Электродвигатель: 24V 300W;
— Батарея: 12 В, 18 А, свинцово-кислотная батарея, модель 7448k51;
— Зарядное устройство: Thunder 620 — 300 Вт, 20 А;
— Инвертор: 400 Вт Модель 6987k22;

Шаг 1: Подставка для велосипедной рамы

Для того, чтобы велосипед ровно стоял на своем месте, необходима подставка. Её можно купить или построить самому. Для заднего колеса мастер использовал купленную стойку, для переднего — самодельную.

Купленный стенд очень хорошо подходит для заднего колеса, потому что он имеет регулировку из стороны в сторону. Это облегчает соединение с двигателем.

Шаг 2: Изготовление подставки для переднего колеса

Передняя подставка была изготовлена из дерева. Основа создана из деревянного бруса 10x10x60 см. С помощью двух досок 5×10 см, мастер изготовил блок, в котором закрепил 9 мм шпильку. В данной шпильке была закреплена велосипедная вилка. Шпилька установлена достаточно высоко, чтобы было удобно сидеть на велосипеде. Расстояние от земли составило 31 см.

Данная вертикальная стойка фиксируется при помощи опорных блоков, расположенных по краям. Данные блоки также изготовлены из доски 5х10 см и длиной 10см. Вся конструкция зафиксирована при помощи саморезов.

Подобная опора для вилки необходима лишь в том случае, если в наличии имеется только одна велосипедная рама.

Шаг 3: Велосипедная рама

Велосипедная рама сгодится совершенно любая с рабочим средником, шатунами, педалями и цепью.

Шаг 4: Электродвигатель

Здесь также два варианта: можно вращать вал двигателя с помощью заднего колеса или непосредственно цепью. Если использовать заднее колесо, то придется преодолевать трение, а это в свою очередь энергозатраты.

Выбор электродвигателя:

По заверению мастера, в данной самоделке будут работать шаговый двигатель, автомобильный генератор или электродвигатель. Он использовал электродвигатель. Двигатель будет выдавать напряжение в зависимости от его оборотов, и производить ток в зависимости от потребителя.

Количество оборотов двигателя определяется соотношением размера колеса и втулки на валу электродвигателя.

Шаг 5: Велогенератор с приводом от заднего колеса

Использование заднего колеса в велогенераторах является наиболее распространено. На вал электродвигателя необходимо найти цилиндр, который имеет хорошее сцепление с колесом. С помощью шарнира и металлических пластин мастер собрал крепеж для двигателя, который может изменять плотность контакта между цилиндром и колесом. С помощью болта изменяется угол электродвигателя.

Шаг 6: Велогенератор в связке «цепь – двигатель»

Для этого необходимо отрегулировать основную цепь. Она должна быть натянута от большой звездочки в среднике до маленькой звездочки заднего колеса. При наличии переключателя скоростей регулировать длину цепи не требуется.

На блок шестеренок заднего колеса мастер наклепал большую шестерню, точно такую же, как располагается на среднике.
Для соединения электродвигателя и большой задней звездочки необходима вторая цепь. На блоке шестеренок заднего колеса будут находиться две цепи.

Педали будут легко крутиться, но напряжение, которое будет при этом вырабатываться, получится около 3-6 В.

Коробка передач:

Чтобы добиться большего количества оборотов, мастер установил коробку передач, соотношением 1 к 8. Данная трансмиссия вращает входной вал и быстрее/ медленнее поворачивает выходной вал. В качестве коробки передач был использован старый двигатель переменного тока. Мастер добавил сцепку к выходному валу редуктора и входному валу электродвигателя. С дополнительными оборотами напряжение возрастет. Данная коробка передач имеет функцию, которая замедляет обороты при возникновении слишком большого крутящего момента. Данная функция не позволит вырабатывать больше 0,7А при включенной батарее.

Большая звездочка на заднем колесе позволила получить около 12-15В.

Электродвигатель:

Обороты также можно отрегулировать выбором подходящего двигателя. В данной самоделке двигатель имеет характеристики: 24 В при 2800 об/мин.

Чтобы получить более высокое напряжение, потребуется электродвигатель с более низкими оборотами, но его будет труднее вращать.

Так или иначе вал вращать предстоит велосипедной цепью.

Шаг 7: Подключение двигателя к зарядному устройству

Чтобы зарядить аккумулятор необходимо напряжение, превышающее выходное. Высокое напряжение повредит батарею.

Выбор зарядного устройства:

Напряжение, которое выдает электродвигатель, напрямую зависит от скорости вращения педалей. Зарядное устройство мастера принимает от 12 до 24 В. с зарядным током 5,4А. Ток зарядного устройства должен соответствовать возможностям аккумулятора.

Подключение:

Измерьте напряжение, которое выдает двигатель. Положительную клемму двигателя нужно подключить к положительному зарядного устройства, отрицательный к отрицательному. В зависимости от направления вращения двигатель может дать обратное напряжение.

Нужно следить за тем, чтобы двигатель не выдал более 24В, так как зарядное устройство придет в негодность. В случае превышения напряжения, необходимо продумать электросхему с добавлением в неё стабилитронов.

Шаг 8: Подключение аккумулятора к зарядному устройству

Некоторые гаджеты требуется заряжать слишком долго. На помощь придет аккумулятор. Он удержит полученный заряд. Осталось его выбрать. Выбор мастера пал на герметичный 18-амперный аккумулятор.

Шаг 9: Подключение инвертора к аккумулятору

Задача инвертора состоит в преобразовании напряжения постоянного тока аккумулятора в напряжение переменного тока. Бывают небольшие автомобильные инверторы, которые питаются от прикуривателя.

Необходимо убедиться, что выходное переменное напряжение инвертора находится на уровне напряжения сети.
Так же очень важна мощность инвертора. Она будет зависеть от типа электронного устройства, которое будет подключено.

Многие преобразователи потребляют только 12 В постоянного тока. Поэтому лучший инвертор, это тот, который сможет принимать входное напряжение от 12 до 14 В.

Инвертор необходимо держать в открытом месте, чтобы защитить потребители. Циркуляция воздуха очень важна для работоспособности инвертора, так как преобразование тока создает много тепла.

Мастер решил использовать модель «Wagan 400 Вт», который имеет два дополнительных USB-порта от McMaster-Carr (модель 6987K22). Мощность, которая ему необходима, должна быть не менее 250 Вт. Этот преобразователь распознает наличие перегрузки по входному напряжению и отключается, тем самым защищая приборы.

Мастер также любезно предоставил несколько видеоматериалов системы в действии.

Система с использованием заднего колеса:

Подключение двигателя к зарядному устройству:

Система с использованием цепи и коробки передач:

Если понравилась самоделка автора, то пробуйте повторить и изготовить. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

советы по его выбору + сборка своими руками

Много людей выбирают для использования электровелосипеды, ведь они помогают ездить против встречного ветра и взбираться на высокую горку. Собрать своими руками электрический велосипед сейчас может каждый, благодаря множеству наборов, привезённых из Китая.

Но электрический велосипед лишь увеличивает силу человека, а не заменяет её полностью. Таким образом, нажимать на педали при поездке на электробайке всё равно потребуется, и особенно это необходимо при движении вверх по склону.

В отличие от другого моторизированного транспорта, на котором предусмотрен лишь двигатель для толкания машины вперед, электрический велосипед объединяет работу мотора с силой всадника. Машины, которые соединяют мощности от разных источников (например, мотора и человека) называются гибридными.

Когда человек неуверен в том, что конкретный набор с электромотором поможет взобраться на вершину какого-то холма, он теряется в раздумьях: вдруг горка будет еще более крутой или длинной. И естественно, что каждый хочет приобрести самый мощный комплект для электрического велосипеда. Тем не менее, во многих случаях самый мощный электромотор будет излишним, и вы, в конечном счёте, потратите слишком много денег, к тому же будете возить с собой гораздо больший вес, чем это действительно необходимо.

Взобраться на невысокий холм можно практически с любым мотор-колесом для велосипеда. А если при этом слабо нажимать на педали, то можно легко взойти на крутой холм, даже при тяжелых условиях – сильном встречном ветре и большом весе ездока. В сравнении с обычными велосипедами, электровелики вас приятно удивят.

Специализация электромоторов

Электрическое мотор-колесо для велосипеда может быть специально разработано для лучшего подъема в горку или оптимизировано для повышенной дальности или увеличенной скорости поездки. Двигатели с большой номинальной мощностью имеют высокую способность к преодолению холмов (крутящий момент), но они снижают дальность путешествия (быстро садят батарею).

Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя по мощности не является постоянным, он имеет максимальное значение при определенной скорости. Также его величина зависит от того, растёт скорость или снижается.

Крутящий момент

При переключении передачи всегда теряется крутящий момент. Поэтому желательно всегда начинать восхождение в гору на соответствующей передаче или делать при подъеме как можно меньше переключений.

Даже мотор с редуктором подвержен влиянию переключения передач. После смены передачи велогонщиком любой двигатель должен будет поменять обороты. В этом случае будет лучше, если велосипедист даст дополнительный толчок через педали после переключения передачи.
Переднее моторколесо также теряет крутящий момент вместе с гонщиком при смене скорости, поскольку они объединены в одну и ту же систему передач.

Спуск с горки

После каждого подъёма следует спуск с горки – это просто как круговорот веществ в природе. На спуске, при регенеративном торможении, электродвигателем можно зарядить аккумулятор и расширить дальность поездки на электровелосипеде. Электрический двигатель конструкции В.В. Шкондина может при генерации вернуть максимальную часть той энергии, которая была потрачена на подъём в гору.

Многополюсный двигатель с якорем из постоянных магнитов, собранный В.В. Шкондиным

Генерация энергии замедляет велосипед, так что установка двигателя Шкондина будет хорошей идеей, если вы хотите ограничить максимальную скорость велосипеда на спуске, естественно, без использования тормозов.

Кроме регенеративного сопротивления, каждый электродвигатель имеет внутреннее трение, так что любой привод на электрическом байке в какой-то степени снижает максимальную скорость при накате в сравнении с обычным велосипедом.

Анализ разных электронаборов

Есть два возможных варианта электрических наборов для велосипедов:

• Мотор, установленный в колесо. Эта система не использует преимущества велосипедной системы передач.
• Двигатель, вставленный в каретку (такой как у системы Optibike MBB), который параллельно можно вращать ногами. Эта система задействована через цепную передачу велосипеда.

В первом случае цепная система передач остается незадействованной, и вы можете не надеяться на максимальную эффективность двигателя при подъеме в горку. Во втором случае вы, конечно, немного потеряете на трении в цепной передаче, но сможете оптимизировать КПД двигателя при изменении скорости движения.

Электровелосипед с американской системой привода Optibike MBB

Обычное моторколесо или редукторное?

Неважно, подсоединен электромотор через цепную передачу (приводы в каретке) или нет (переднее, заднее моторколесо, фрикционные передачи), велосипедная система скоростей всё равно будет задействована.

Редукторное моторколесо позволяет двигаться с использованием пониженного передаточного отношения. Оно может помочь велогонщику взобраться на очень крутой холм, если использовать мотор с сильно понижающим планетарным редуктором. При этом двигатель будет работать близко к высшей точке КПД, так как он сохранит высокие обороты. Но всё-таки потеря эффективности у мотора с редуктором будет, поскольку такие системы являются сложными и в них неизбежны некоторые траты на трение.

Редукторное электроколесо для велосипеда

Системы без редуктора не понижают обороты двигателя. Следовательно, КПД двигателя в них не является постоянным, а очень часто зависит от скорости велосипеда. Но такие системы просты, поэтому их суммарный КПД выше по сравнению с редукторными моторами.

Как видите, существует проблема выбора между электромоторами с редуктором и без него. С одной стороны, первые могут поддерживать один и тот же КПД двигателя в широком диапазоне скоростей, тогда как вторые имеют неизбежные потери при снижении скорости. С другой стороны, электромоторы без редуктора обладают большим суммарным КПД.

При попытке подняться на очень крутой склон или при перевозке тяжелых грузов ваша средняя скорость достаточно сильно падает. В таком случае мотор без редуктора будет функционировать на уровне со значительно заниженным КПД. Для подъема в гору редукторное колесо будет лучшим выбором.

Однако можно с уверенностью сказать, что в других условиях катания мотор без занижающей передачи будет справляться со своей работой лучше (особенно в частых дальних поездках), чем чрезмерно сложные системы с редуктором.

Примеры из реальных жизненных ситуаций

Возьмем для первого примера стандартный мотор с предельной мощностью в 250 Вт при 10 км/ч и велогонщика, который может тоже внести 250 Вт (не сильно стараясь) для поддержания заданной скорости. Вместе они выдадут одну впечатляющую мощность в 500 Вт.

• Со скоростью в 10 км/ч гонщику под силу взобраться на холм с уклоном 17,5% при 500 Вт совместной мощности.
• Со скоростью в 8 км/ч велосипедист может взобраться на холм с уклоном 17,5% при своих 250Вт и работающем на 80% моторе в 200 Вт.
• Со скоростью в 6 км/ч велосипедист может вскарабкаться на горку с таким же уклоном 17,5% при своих 250Вт и работающем на 60% моторе в 125 Вт.

На первый взгляд, эти результаты могут показаться целиком неточными, потому что идёт на спад вместе со скоростью лишь эффективность электромотора, и кажется, будто велогонщику всё равно под силу взобраться на один и тот же крутой склон.

Эта неточность будет решена, когда мы поймём, насколько человек важен для работы электровелосипеда. Понаблюдаем, что бы произошло, если бы велосипедист вообще не нажимал на педали и все 500 Вт (как в примере выше) приходили от мотора.

• Со скоростью в 10 км/ч велосипедист смог бы взобраться на горку с уклоном 17,5% только при работающем на 100% двигателе в 500 Вт.
• Со скоростью в 8 км/ч ездок может взобраться на горку уже с меньшим уклоном 17% при работающем на 80% моторе в 400 Вт.
• Со скоростью в 6 км/ч ездок может выехать на холм с уклоном 14,5% при работающем лишь на 50% моторе в 250 Вт.

Эти результаты взяты с e-bike calculator при следующих вводных: суммарный вес — 100 кг; площадь лобового сопротивления — 0,4 метра кв; коэффициент трения — 0,7; длина подъема — 100 м; скорость встречного ветра — 10 км/ч и коэффициент сопротивления качению — 0,007.

Гонка по городу на собранном своими руками электровелосипеде с моторколесом:

Сила велогонщика наиболее значима, когда нужно поддержать скорость на электровелосипеде, потому что с её падением сильно снижается КПД двигателя. Анализируя это, вы сможете понять, насколько электровелосипед отличается от любого другого моторизированного транспорта и почему установка редукторных моторов не всегда является лучшим выбором. В переднее колесо лучше вовсе не ставить мотор с редуктором, ведь оно должно иметь свободный накат.

Большинство людей, обратив внимание на зависимость мощности и скорости, сделают вывод, что лучше всегда использовать мотор с большой мощностью (хороший, свыше предельных 250 Вт). Но анализируя реальные отзывы людей, которые проверили разные моторы на практике, приходишь к мысли о том, что имеет смысл лишь запасённая скорость. И на деле, чаще всего, моторколесо мощностью в 250 Вт будет лучшим выбором.

загрузка…

Генератор для велосипеда из шагового двигателя

Шаговый двигатель это не только мотор приводящий в действие всевозможный устройства (принтер, сканер и т.п), но и неплохой генератор ! Основным достоинством такого генератора является то, что ему не нужны большие обороты. Иными словами, даже при небольших оборотах шаговый двигатель вырабатывает достаточно много энергии. То есть обычному велосипедному генератору требуются начальные обороты до того пока фонарь не начнет светить ярким светом. Этот недостаток пропадает при использовании шагового двигателя.

В свою очередь шаговый двигатель обладает и рядом недостатков. Основным из них является большое магнитное залипание.

Ну да ладно. Для начала нам необходимо найти шаговый двигатель. Тут работает правило: Чем двигатель больше — тем лучше.

Здесь я представлю вам пару вариантов крепления и пару вариантов шагового двигателя.

Начнем с самого большого. Я выдрал его из плоттера для печати, это такой большой принтер. На вид двигатель выглядит довольно большим. 

Перед тем как показать вам схему стабилизации и питания я хочу показать Вам метод крепления на Ваш велобайк.

Как видно из рисунка наш генератор прикручен ближе к оси колеса и вращается от дополнительного круга. Здесь нужна мысль и смекалка каждому из вас нужно самому придумать крепление и круг вращения, так как вариантов очень много.

Вот ещё один вариант с двигателем поменьше.

Детали:

Я думаю каждый из Вас при постройке выберет наиболее подходящий для него вариант.

Ну а теперь время пришло поговорить о фонарях и цепях питания. Естественно все фонари — светодиодные.

Схема выпрямления обычная : блок выпрямительных диодов, пару конденсаторов большой ёмкости и стабилизатор напряжения.

Обычно из шагового двигателя выходит 4 проводе, соответствующие двум катушкам. Поэтому на рисунке два выпрямительных блока.

Наш генератор способен вырабатывать до 50 вольт напряжения на больших оборотах, поэтому конденсаторы надо брать на напряжение не ниже 50.

А стабилизатор на напряжение 5-6 вольт.

Чем же хороша наша самоделка?!  — Дело в том что даже при трогании с места наш фонарь ярко светит! И в процессе движения не мелькает и не тухнет.

Вот и всё !