Saudações de novo!
Como meu pequeno ensaio anterior foi geralmente percebido positivamente, quero compartilhar um pouco do conhecimento sobre bicicletas elétricas acumuladas durante a leitura de fóruns.
Neste artigo, quero compartilhar quais tipos de unidades são usadas na bicicleta elétrica, seus prós, contras e recursos.
Espero que isso pareça interessante para alguém. Analisarei apenas motores CC trifásicos - porque não examinei o restante e esses outros são relativamente raros
hoje em dia.
Então, vamos começar:
Em geral, os elementos motrizes das bicicletas elétricas podem ser classificados em três tipos:
- Motor elétrico de transporte, motor elétrico localizado centralmente.
- Roda do motor de engrenagens (motor do cubo de engrenagem).
- Roda do motor com acionamento direto (acionamento direto).
Vamos começar com o
número um: mid-drive, central .
A propósito, é bastante popular em todos os tipos de bicicletas elétricas europeias de marca.
Ele está localizado próximo ao carro (pedais) da bicicleta, através de uma corrente e um mecanismo de engrenagem,
se houver uma em uma bicicleta, ela gira a roda traseira.
Prós: se uma bicicleta com marchas - uma ampla variedade de uso ideal devido a essas marchas - você pode obter boa tração em baixas e altas velocidades.
Contras: a corrente e as estrelas se tornam consumíveis; se você quebrar a corrente ao longo do caminho, dobrar a torneira ou, de alguma forma, quebrar a transmissão da corrente, você voltará para casa a pé, empurrando seu transporte.
Também impossível tração nas quatro rodas usando um único motor.
Número dois: Caixa de engrenagens, engrenadaO motor elétrico está localizado dentro do cubo da roda, há também uma engrenagem planetária de redução de engrenagem, que permite que o motor elétrico gire em velocidades mais altas que o aro da roda.
As engrenagens são geralmente feitas de plástico.
Existe um mecanismo que transmite o momento no sistema motor de roda em apenas uma direção - com tração do motor (roda livre, roda livre).
No caso em que a transmissão segue na direção oposta, o sistema é desconectado; portanto, durante o enrolamento ou movimento dos pedais, o motor elétrico não gira e, portanto, não complica a rotação da roda.
Aqui à esquerda - transmissão direta, à direita - caixa de câmbio:
motor de engrenagem:
Prós: Melhor eficiência em uma ampla gama de velocidades em relação ao acionamento direto, melhor tração em baixas velocidades e arranque, menor consumo de energia por quilômetro, tamanho e peso menores, falta de resistência ao movimento ao dirigir com pedais.
Contras: a falta da capacidade de usar a recuperação, um ponto fraco na forma de engrenagens de plástico, ao cortar qualquer dente ou danificar a embreagem excedente no caminho, você precisa pedalar.
Número três: acionamento diretoO sistema mais confiável, minimizando peças desnecessárias, é um motor elétrico limpo, o rotor fica no eixo e está estacionário em relação ao garfo, o estator gira com a roda.
Prós: no mínimo de peças desnecessárias, a recuperação é possível, a obtenção fácil de altas velocidades.
Contras: diâmetro e peso relativamente grandes, baixa eficiência em baixas velocidades.
Agora, sobre questões gerais relacionadas, principalmente com rodas de motor, porque o middrive não me interessa, então eu não estava muito interessado nisso.
Portanto, em geral, uma roda de motor de engrenagem é mais alta e mais econômica.
O acionamento direto é mais rápido; portanto, se você deseja pedalar a velocidades entre 40 e 50 ou mais, deve considerar os acionamentos diretos.
O acionamento direto também pode usar o controlador para implementar um modo de recuperação - transferindo o motor elétrico para o modo gerador, armazenando a energia gerada de volta na bateria.
O efeito de recarregar a bateria com recuperação é bastante miserável - cerca de 2-3% de aumento na quilometragem, além de nuances na forma de altas correntes de carga, e o fato de carregar uma bateria de lítio em temperaturas abaixo de +5 Celsius é matá-la (aplica-se a telefones celulares e outros dispositivos domésticos em um íon de lítio e polímero de lítio, a propósito), mas podem ser usados como freio e, assim, salvar as pastilhas de freio.
A propósito, em "transporte elétrico grande", na forma, por exemplo, de trens elétricos ER2T, a frenagem regenerativa é exatamente usada - até uma velocidade de cerca de 25 km / h, o trem freia introduzindo puramente motores elétricos de tração no modo gerador, transferindo a eletricidade gerada de volta à rede de contato.
Para uma direção econômica, é muito mais útil usar a frenagem mínima e a máxima - no litoral - ou seja, ver o sinal vermelho do semáforo, por exemplo, não ir diretamente para ele no acelerador, e fechar o acelerador por 300 metros, e acelerar para chegar ao semáforo. não mais que 10-15 km / h.
O que mais: velocidade de condução.
Uma das perguntas mais comuns para iniciantes é qual a velocidade da minha bicicleta em uma unidade elétrica?
Depende de quatro coisas:
1. A velocidade de marcha lenta da roda do motor na tensão nominal:
Um normal os vendeu indica, ou eles podem ser eliminados.
Minha roda do motor, por exemplo, tem 310 RPM a 48V. Quando medido com um tacômetro chinês,
Foram produzidas 305 rotações por minuto quando alimentadas por 4 baterias de chumbo conectadas em série de 12 volts (aproximadamente 50 volts atualmente) em uma roda suspensa - aceitável.
Não esqueça que esta é a velocidade da roda do motor sem carga, é importante!
2. O diâmetro do aro da roda. É claro que quanto maior a circunferência da roda, maior a velocidade real em velocidades iguais.
Fórmula para cálculo: circunferência da roda em milímetros / 1000 * (rotações da roda motor / 60) = velocidade em metros por segundo. Por quilômetros por hora, multiplique por 3,6, para obter a velocidade final prevista - tudo isso ainda é dividido por 1,2, porque a velocidade sob, mesmo carga bastante viável, será menor do que sem carga (cerca de 20%, sim).
3. Correspondência de poder à resistência ao movimento.
Se você tiver uma velocidade de projeto de 80 km / h, para atingir e manter essa velocidade, o motor precisará desenvolver potência da ordem de quilowatts ou 1000 watts.
Se o seu motor desenvolver uma potência de 500 watts, então, devido à resistência de rotação, não será possível atingir sua velocidade máxima, é claro e você ficará satisfeito com uma velocidade máxima de 37 km / h em vez de 50 - enquanto o motor ainda estará bastante quente devido a sobrecarga, se nessa velocidade, você dirigirá o manípulo do acelerador até o fim.
4. Tensão de alimentação.
Ao comprar uma roda de motor, a tensão nominal de alimentação é indicada para ela - por exemplo, 48 volts.
Mas ninguém alimenta diretamente esses motores - eles são controlados por um controlador que recebe uma tensão constante monofásica da bateria e a converte em uma "rotativa" trifásica para acionar a roda do motor.
Portanto, não é necessário alimentar a roda do motor com o controlador e a bateria para a tensão especificada.
Você pode alimentar um motor de 48 volts com uma bateria e um controlador de 36 volts.
24 ou 60 volts - enquanto a velocidade de rotação da roda do motor em aceleração máxima será 0,75, 0,5 ou 1,25 da nominal, respectivamente.
Ou seja, você pode controlar bem a velocidade máxima dentro de certos limites, alterando puramente a tensão da bateria e do controlador.
Existem controladores de dupla voltagem - por exemplo, 36/48 volts ou 48/60 volts.
Além disso, um parâmetro importante dos controladores em relação ao motor elétrico é sua amperagem, através da qual a potência máxima alcançada pelo motor que ele alimenta pode ser definida - por exemplo, 36v 17A = ~ 612 watt, 60V 25A = ~ 1500w
O fato é que a “potência em watts” indicada na roda do motor é o recomendado a longo prazo, no qual não superaquece e no qual é garantida sua vida longa e feliz.
E assim, com um motor de 250 watts, você pode aplicar 500 e 800 watts e até quilowatts - é claro, na perspectiva de longo prazo, as engrenagens de plástico ou as rodas livres podem não gostar, mas acredita-se que a maioria das tração nas três rodas aumenta de três em três vezes relativamente bem.
No entanto, os controladores merecem um artigo separado, portanto não entraremos nessas selvas agora.
O que é mais importante - amplificadores de desistências (braço de torque).
Devido ao fato de que a estrutura das bicicletas convencionais não foi projetada para resistir à torção do eixo da roda, especialmente no caso de um garfo / estrutura de alumínio, é altamente recomendável tomar medidas contra o giro do eixo da roda do motor.
O fato é que, de acordo com algo lá, qualquer ação gera oposição.
A roda do motor gira o aro, apoiado no eixo, ou seja, o eixo da roda é como um ponto de apoio, que ela está tentando girar na outra direção.
Se as ranhuras do garfo não aguentarem esse momento, elas quebram como resultado - a roda sai separadamente, a bicicleta na velocidade com as penas do garfo gruda no asfalto. O que isso leva a isso - espero que não seja necessário explicar, fraturas ósseas e até o necrotério como resultado - é bastante provável.
Boa sorte com eletrificação, amigos!
PS algo que meus olhos aqui são desagradáveis - pela primeira vez, ele próprio, no cenário geral, percebeu ...
mas em geral sou branca e fofa, se você não precisar ir trabalhar de manhã cedo ...: D
