Устройство гибридного велосипеда с электромотором

По своей сути, велосипед с аккумулятором – это обычный велосипед, на который поставлены дополнительные комплектующие:

  • Передаточный механизм;

  • Электромотор;

  • Аккумулятор;

  • Регулятор скорости.

Обычно на такие велосипеды ставят электромоторы мощностью от 250 Вт до 1.5 кВт с напряжением 12-48В. Чем выше мощность, тем проще велосипеду будет справляться с тяжёлым ездоком и подъёмом в горку. Аккумуляторы для электровелосипедов обычно имеют ёмкость до 20 Ач, более ёмкие батареи обычно слишком тяжёлые.

Также в устройство велосипеда с аккумулятором входит контроллер, обеспечивающий правильную работу системы. Основная его задача заключается в изменении величины тока питания мотора, необходимой для контроля над скоростью.

Устройство электровелосипеда, электрогибрида, электробайка

Устройство электромотора гибридного велосипеда


На электровелосипеды ставят приводы трёх типов:

  • Ременной (цепной). Один из самых популярных вариантов, классическая открытая передача. Надёжная, простая в обслуживании, но, к сожалению, довольно шумная и громоздкая. Именно этот вариант передачи обычно используется в самодельных электрических велосипедах;

  • Фрикционный. Довольно редко встречается в продаже из-за своих особенностей. Передача вращения от двигателя к колёсам происходит путём трения об покрышку резинового ролика, соответственно, недостаток понятен сразу: покрышка быстро стирается. Кроме того, если колёса подспустят, передача перестанет работать;

  • Мотор-колесо. Самый популярный и распространённый тип конструкции среди заводских велосипедов. Устройство гибридного велосипеда с мотор-колесом предполагает установку двигателя прямо в ступицу колеса, а это, в свою очередь, даёт много плюсов:

    • Мотор-колесо очень просто установить и поменять;

    • Можно сделать полноприводный велосипед, поставив мотор-колеса и спереди, и сзади;

    • Работает такой двигатель почти бесшумно;

    • Велосипед отлично выглядит.


Именно гибридные велосипеды с мотор-колёсами являются современным стандартом, именно из них стоит выбирать своего двухколёсного коня.

На электровелосипедах по городу

Устройство гибридного велосипеда с мотор-колесом: особенности

Есть несколько ключевых особенностей, которые следуют из самого устройства мотор-колеса гибридного велосипеда:

  1. Мощное мотор-колесо нельзя ставить на алюминиевую вилку. Она просто сломается, лучше будет поставить заднее мотор-колесо;

  2. Моторколесо с замкнутыми проводами нельзя крутить. Если крутнуть колесо рукой, электромотор начнёт вырабатывать электроток – провода замкнуты, поэтому неожиданный разряд даст искру, и датчик выйдет из строя;

  3. При монтаже колеса следите, чтобы провода были слева. В противном случае получится, что колесо будет вращаться в обратную сторону.


Ну и ещё один совет: устройство мотор-колеса позволяет превратить любой обычный велосипед в гибридный, просто купив соответствующий комплект. Тем не менее, мы настоятельно не рекомендуем Вам заниматься подобными вещами: обычные велосипеды просто не рассчитаны на нагрузки, которые испытывают велосипеды с электромоторами.

Если Вы хотите, чтобы Ваш велосипед радовал Вас долгие годы без каких-либо проблем, покупайте уже готовые электровелосипеды от известных производителей – это лучшая гарантия качества, которая только может быть.

gevis.ru

Электровелосипеды являются маломощным видом легкого транспорта на электрической тяге. Чаще всего электрические велосипеды оснащают электродвигателями мощностью до 1 кВт. Также существуют велосипеды с меньшей мощностью, двигатель которых помогает велосипедисту при езде, однако не является основной движущей силой.

Электровелосипеды у нас в стране появились недавно, однако уже завоевывают популярность. В Европе их применяют для езды на работу, для прогулок. В некоторых штатах Америки даже имеются полицейские отделения, патрулирующие улицы городов на электровелосипедах. Такой транспорт позволяет проезжать в труднодоступных местах, где нельзя проехать на мотоцикле и автомобиле.

Классификация электровелосипедов

Электровелосипеды делятся по признакам, которые характерны только такому виду транспорта. Рассмотрим их основные виды.

По компоновке электродвигателя и типу привода:

  • С электрическим мотором, установленным на раме, и сцеплением шестерни с ведущей звездочкой. При таком устройстве двигатель устанавливают внизу рамы, возле передней звезды. Это простая конструкция. Центр тяжести велосипеда при этом перемещен вниз и к центру. Это положительно влияет на управляемость велосипеда, достигается лучшая тяга двигателя на подъеме, и высокая скорость по прямой дороге.
  • С электродвигателем, установленным прямо во втулку ведущего колеса. При этом двигатель непосредственно вращает колесо. Достоинством такой конструкции является ее простота и компактные размеры мотора.
  • С ременной передачей на ведущее колесо. При этом мотор чаще всего фиксируется на раме или заднем багажнике. Тяговое усилие передается с помощью ремня или цепи на втулку колеса.
  • Эксклюзивные модели. Такие конструкции выполнены с нестандартным исполнением привода на колесо. Например, привод на покрышку колеса сразу от привода мотора, привод через ремень на переднее колесо, и много других вариантов.

Промышленное производство электровелосипедов придерживается двух первых видов конструкции, в отличие от самодельных моделей, конструкции которых ограничены только воображением самих умельцев.

По способу управления электрической тягой:
  • С тягой, подключаемой в автоматическом режиме, когда водитель велосипеда начинает прикладывать усилие на педали, и выключается при неподвижных педалях.

По ведущему колесу:
  • Переднеприводные.
  • Заднеприводные.
  • Полноприводные.
По способу изготовления:
  • Заводского исполнения.
  • Самодельные, изготовленные из простых велосипедов с применением специального набора.

Устройство и принцип работы

Elektrovelosipedy polnyi privod

На сегодняшний день наиболее популярной моделью электровелосипеда стала гибридная модель. Некоторые из них нельзя отнести к бюджетным видам, так как они оснащены дорогостоящим оборудованием. Однако принцип действия большинства электровелосипедов практически не отличается.

Электрический привод способен обеспечить передвижение велосипеда полностью или частично. При этом возможно быстрое преодоление крутых подъемов и препятствий. Электрические велосипеды предназначены для езды на большие расстояния с помощью электрической тяги без усилий водителя. Можно также ехать как на обычном велосипеде, с помощью педалей.

Кроме колес, рамы, руля, сиденья и других частей обычного велосипеда, в устройство электровелосипеда входит:

  • Электрический двигатель.
  • Электронный контроллер.
  • Аккумуляторная батарея.
  • Рукоятка акселератора.
  • Компьютер.
  • Вспомогательное оборудование.

Технические параметры

На электровелосипеде можно преодолеть расстояние до 50 км, не применяя педали. Это средство передвижения является идеальным для пожилых людей со слабым здоровьем. Если вам нравится крутить педали – электровелосипеды не лишены этой возможности.

Наибольшая возможная скорость электровелосипеда может достигать 60 км в час. Расстояние и скорость от одного заряда батареи зависит от емкости и напряжения батареи, давления в шинах, условий внешней среды, качества дороги и массы водителя.

Электровелосипеды могут отличаться размером колес:

  • Колеса компактного размера 16 дюймов – это самые легкие и маленькие модели. Они занимаю немного место при хранении и легко транспортируются. Но для бездорожья такие колеса не подходят.
  • Колеса размером 20 дюймов – это средний размер колес. Чаще всего такими колесами комплектуются складные велосипеды. Они размещаются в багажнике машины без особого труда.
  • Колеса от 24 до 26 дюймов являются полноразмерными. Это классический размер колес, имеющий большой модельный ряд велосипедов. Такие колеса подходят как для плохой дороги, так и для городской езды.
  • Колеса увеличенного размера более 27 дюймов подходят для езды на большие расстояния с высокой скоростью.

Масса электровелосипеда обычно выше обычного, и находится в пределах 20-40 кг. Складные модели позволяют укладывать их в багажник автомобиля, а также перевозить в общественном транспорте. В домашних условиях они занимают очень мало места.

Функция помощи водителю при воздействии на педали

Этот режим помогает велосипедисту при работе педалями. При этом возникает ощущение движения с горы. Такая система устанавливается не на всех моделях велосипедов. Эта функция помощи удобна для престарелых людей, или для езды по бездорожью.

Основным элементом этой системы является датчик, который реагирует на нажатие педалей, и передает данные на микроконтроллер, который действует на мотор-колесо. Если какое-то время водитель не пользуется педалями, то мотор-колесо не работает, поэтому велосипед также оснащен рукояткой «газа».

Elektrovelosipedy upravlenie

Эта функция помощи водителю значительно уменьшает нагрузку на мотор, снижается скорость разряда аккумулятора, повышается его срок службы. Некоторые электровелосипеды имею такую настройку, при которой устанавливается число оборотов педалей до начала срабатывания функции помощи водителю.

Похожие темы:

  • Электроскейт (электроборд). Виды и устройство. Как выбрать
  • Моноколесо. Устройство и виды. Как работает и как выбрать
  • Сигвеи. Виды. Устройство и принцип действия. Особенности
  • Электрические самокаты. Как выбрать. Виды. Устройство и работа
  • Электрические велосипеды (Часть 2). Виды. Правила пользования
  • Автомобиль на солнечных батареях. Виды и устройство. Работа
  • Электромобиль. Виды и устройство. Работа и применение
  • electrosam.ru

    Как работает мотор-колесо?

    Принцип работы мотор-колеса идентичен независимо от наличия в его конструкции планетарного редуктора. В статоре формируется магнитное поле. Оно воздействует на магниты ротора и вызывает его вращение. Статор производится из электротехнической стали и по внешнему виду напоминает звезду. На ее многочисленных лучах находятся обмотки. Когда по ним проходит ток, лучи обретают магнитные качества и притягивают находящиеся на роторе магниты.

    Число обмоток на статоре способно достигать нескольких десятков. Благодаря этому, обеспечивается необходимая мощность и плавное вращение ротора. В конечном итоге все обмотки соединяются в 3 и чередуются по окружности одна за другой: 1-2-3-1-2-3 и т.д. Напротив них на роторе находятся магниты. Чтобы обеспечить ротору непрерывное вращение, на обмотки последовательно в необходимые мгновения подаются импульсы напряжения.


    В результате, при близости к необходимому магниту активизируются магнитные характеристики обмоток. Определяют этот момент расположенные в статоре 3 датчика Холла. Они фиксируют положение ротора по отношению к статору, ощущают магнитное поле и направляют сигнал на контроллер. Он в необходимое время направляет импульсы на обмотки, и они становятся электромагнитами. За счет притяжения магнитов ротора производится его вращение.

    Схема устройства мотор-колеса фото

    На изображении наглядно видно, как устроено мотор-колесо. Скорость его вращения регулируется посредством ручки газа и зависит от интенсивности подачи импульсов напряжения на обмотки. При торможении датчики в рычагах тормоза отключают подачу питания на мотор.

    Предлагаем вам также ознакомиться с материалом об основных правилах зарядки нового литий-ионного аккумулятора.

     


    www.voltbikes.ru

    Устройство

    Теперь взглянем на моторы изнутри.

    Слева самое дешевое мотор-колесо, справа с редуктором. Отличие в том, что редукторный электромотор вращается с большей скоростью (редуктор 5:1), поэтому он более тяговитый и меньше весит. Отличить их просто. Редукторный более толстый, а первый больше. За счет уменьшения длины спиц такое колесо хуже амортизирует. В тоже время зазор между магнитами и катушкой очень маленький. Там, где при сильном ударе на обычном колесе мы могли бы отделаться восьмеркой, здесь магниты могут встретиться с катушкой. Хорошо, допустим мы катаемся исключительно по ровному асфальту. Посмотрим что внутри кареточного мотора на примере моего bafang BBS01 мощностью 250/350 Вт.

    Мотор колесо устройство

    Сразу отмечаем наличие редуктора с еще большим передаточным числом 1:21.9, т.е. двигатель вращается еще быстрее и по идее должен быть еще эффективнее, меньше и легче (последнее очевидно из фото). Второй момент, бросающийся в глаза — это нормальный неподвижный статор и вращающийся ротор. Вот здесь поподробнее.

    Из школьного курса физики мы знаем, что момент инерции зависит от массы вращающегося тела. Разгонять и тормозить мотор-колесо гораздо затратнее, т.к. ротор там большой и совмещен с металлическим корпусом. Вес заднего мотор-колеса в сборе с покрышкой 8-10 кг, что сопоставимо с весом всего моего велосипеда. Более современные редукторные мотор-колеса весят на несколько кг меньше. Но самым главным их преимуществом является наличие в их конструкции обгонной муфты. Дело в том, что в обычном мотор-колесе статор мотора жестко закреплен на валу, а ротор жестко на колесе. Если на вращающийся мотор не подается ток, то он превращается в генератор. Этот убийственный недостаток маркетологи продают нам как благо под названием рекуперация. По факту мотор все время движения накатом вынужден тратить энергию на преодоление тормозящего момента. Время, когда вы тормозите рекуперацией ничтожно мало, а эффективна она лишь на максимальных оборотах. Реальная эффективность рекуперации на равнине отрицательна. А если не дай бог кончилась батарея, то велосипед превращается в мощный фитнес-тренажер. Это исключает возможность пользоваться велосипедом как раньше и вынуждает жестко оценивать расход батареи.

    Технические характеристики

    Но это еще не все, давайте сравним технические характеристики моторов.

    Мотор-колесо

    Мотор колесо устройство

    Это редукторное мотор-колесо, номинальной механической мощностью 1000 Вт и номинальным крутящим моментом 25 Н·м при максимальной эффективности 80.9%. Сразу отмечу, что ток при отсутствии нагрузки составляет 3 А. Если бы не было обгонной муфты, то ваш мотор потреблял бы максимально  48,6 * 3,146 = 152.9 Вт при движении накатом. Примерно 13 Вт вам придется компенсировать при севшей батарее за счет собственной мускулатуры, и гораздо больше при обычном мотор-колесе. Отметим, что кратковременно мотор способен потреблять до 45 А (2149 Вт) и выдавать максимально 46 Н·м (1644 Вт) и этот момент приложен к оси колеса. Мотор-колесо при мощностях 0 — 360 Вт имеет пропорционально малую эффективность 0 — 70%. Более-менее нормальную эффективность мотор-колесо выдает при мощностях ≥500 Вт. Размеренные прогулки не для него. Если нужно проехать как можно большее расстояние, то нужно разгоняться иначе батарея будет тратиться впустую. Этот мотор для тех, кому нужно добраться из точка А в точку Б за самое короткое время.

    Кареточный мотор

    Теперь взглянем на характеристики кареточного мотора 250 Вт.

    Мотор колесо устройство

    Сразу отмечаем большую максимальную эффективность 89,7% при 151 Вт. Эффективность выше 80% при мощности от 50 до почти 400 Вт. А что такое эффективность — это отношение полученной механической мощности Pout к затраченной электрической мощности Pin. Чем она выше, тем более экономно мы тратим батарею. На этом моторе можно ехать медленно или быстро — не важно, батарея будет расходоваться адекватно.

    Сравним крутящие моменты. У кареточного мотора он приложен к оси каретки и передается на заднее колесо за счет цепи. Соотношение звезд дает нам передаточное число на которое уменьшается крутящий момент. Так, при номинальном токе 9 А (34 Н·м), передней звездой 44Т и задней кассетой 30/11Т получим крутящий момент на колесе от 8,5 до 23.2 Н·м в зависимости от положения заднего переключателя скоростей. При максимальных 15 А (55 Н·м) и все еще хорошей эффективности от 13,7 до 37,5 Н·м. При максимальном крутящем моменте мотора 100.9 Н·м на заднем колесе на звезде 30Т будет 68.9 Н·м. Это то же самое если взять гаечный ключ длинной 10 см и навалиться на него всем телом массой 70 кг. От момента зависит ускорение велосипеда и предельный угол подъема. На кареточном мы можем гибко распоряжаться им за счет переключения задней передачи. Получается что на кареточном моторе 250 Вт можно заехать на более крутую горку, чем на редукторном мотор-колесе 1000 Вт, т.к. он развивает на 50% больший крутящий момент (69 против 46).

    Мощность

    Стоит отметить, что мой двигатель 250 и 350 Вт — это абсолютно одинаковые двигатели. У них лишь разные прошивки, которые ограничивают ассистента помощи либо на 250, либо на 350 Вт. Но если нажать газ, то оба выдадут 400 Вт и больше если батарея 48 В.  Из таблицы ниже видно, что более мощные mid drive имеют больший момент и скорость, а вот 250 от 350 ничем не отличается.

    Мотор колесо устройствоИз графика выше для кареточного мотора видно как ток растет до 15 А и стабилизируется явно программно, потому что резко начинает падать эффективность, обороты и мощность, но продолжает расти крутящий момент. А мощность — это крутящий момент помноженный на обороты.

    Справедливости ради скажу, что мощность дешевого мотор-колеса — это как ни крути мощность и 250 всегда будет меньше 1000, а значит будет ехать медленнее или увезет меньше груза при прочих равных. Кареточный двигатель на 750 Вт лишь немного дороже, но выдаст уже 110 Н·м на колесо. Но я специально сравниваю с 250 Вт чтобы показать — мощность далеко не единственный параметр, на который нужно обращать внимание при выборе типа электромотора.

    Занимательная математика

    И напоследок еще немного математики. Радиус моей передней звезды 44Т = 1/2″ * 44/2π = 89 мм. Длина стандартного шатуна 175 мм. Цепь при максимальном моменте электродвигателя испытывает нагрузку эквивалентную 100.9/9.8/0.089 = 115,7 кг. Вес человека, который создаст такую же нагрузку на цепь если навалится всем телом на одну педаль примерно в 2 раза меньше 89/175*115,7 = 58,8 кг за счет в большей длины шатуна. Мой нормальный вес 64 кг. Это значит, что мотор развивает почти такую же мощность, которую я могу выжать из велика в стоячем положении. Т.е. добавив 6 кг (мотор 250 Вт + батарея 500 Втч) к весу моего велосипеда я добавил 59 кг усилий на педали. Кстати это значит, что когда мы вваливаем вдвоем, все механизмы испытывают двойную нагрузку, что сказывается на износе как будто на велик встал человек массой 120 кг.

    Большой крутящий момент mid drive — это и плюс и самый большой минус, т.к. требует разумного подхода к переключению передач. В этом смысле здесь снова работает прямая аналогия с машиной. Разгоняться нужно всегда с первой передачи и первые метры проезжать на педалях. Не стоит давать большие нагрузки при маленьких оборотах. Не стоит ставить мотор мощностью 1000 Вт на ашан-байк. Мощный мотор очень быстро сработает цепь и звезды, поэтому чем выше мощность, тем более качественные компоненты передачи необходимо использовать. Также для мощного мотора акутально иметь gearsensor — датчик переключения передач, чтобы скидывать тягу в момент переключения. У мотор-колеса такой проблемы нет, но и такой тяги тоже.

    Выводы

    Отвечая на вопрос, поставленный в первом абзаце скажу, что сэкономить можно, если вам не нужна скорость ниже 50% от максимальной и вы совсем не собираетесь крутить педали. Правда в этом случае, это уже электромопед. В любом случае не берите самое дешевое мотор-колесо. Только с планетарным редуктором. Это неплохой бюджетный вариант для городского велосипеда. Если же ваша цель — поездки по бездорожью по пересеченной местности с большими перепадами высот с форсированием препятствий в том числе путем переноса велосипеда на руках; если велосипед для вас в первую очередь тренажер, а не транспорт; если нужен легкий доступ к системе передач, ремонтопригодность и гибкость в модификации; если нужна большая дальность поездок за счет лучшей эффективности использования батареи, и вы готовы за всё это доплатить — ваш выбор кареточный мотор или mid drive.

    У мотор-колеса слишком широкий рабочий диапазон скоростей, а электромоторы сложно сделать так, чтобы они одинаково эффективно работали на малых и высоких оборотах. Особенно это заметно на скоростях ниже 30% от максимальных. Вы вроде едете медленнее, энергии вроде тратиться меньше. Вот только на каждый 1 Вт механической мощности вы тратите 2 Вт электрической (если очень грубо).  А на максимальных оборотах малину портит сопротивление воздуха и трение. Кареточный мотор можно легко держать вблизи своего максимума эффективности за счет переключения передач. Максимальная скорость вращения мотор-колеса маловата для эффективной работы электромотора. Для создания достаточного момента при таких скоростях приходится использовать больше магнитов и большую площадь магнитопровода. Поэтому они больше, тяжелее, а значит более прожорливее и еще менее эффективны. Планетарная передача в мотор-колесе призвана решить эту проблему. Но жёсткое сцепление накладывает уже механические ограничения. Если планетарка имеет не одну, а несколько скоростей, то цена такой конструкции приближается к цене кареточного мотора и уже не является преимуществом, хотя недостатки еще остаются. В любом случае прогресс не стоит на месте, а цены падают. Так что рано или поздно и по нашей улице проедет инкасатор.

    blog.regimov.net

    Недавно наткнулся на уникальную в своем роде разработку нашего профессора Шкондина, живущего и работающего в г. Протвино МО.
    Изучив поверхностно данное Ноу-Хау, я поразился унакальностью этого изобретения. Данное электрическое мотор-колесо может устанавливаться как на скутеры, мотоциклы так и на автомобили. Из-за унакально огромного КПД работы у этого изобретения будет большое будущее в нашей стране (надеюсь что изобретение не будет продано Китайцем или на Запад).

    О Мотор-Колесе Шкондина говорят и пишут многие. И часто это происходит на уровне мифов и предположений. Мол, есть такое изобретение, и по многим параметрам оно просто замечательно, а вот как оно работает, практически никто не объяснил. Сам Василий Васильевич Шкондин отсылает всех к своим многочисленным отечественным и зарубежным патентам, где, якобы, всё написано, а если хотите производить такие колеса, то берите лицензии.

    О Мотор-Колесе Шкондина в Интернете можно найти ряд интересных статей. Например, «Василий Шкондин – конструктор лучших в мире электровелосипедов». Или познакомиться с информацией о моторе Шкондина по ряду фильмов. Например, по адресу, где можно посмотреть сразу 25 фильмов. Эти же фильмы можно найти в Интернете и по другим адресам. Приведу лишь один из последних фильмов, созданных Старухиным.

    Здесь можно посмотреть сведения о патентах, которые принадлежат Шкондину . А тут указаны данные про «ООО МОТОР-КОЛЕСО ШКОНДИНА».

    Чтобы понять особенности мотор-колеса Шкондина, а проще, говоря, двигателя Шкондина, нужно сравнить его двигатель с конструкцией стандартного двигателя постоянного тока и так называемого бесколлекторного двигателя. Но для начала приведем некоторые данные из патентов Шкондина, а также ряд рисунков, которые позволят понять основные принципы, которые положил Шкондин в основу своего мотора.

    Познакомиться с патентами Шкондина можно по указанным адресам, но можно почитать и на моем сайте по адресам здесь и здесь. Сам Шкондин старается позиционировать свой двигатель как мотор-колесо, но при желании этому двигателю можно придать любую форму, сохраняя при этом саму идеологию изобретения. Рассмотрим поближе мотор-колесо Шкондина

    Итак, имеем статор внутри, и ротор снаружи. На статоре через равные промежутки установлено 11 пар магнитов, полюса магнитов чередуются. Всего полюсов 22. На роторе установлены 6 U-образных электромагнитов, у которых, получается, имеется 12 полюсов. На роторе установлены щетки, с помощью которых подается питание на электромагниты, а на статоре установлен коллектор, с которого электрический ток поступает на щетки. Обращаю внимание на то, что расстояние между полюсами любого электромагнита ротора равно расстоянию между соседними магнитами на статоре. А это означает, что в момент точного «соприкосновения» полюсов одного из электромагнитов с соседними полюсами магнитов на статоре, полюса остальных электромагнитов с полюсами магнитов на статоре не «соприкасаются».

    Сдвиг полюсов электромагнитов на роторе и полюсов магнитов на статоре относительно друг друга создает между ними градиент напряженности магнитного поля, а последний как раз и является источником крутящего момента. Для варианта двигателя Шкондина, изображенного на рис.1 получается, что в каждый момент времени крутящий момент создают 5 электромагнитов из 6. Тот электромагнит, полюса которого точно «соприкасаются» с полюсами магнитов на статоре, крутящего момента не создаёт. Получаем своеобразный силовой КПД в 83%. И это при отсутствии притиво ЭДС. А если считать КПД по доле участвующих в создании тяги магнитов на статоре, то получаем, что из 22 магнитов тягу создают 20 магнитов, т.е., 91%.

    Пока прошу поверить на слово, что коллектор мотора Шкондина устроен так, что он в нужное время переключает направление тока в обмотках электромагнитов, что обеспечивает тягу только в одну сторону. Можно даже утверждать, что в данном моторе Шкондина работают сразу 6 классических электромоторов. Мотор действительно работает мотором, а не маховиком. В данном моторе на «полную катушку» используется не только мощность электромагнитного поля, но и коллекторно-щеточный механизм. И при этом двигатель устроен удивительно просто. Он состоит всего из 5-6 основных деталей. Создав для этих деталей точные матрицы, можно штамповать двигатели Шкондина миллионами.

    Познакомимся поближе с одним из патентов Шкондина. Это ИМПУЛЬСНО-ИНЕРЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ . Выделим из этого патента достаточно большую цитату, которая содержит основные отличительные признаки двигателя Шкондина:

    «Импульсно-инерционный электродвигатель, в соответствии с настоящим изобретением, содержит: статор с круговым магнитопроводом, на котором закреплено четное количество постоянных магнитов с одинаковым шагом;

    ротор, отделенный от статора воздушным промежутком и несущий четное число электромагнитов, которые расположены попарно напротив друг друга;

    распределительный коллектор, закрепленный на корпусе статора и имеющий расположенные по окружности токопроводящие пластины, соединенные с чередованием полярности с постоянным источником тока и разделенные диэлектрическими промежутками;

    токосъемники, установленные с возможностью контакта с пластинами коллектора, причем каждый из токосъемников подключен к одноименному выводу обмоток соответствующих электромагнитов.

    Каждый из электромагнитов имеет по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки, причем обмотки катушек смежных электромагнитов соединены последовательно, а выводы обмоток противоположных электромагнитов, не подключенные к токосъемникам, соединены между собой. Количество постоянных магнитов статора, равное n и количество электромагнитов ротора равное m, подбирают таким образом, чтобы они удовлетворяли соотношениям:

    n=10+4k, где k — целое число, принимающее значения 0, 1, 2, 3 и т.д.

    m=4+2L, где L — любое целое число, удовлетворяющее условию 0<=L<=k.

    Наиболее часто используемые соотношения количества постоянных магнитов и электромагнитов следующие: n=10, m=4; n=14, m=6; n=18, m=4; n=22, m=4, 6, 8, 10; n=26, m=4, 6, 8, 10, 12 и т.д.

    Такое соотношение числа электромагнитов и постоянных магнитов, их взаиморасположение и используемая схема коммутации электромагнитов обеспечивает резонанс токов текущих через обмотки диаметрально противоположных электромагнитов,

    и как следствие, уменьшает скачки напряжения (электропотребление) при трогании и разгоне электродвигателя и улучшает его динамические характеристики. Кроме того, такая конструкция электродвигателя позволяет максимально эффективно рекуперировать электроэнергию за счет возникновения противоЭДС при холостом ходе.

    Практически ликвидировать искрение на токосъемниках можно путем выбора подходящего угла опережения между токосъемниками и токопроводящими пластинами коллектора. Поэтому обычно токосъемники устанавливают на электродвигателе с возможностью регулировки их положения относительно коллектора. Угол опережения лежит в диапазоне от 0 до 8°.

    Общее число витков в обмотках катушек противоположных электромагнитов может быть различно. При этом резонансные явления усиливаются, если разница в количестве витков составляет величину 1/2p от общего числа витков в одной из катушек, где р=2, 3, 4, 5 и т.д.

    Настоящее изобретение может быть использовано как для электродвигателя однонаправленного вращения, так и для реверсивного электродвигателя, в зависимости от способа подключения электропитания. В первом случае положительные токопроводящие пластины распределительного коллектора соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока, а отрицательные токопроводящие пластины распределительного коллектора при этом замкнуты на корпус электродвигателя.

    В реверсивном электродвигателе положительные токопроводящие пластины распределительного коллектора соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока, а отрицательные токопроводящие пластины распределительного коллектора соединяют с отрицательным полюсом источника постоянного тока и изолируют от корпуса электродвигателя. Для изменения направления вращения электродвигателя меняют подключение полюсов источника постоянного тока на противоположное.

    Конструктивно электродвигатель может быть выполнен так, что ротор будет расположен с внешней стороны статора или ротор будет расположен внутри статора.»

    Приведем рисунки из этого патента, которые позволят нам лучше понять принцип работы мотора Шкондина.

    Рассмотрим последний рисунок. На нём полюса электромагнитов ротора сверху и снизу совпадают с полюсами магнитов на статоре. Эти электромагниты в создании тяги не участвуют, поэтому питание на них не подается. Полюса электромагнитов справа и слева с полюсами магнитов на статоре не совпадают. Поэтому на эти электромагниты питание подается. И именно эти электромагниты создают крутящий момент. И именно на это тратится энергия из аккумулятора.

    Обратите внимание, что как правый, так и левый электромагниты сразу взаимодействует с магнитными полями трех соседних статорных магнитов. А это уже типичная магнитная дорожка, которая за счет градиентов в магнитных полях позволяет получить максимальную тягу. Если считать тягу по задействованным электромагнитам, то получаем, что тягу создают 50% электромагнитов, а если по числу задействованных магнитов статора, то получаем, что в создании тяги участвует сразу 60% магнитов. А это уже большой показатель. Т.е., и на примере этой схеме мы убедились, что мотор-колесо Шкондина – это мотор в моторе.

    Теперь рассмотрим схему стандартного электродвигателя с подмагничиванием статорных обмоток, взято здесь

    В этом двигателе всего пара щеток, зато на коллекторе масса контактов, численно равных числу проводников обмотки ротора. В правом верхнем углу показано сечение мотора с неправильным указанием направления токов в проводниках роторной обмотки. Дело в том, что в каждый момент времени ток подается только в пару проводников, значит только в одном проводнике сверху ток течет от нас, а внизу только в одном проводнике ток течет к нам. Остальные секции ротора такого мотора работают как маховик, что не всегда хорошо. Поэтому при запуске за счет необходимости «сдвинуть ротор с места» такие моторы потребляют большой ток из сети или аккумулятора. Либо при выключении такие моторы превращаются в генераторы, так как остановка ротора, обладающего большой механической инерцией, требует длительного промежутка времени.

    К сожалению, такие моторы составляют большую часть моторов на постоянном токе в нашей промышленности. И замена электромагнитов статора на сильные постоянные магниты погоды не сделают.

    Теперь посмотрим на возможность использования двигателя Шкондина в бесколлекторном варианте. Сам Шкондин получил несколько патентов, где как вариант он рассматривал возможность использования его двигателя без коллектора. Например, на следующем рисунке (рис. 6) показана такая

    В этом случае двигатель Шкондина работает примерно так, как показано на следующей анимации:
    vitanar.narod.ru/schkondin3/schkondin3_7.gif

    Но есть существенный различия. Если в двигателе на рис.7 магнитное поле вращается синхронно с вращением ротора, заставляя ротор вращаться вслед за вращением магнитного поля, то в двигателе Шкондина такого нет. В двигателе Шкондина «бегущим» является отключение тока электромагнита ротора в тот момент, когда полюса электромагнита ротора устанавливаются напротив полюсов пары магнитов на статоре. При этом в момент отключения тока в таком электромагните в других электромагнитах направление тока меняется на противоположное. Это позволяет в нужный момент или нужном месте заменить «притяжение» полюсов электромагнитов к паре магнитов на статоре на «выталкивание» полюсов электромагнитов от пары полюсов магнитов статора.

    Поэтому Шкондин правильно делает своим оппонентам замечание, что подходить к его двигателю с общераспространёнными теориями бесполезно, что обмотки электромагнитов ротора нельзя соединять ни звездой, ни треугольником. Оно и, правда, двигатель Шкондина – это совокупность магнитных дорожек, динамически меняющих свои параметры за счет переключение обмоток электромагнитов в нужное время и в нужном месте. Поэтому и выдает этот мотор результаты, которые обычным моторам и не снились.

    Мотор Шкондина – это не маховик, это устройство, которое с высоким КПД использует взаимодействие магнитных полей, параметры которых умело меняются как за счет правильного соотношения между парным числом магнитных полюсов на статоре и числом пар полюсов электромагнитов на роторе, число пар магнитов на статоре больше числа пар полюсов электромагнитов на роторе, правильно сконструированного коллектора или устройства синхронизации в бесколлекторном варианте.

    Мотор Шкондина обладает при той же массе и подаваемого на обмотки ротора тока гораздо большей мощностью, чем электромотор стандартной конструкции. Мотору Шкондина конструктивно можно придать любую форму, как в виде колеса (блина), так и в виде цилиндра, наподобие той формы, которую придают существующим двигателям постоянного тока. Это делает такие двигатели подходящими для установки в военную технику самого разного назначения. Эти двигатели можно использовать в космосе. В авиации такие двигатели хорошо подходят для вертолетов, так как они обладают малой инерцией вращения. Значит лопастями с такими двигателя легче управлять, уменьшится вероятность непредвиденных катастроф.

    Кроме мотора Шкондин спроектировал и собрал несколько вариантов генераторов по своей схеме. Причем на одно и тоже транспортное средство можно установить и двигатель, и генератор. И когда двигатель будет «тянуть» транспортное средство, генератор будет вырабатывать электроэнергию и с КПД больше 90% и возвращать её в аккумулятор. Наивысшим достижением Шкондина является создание спарки двигателя и генератора, которые дополненные небольшой солнечной батареей или ветряком, практически становится «вечным» двигателем, мощность которого достаточна для обеспечения электроэнергией сельского дома или квартиры.

    Так что для меня понятно, почему коляска для инвалидов, собранная Шкондиным, пробегает дистанцию на одном заряде аккумулятора больше, чем аналоги, собранные в других странах. Или почему на электровелосипеде Шкондина можно проехать 50 и более километров на паре аккумуляторов для источников бесперебойного питания, которые мы привыкли использовать для своих компьютеров. Или почему мотор-колесо Шкондина можно использовать для строительства ветрогенератора.

    Данная статья написана не как реклама Шкондину, а как попытка разобраться с механизмом работы его двигателя, чтобы немного развеять тот туман, который в последнее время сгустился над этим изобретением. И, похоже, что двигатель Шкондина, как всё гениальное, очень простое устройство.

    Можно еще долго вести разговор о достоинствах мотора Шкондина. Но пока к этому делу не проявят интерес государственные чиновники или акулы российского бизнеса, мотор-колесо Шкондина так и останется игрушкой для небольшой группы энтузиастов. В Интернете однажды «вышел» на небольшую статью, что электромобили на зимней Олимпиаде в Сочи созданы на основе моторов Шкондина. У меня есть надежда и уверенность, что к мотору Шкондина проявит интерес Министерство обороны Российской Федерации. И тогда мы, возможно, станем обладателями электровелосипедов или электромобилей, в которых будут установлены двигатели Шкондина. И не только в колесах, но и в системах

    Немного видео:

    www.drive2.ru

    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.

    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.

    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.

    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.

    velofans.ru

    Как превратить обычный велосипед в электротранспорт?

    Педальный велосипед можно легко превратить в электротранспорт при помощи установки минимального комплекта деталей.

    После модернизации велосипед сможет со скоростью скутера проезжать до 30 км или в режиме дополнения к прокручиванию педалей – 50 км.

    Мотор-колесо для велосипеда является обычным велосипедным колесом, в широкой втулке которого размешен электродвигатель.

    Оборудование работает от аккумуляторов. Те могут размещаться в специальных держателях на раме, багажнике или под седлом.

    Комплект мотор-колесо для велосипеда позволяет сравнительно легко переоборудовать педальный транспорт в электрический. Из статьи вы узнаете, какие возможности это дает.

    В комплект поставки входят:

    • мотор-колесо для велосипеда;
    • аккумулятор;
    • контроллер;
    • ручка газа с индикаторами;
    • провода для подключения оборудования.

    Экономическая выгода

    Хотите значительно усилить функционал обычного велосипеда с минимальными затратами? Купите мотор-колесо для велосипеда, цена покупки оправдана простотой и удобством использования. Стоимость переоборудования намного дешевле приобретения нового велосипеда с электроприводом. Увлекаться слишком дешевыми комплектациями не стоит. Внимательно ознакомитесь с характеристиками различных моделей и выбирайте оптимальные сочетания качества и цены.

    Как правильно выбрать оборудование?

    Мотор-колесо выбирают в зависимости от желаемой скорости перемещения и мощности.

    Обязательно поинтересуйтесь:

    • возможной скоростью езды (обычно она не превышает 45км/час);
    • максимальной дальностью поездки на одной зарядке аккумулятора (показатель зависит от типа аккумулятора и чаще всего не превышает 40 км);
    • мощностью аккумулятора (чаще всего 180-1000 Вт);

    Большинство моторов-колесо укомплектованы ручкой газа, которая позволяет легко регулировать скорость езды.

    Редукторное мотор-колесо для велосипеда рекомендуется установить в тех случаях, если планируется использование в качестве помощи при вращении педалей, а скорость перемещения на электродвигателе не должна превышать 25 км/ч.

    Для перемещения со скоростью 30-32 км/ч устанавливают мотор колеса средней (250-350 Вт) мощности.

    Для передвижения по пересеченной или горной местности на грузовых велосипедах или велорикшах со скоростью 32-35 км/ч лучше использовать мотор колеса редукторные большей (500 Вт) мощности.

    Перечислим несколько важных особенностей такой конструкции.

    Мотор-колеса редукторные не затрудняют прокручивание педалей.

    Электродвигатель при отключении аккумулятора встроенной муфтой обратного хода может отсоединяться от оси колеса и вместе с ней не вращается.

    Мощные ( 500-1500 Вт) прямо приводные мотор колеса позволяют перемещаться в режиме электроскутера со скоростью 30-50 км/ч и могут работать в режиме рекуперации.

    На грузовой электровеломобиль лучше установить мощный электродвигатель (250 Вт до 2,2 кВт) постоянного тока. Это недорогое оборудование более надежно для перевозки грузов, чем мотор колесо.

    Выгодная покупка

    Одним из преимуществ мотор-колеса является возможность его установки на заднее и переднее колесо.

    Переднее мотор-колесо для велосипеда после установки позволяет значительно повысить управляемость при перемещении по бездорожью или снегу. Какие еще преимущества есть у этой конструкции?

    Мотор-колесо для велосипеда стоит купить по нескольким причинам:

    • экономятся значительные средства на покупке топлива;
    • появится возможность путешествовать на значительные расстояния, наслаждаясь тишиной (электродвигатель работает бесшумно) и окружающим ландшафтом;
    • для вождения электровелосипеда не нужно оформлять права.

    Преимущества и недостатки редукторных двигателей

    Редукторные двигатели мотор-колес с обгонной муфтой имеют и преимущества, и недостатки.

    Преимущества:

    • весят до 3-х кг;
    • компактны;
    • стоят недорого в сравнении с прямоприводными электродвигателями двигателями и экономичнее их на 30 %;
    • обеспечивают движение велосипеда накатом;
    • имеют большой передаточный момент, это важно для перемещения по пересеченной местности.

    Недостатки:

    • могут развивать скорость больше 30 км/ч;
    • наличие редуктора немного снижает их ресурс.

    Преимущества прямоприводных двигателей для мотор колес

    Прямямоприводные двигатели также имеют определенные достоинства и недостатки.

    Преимущества:

    • работая от аккумулятора 48 В, они могут перемещаться развивать скорость до 45 км/ч;
    • ресурс работы большой.

    Недостатки:

    • большой вес (6 кг);
    • внушительные габариты;
    • большая стоимость;
    • расходуют на 30% больше аккумуляторной энергии в сравнении с редукторными.

    Стоит ли опасаться разрядки аккумулятора в пути?

    Опасаться внезапной разрядки аккумуляторов не стоит. В любой момент вы можете подзарядить его, перейдя в режим поездки с прокручиванием педалей. А что вы сможете сделать, если топливо закончится в скутере или мопеде? Вам придется его катить. С электровелосипедом же не страшна подобная неприятность. После непродолжительной поездки с прокручиванием педалей вы сможете зарядить аккумулятор на ходу и снова перейдете в электрорежим.

    Если велосипед является незаменимым транспортом в вашей повседневной жизни, стоит его усовершенствовать. Установите мотор-колесо для велосипеда. Цена (от 14 тыс. рублей) оправдана значительным расширением возможностей удобного в использовании транспорта.

    www.syl.ru

    Общие сведения

    Приспособление типа мотор-колеса Дуюнова было известно и ранее. Его сфера применения ограничивалась преимущественно легкой и тяжелой промышленностью. На транспорте такая конструкция не применялась ввиду отсутствия силовых электронных элементов, позволяющих преобразовывать постоянный ток в переменную величину.

    Для рассматриваемого моторного изобретения используется медный ротор паяного типа, состоящий из стержней и пары замыкающих электрических колец. Они соединяются способом пайки. Верхняя часть роторного приспособления обрабатывается на токарном станке, что позволяет снизить массу всего элемента.

    Принцип действия

    Предпринимались неоднократные попытки по созданию асинхронного колесного мотора. Все они потерпели неудачу по причине низкого пускового момента и малой удельной мощности стандартных обмоток. Мотор-колесо Дуюнова получило новый тип пусковой обмотки, позволяющий получить высокий пусковой эффект с уменьшением подаваемых токов даже на стандартных силовых агрегатах. В результате инновационные технологии были испробованы на моторном колесе.

    Принцип действия агрегата довольно специфический в конструктивном и техническом плане. В различных сферах предусмотрено два типа обмотки: конфигурация треугольника или звезды. Разработчики нового асинхронного двигателя решили объединить обе системы в один узел. Новую модификацию назвали «славянкой», она получила обновленные параметры, не присущие традиционным электромагнитным аналогам.

    О разработчике

    Мотор-колесо Дуюнова названо в честь его изобретателя – Дуюнова Дмитрия Алексеевича. Вместе с сыном и командой инженеров он стал первым ученым, создавшим бесшумный асинхронный силовой агрегат. После получения патента на изобретение конструктор образовал предприятие «АС и ПП», специализирующееся на различных разработках в сфере сварочных и плазменных технологий, а также методов сохранения энергии и усовершенствования осветительной техники.

    Коллектив компании успешно внедряет способы сварки и резки негорючих материалов, полноценно заменяющих традиционную сварку. С коллективом Дуюнов мотор-колесо начал создавать в начале 2015 года. Основная цель – изготовление электромоторов для авто и велосипедов, доступных для широких слоев населения. Как утверждает ученый, разработка позволит вытеснить авто и мотоциклы на двигателях внутреннего сгорания, увеличив пользователей, перемещающихся на усовершенствованных велосипедах.

    Предназначение

    Готовый комплект мотор-колеса Дуюнова используется в оснащении велосипедов, машин, тяжелой и военной техники. Силовые установки подобного типа отличаются долговечностью и доступностью в производстве. Инновационное изобретение успешно прошло проверку на четырехколесных транспортных средствах. Конструкция рассматриваемого двигателя во многом превосходит аналогичные разработки известной компании «Тесла».

    Опытный образец моторного колеса был установлен на автомобиле ЗАЗ. «Запорожец» позитивно зарекомендовал себя на международных соревнованиях, сумев по скоростным показателям и длительности пробега превзойти марку «Киа». Одной зарядки хватило на преодоление 640 километров пути. Еще одно преимущество данного мотора – обеспечение автомобиля четырьмя независимыми ведущими колесами.

    Особенности

    Мотор-колесо велосипеда Дуюнов представлял на различных выставках и конкурсах. Судя по откликам специалистов, модель ожидает огромный успех. Однако пока изобретатель не решается пускать проект в серийное производство. Причина стандартная – экономическая цена вопроса и эффективность реализации идеи на отечественном рынке.

    Моторное колесо приравнивается к электрическому оборудованию, может применяться в легкой промышленности, устанавливаться на различные типы автомобилей. Оно монтируется в начальной комплектации или приспосабливается дополнительно после небольших переделок транспортного средства.

    Асинхронное мотор-колесо Дуюнова обычно предназначается для объектов, которые требуют соблюдения повышенных требований в плане уровня вибрации и шума. В итоге показатели технического плана рассматриваемого двигателя дают возможность снизить акустическое воздействие и вибрацию, вызываемую электромагнитными волнами. Система треугольника и звезды расположены в блоке, векторы индукции которого образуют угол 30 градусов.

    Испытания

    Чем еще отличается изобретение, которое придумал Дуюнов? Мотор-колесо, схема которого приведена выше, способно развивать скорость до 250 км/ч. Агрегат функционирует от вырабатываемого мотором электричества. Сама силовая установка размещена в колесе. Мощность двигателя при весе 18 килограмм составляет порядка 35 конских сил. Для инерционных оборотов элемента достаточно одного нажатия. Это является основным отличием модели от китайских аналогов, которые останавливаются после снятия ноги с педали газа. Такая особенность позволяет транспортному средству двигаться равномерно в автомобильном потоке на скорости 70-80 км/ч.

    Обычные 20-киловаттные двигатели весят около центнера. Мотор-колесо Дуюнова имеет данный показатель почти в 6 раз ниже. Тестовые испытания изобретение проходит в Германии. Полностью собираться агрегат вполне может на территории России. Кроме того, оформление патента планируется в странах Европы и Америки.

    Преимущества

    По сравнению с китайскими аналогами, мотор-колесо Дуюнова имеет ряд преимуществ, а именно:

    • Устойчивость к температурным перепадам.
    • Простую и дешевую сборку.
    • Отсутствие магнитов.
    • Устойчивость к загрязнениям и коррозии.
    • Мотор-колесо Дуюнова, своими руками сделанное, имеет полное замещение импорта комплектующих элементов.
    • Предельный показатель скорости на колесе – 100 км/ч.
    • Стоимость производства снижена на 30 процентов, по сравнению с зарубежными аналогами.
    • Оборудование имеет пониженный уровень шума и малый вес.
    • Модель отличается прочностью и длительным периодом эксплуатации.
    • Обслуживание не требует высоких затрат.
    • Модификация имеет увеличенную дальность пробега.

    Мотор-колесо Дуюнова своими руками

    Сначала необходимо приготовить инструментарий и материалы. Среди них:

    • Новое колесо, диаметр которого равен 20-28 дюймам.
    • Аккумуляторная батарея.
    • Регулятор скорости для корректировки параметров движения транспортного средства.
    • Чехол для хранения АБ.
    • Контроллер, состоящий из блока с проводами, отвечающего за общую работу моторного колеса.

    Контроллер обычно монтируется в алюминиевом корпусе, предотвращающем негативное воздействие окружающей среды. Элемент поставляется в виде платы, размещается на раме, часто в отсеке крепления фляги.

    Правила изготовления

    Для обеспечения корректной работы, мотор-колеса Дуюнова, своими руками сделанного, необходимо предусмотреть приобретение набора предохранителей и подходящей проводки. Перед изготовлением приспособления желательно изучить принцип его работы. По сути, рассматриваемое устройство представляет собой электрический мотор постоянного тока. Моторное колесо помещается на спицы обода спереди или сзади. Мощность подобных агрегатов может варьироваться от 250 до 1000 Вт.

    Образец на один киловатт способен развивать скорость до 60 км/ч. Не стоит проводить такие эксперименты на горных трассах и извилистых улицах в городской черте. Независимо от мощности, прибор не нуждается в дополнительных настройках и специальном обслуживании.

    Создать мотор-колесо Дуюнов своими руками смог благодаря проведению правильных и грамотных расчетов узлов сборки. Это позволит выбрать оптимальные условия работы, а также предотвратит последующее затирание агрегата и его заклинивание. Игнорирование этого этапа приводит к поломке всего велосипеда, вплоть до полной деформации деталей. Как вариант, можно в конструкции использовать компоненты, бывшие в употреблении, если они находятся в нормальном техническом состоянии. Элементы, которые нельзя изготовить самостоятельно, можно приобрести в специализированных магазинах.

    Итог

    Сделать Дуюнов мотор-колесо своими руками смог не так давно. Стоит помнить о том, что это комплект сложнейших электрических устройств. Все соединения и детали требуют тщательной и надежной изоляции. Кроме того, необходимо побеспокоиться о защите транспортного средства от песка, грязи, соли и прочих факторов, негативно отражающихся на работе электромотора.

    При мощности велосипеда выше 250 Вт нужно обеспечить минимальные зазоры в трущихся подвижных частях. Специальные втулки изготавливаются на токарном станке по размеру. Следует отметить несколько основных плюсов эксплуатации моторного колеса на велосипеде, о которых говорят пользователи. Во-первых, на данное транспортное средство не требуются права. Во-вторых, электрический двигатель позволяет преодолевать значительные расстояния без существенных затрат физических сил.

    fb.ru


Categories: Велоспорт

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector