Как определить мощность мотор колеса

26

Как узнать мощность мотор колеса велосипеда

Какая мощность веломотора достаточна для электровелосипеда?

Нетрудно сделать вывод, что в подавляющем большинстве случаев, движение на электровелосипеде в режиме скутера (только на электродвигателе без педалирования) можно обеспечить веломотором мощностью 250 Вт. Нужно только помнить, что современные электродвигатели с редуктором и с прямым приводом имеют существенные отличия по вращающему моменту и максимальной скорости. Это особенно касается электродвигателей типа мотор-колесо у которых электродвигатель установлен во втулку заднего или переднего колеса.

Современные двигатели для серимйно выпускаемых электровелосипедов разделяются на три класса:
1. Двигатели с планетарным редуктором и обгонной муфтой устанавливающиеся во втулку переднего или заднего колеса велосипеда;
2. Двигатели с редуктором устанавливающиеся вблизи каретки велосипеда и использующие имеющийся привод цепью (центральный или кареточный двигатель);
3. Двигатели прямого привода (без редуктора) устанавливающиеся во втулку переднего или заднего колеса электровелосипеда;

— Двигатели с планетарным редуктором для электровелосипеда:

Такие двигатели обеспечивают большой вращающий момент и большую скорость электро велосипеду – до 45 км/час. Мотор колесо этого типа с номинальной мощностью в 250 Вт и питанием от аккумулятора с напряжением 36 или 48 Вольт, обеспечит Вам комфортное передвижение практически во всех случаях.Чем выше напряжение аккумулятора, тем больше максимальная скорость. Веломотор с внутренним планетарным редуктором почти незаметен во втулке заднего колеса. Его размер сопоставим с размером фривила (кассеты со звездами). Такие двигатели имеют внутреннюю обгонную муфту, которая обеспечивает легкий ход электровелосипеда в режиме с отключенным двигателем. Масса такого двигателя электровелосипеда около 3-4 кг. Практически все серийные модели современных электровелосипедов, изготавливаемых для Европы, Японии и Австралии, оборудованы мотор-колесом на базе двигателя с планетарным редуктором мощностью 180-250 Вт и питанием от аккумуляторв с напряжением 36-48 Вольт. Такие двигатели не требуют никакого обслуживания в течение всего срока эксплуатации, почти герметичны и достаточно долговечны. И что немаловажно, самые экономичные с точки зрения расхода энергии аккумуляторной батареи. Они на 30% экономичнее двигателей прямого привода на скоростях до 25 км/час.

Кареточные подвесные редукторные электродвигатели

Веломоторы подвесного типа устанавливаются вблизи каретки электровелосипеда и имеют ряд серьезных недостатков, связанных с очень большим и быстрым износом цепи и звезд велосипеда, которые приходится менять несколько раз за сезон. Кроме того, рама велосипеда должна иметь повышенную прочность если используются двигатели с номинальной мощностью более 200 Вт. Переключение скоростей с использованием этого двигателя также не слишком удобно и опертивно т.к. при каждом переключении необходимо сбрасывать «ГАЗ».

Двигатель прямого привода в ободе 16-28 дюймов

Двигатели прямого привода для мотор-колеса электровелосипеда имеют малый вращающий момент в сравнении с редукторными двигателями, поэтому двигатели прямого привода должны иметь мощность больше 500-600 Вт. Они достаточно тяжелые.
Масса шестисот ваттного двигателя прямого привода около 5,5 кг. Кроме большой массы, мотор колеса с двигателями прямого привода имеют более низкую амортизацию из-за большого диаметра двигателя и малой длины спиц. Для таких двигателей требуется дорогостоящий энергоемкий и тяжелый аккумулятор т.к он более чем на 30% прожорливее двигателя с планетарным редуктором.
Увеличивается масса всего электровелосипеда. Кроме того, двигатель прямого привода будет подтормаживать движение электровелосипеда на педалях в случае истощения акуммулятора в процессе поездки. Это связано с отсутствием обгонной муфты и сильными магнитами в конструкции двигателя. Электровелосипед практически уже перестает быть велосипедом как таковым, а превращается в полноценный скутер.

Электровелосипед с двигателем прямого привода

Электровелосипед с редукторным двигателем

Резюме:
Для велосипедистов ориентированных на скорости не выше 45 км/час, электровелосипеды с редукторными двигателями мощностью 250-500 Вт — оптимальны по соображениям стоимости, экономичности, значительно большей дистанции пробега, общей массы велосипеда, безопасности, удобства эксплуатации и комфорта, в сравнении с веломоторами прямого привода.

Колесо приводится в движение без дополнительных элементов передачи тяги (цепи , шестерен и т.п.). Благодаря минимизации трения и механических потерь, КПД таких электродвигателей достигает 95%. В зависимости от особенностей конструкции и других критериев можно выбрать различные виды мотор-колес.

Классификация

По конструкционным особенностям различают модели:

• Редукторные – они содержат шестерни, находящиеся непосредственно в корпусе колеса. Отличаются компактностью и меньшим весом. Планетарный редуктор обеспечивает легкому мотору (массой 2–2,5 кг) высокий крутящий момент и выступают достойной альтернативой более мощным электродвигателям с прямым приводом. Электровелосипеды с редукторными 350Вт мотор-колесами развивают скорость до 30 км/ч. Такие электродвигатели зачастую используются в серийных моделях городских, прогулочных и спортивных велосипедов. 500Вт мотор-колеса, способны разогнать электробайк до 40км/час и выше.
• Безредукторные (бесщеточные ) – моторы прямого привода. Отличаются превосходной надежностью, высоким КПД и тихой работой, но более габаритны и тяжеловесны. Используются преимущественно в электровелосипедах с высокой грузоподъемностью, скоростных моделях и скутерах.

По месту установки различают следующие типы мотор-колес:

• Задние мотор-колеса с резьбой или шлицем под кассету или трещотку цепи.
• Передние мотор-колеса. Чаще используется переднее мотор-колесо, поскольку в этом случае установка и демонтаж устройства более удобны, и нагрузка на велосипед распределяется равномернее.

В зависимости от количества витков обмотки статора моторы бывают тяговые или скоростные. Этот параметр подбирается при производстве с учетом диаметра будущего обода и требуемой скорости и тяговитости мотора.

Мотор колеса изготавливают в разных типоразмерах, и они используются на электровелосипедах, электроскутерах, электромобилях и других транспортных средствах.

Параметры мотор-колеса

Важнейшим параметром электродвигателя выступает его мощность – способность быстро вращаться и при этом создавать крутящий момент на оси. При соприкосновении колеса с поверхностью дороги крутящий момент превращается в тяговую силу. Подходящие технические характеристики мотор-колеса выбираются в зависимости от особенностей планируемой эксплуатации транспортного средства, испытываемой нагрузки, условий ландшафта и необходимого значения максимальной скорости.

• Редукторный мотор мощностью 250–350 Вт оптимально подходит для оснащения велосипеда, который будет применяться на местности с небольшими перепадами высоты (порядка 12%) пользователем с весом до 90 кг. Скорость передвижения при этом будет достигать 25–30 км/ч.
• Мотор с прямым приводом и мощностью 500 Вт обеспечивает такой же крутящий момент, как и редукторный двигатель на 350 Вт, но на прямых участках позволяет разгоняться до 45 км/ч.
• Двигатель на 600 Вт позволяет с легкостью преодолевать достаточно крутые подъемы и отлично подходит для скоростной езды по шоссе.
• Моторы на 800 и 1000 Вт обеспечивают еще больше преимуществ по скорости и крутящему моменту. Они прекрасно подходят для езды по бездорожью и холмистой местности с крутыми или затяжными подъемами. Но использовать их нужно с более мощными аккумуляторами, а значительное увеличение массы опасно перегрузкой рамы.
• Сразу 2 мотор-колеса (переднее и заднее) мощностью 600–1000 Вт устанавливаются на велосипеды, эксплуатируемые в горной местности с крутыми подъемами.

Предлагаем вам также ознакомиться с нашим предыдущим материалом о том, как правильно пользоваться Li-ion аккумулятором.

Для точного измерения мощности мотор-колеса используется специальный стенд, определяющий момент силы при помощи датчиков нагрузки. Производители указывают на электромоторах номинальную мощность, для нахождения которой выполняются многочисленные лабораторные испытания и инженерные расчеты. Самостоятельно (без стендов) рассчитать потребляемую мощность мотор-колеса гироскутера, электровелосипеда или другого персонального электротранспорта можно только приблизительно.

Как узнать мощность мотор-колеса

Чтобы выполнить приблизительный расчет мощности мотор-колеса, нужно:

1. Измерить ток при помощи последовательно включаемых в цепь амперметров. В данном случае амперметр подсоединяется в разрыв цепи между аккумуляторной батареей и контроллером.
2. Измерить напряжение АКБ. Вольтметр подсоединяется параллельно исследуемому участку цепи.
3. Вычислить произведение измеренных значений тока и напряжения, т.е. потребляемую мощность.
4. Умножить полученное значение на КПД электромотора – получим величину мощности на валу МК. КПД электромотора указывается производителем в документации и в среднем составляет 80–90% (при умножении – коэффициент 0,8–0,9).

Силу тока и напряжение нужно замерять под нагрузкой. При отсутствии динамометрического стенда следует подыскать ему альтернативу. Для определения скорости подойдет велокомпьютер. Его показания основываются на расчете оборотов колеса и достаточно точны, если в настройках указан верный диаметр.

Затем нужно создать нагрузку для электромотора. Сделать это можно несколькими способами:

1. Измерить время разгона до предельной скорости на ровном и сухом участке асфальтированной дороги. При помощи предыдущей формулы (P=IU) рассчитать мощность, развиваемую электромотором при максимальном разгоне.
2. Преодолеть на электровелосипеде или другом испытуемом транспорте участок с равномерным подъемом. Запомнить значения амперметра и вольтметра. Для расчетов мощности, развиваемой при таком подъеме, используется формула P=IU·КПД (в среднем берется 0,8). На подъемах разной крутизны можно приблизительно рассчитать мощность конкретного электротранспорта, развиваемую им в различных условиях. Номинальной считается наибольшая мощность, развиваемая электромотором без вреда для его исправности.
3. Определить высоту подъема (можно воспользоваться GPS навигатором) и выполнить заезды на него. Рассчитать мощность по формуле P=mgh/t, где m – суммарная масса транспортного средства и ездока в кг, g =9,81, h – высота подъема, t – время заезда, P – мощность в Вт.

Как определить подходящую мощность МК

Теперь рассмотрим, как определить мощность мотор-колеса, которое позволит развивать желаемую скорость. В среднем электровелосипед с электромотором на 350 Вт разгоняется до 25–30 км/ч. При мощности электродвигателя 500 Вт максимальная скорость может достигать 40 км/ч, при 750 Вт – 50 км/ч, при 1000–1500 Вт – 55 км/ч.

Кроме мощности мотор-колеса, на развиваемую скорость влияет совокупность дополнительных факторов:

Олег Игоревич Охорзин 29 марта 2019

Данная статья посвящена для тех, кто хочет сам из своего велосипеда собрать себе классный электровелосипед под определенные нужды.

В ней мы постараемся с Вами решить, какой Вам нужен мотор в данный момент и вообще ,что в итоге Вы хотите получить от своего будущего электровелосипеда.

На текущий момент наш магазин имеет полную линейку моторов под любые Ваши нужды.

1. Я хочу , чтобы мотор мне помогал и имел хороший накат.

С данной задачей справится любое мотор-колесо с мощностью 250-350 Вт. Данные мотор-колеса именно для этого и созданы. Такой мощности с лихвой хватает, чтобы снять нагрузку до 50-70% с Ваших ног. Они будут отлично Вам помогать заезжать в гору или просто передвигаться по прямой дороге.

250-350 Вт моторы в 95% являются редукторными (внутри расположены шестерни), они очень легкие и имеют самый лучший накат из всех мотор-колес для велосипеда.

Данные моторы можно приобрести как с дисплеем так и без него. На самом деле дисплей у таких комплектов не особо, то и нужен, можно ограничится обычным велокомпьютером.

Далее Вам только остается определится с пробегом и выбрать необходимый аккумулятор.

2. Я хочу , чтобы мотор мне помогал, был отличный накат, но иногда я хочу кататься на моторе без ограничений.

С такой задачей может справится и 350 Вт мотор, но ему будет тяжеловато, и общие рекомендации, хотя бы трогаться с педалей, дольше прослужит.

Однако мы рекомендуем брать моторы уже хотя бы 500 Вт.

На очень крутых горках мотору помогать все равно придется (если хотите, чтобы он служил Вам долго), но на прямой дороге и не больших холмах такие моторы легко справятся с задачей Вас вести самостоятельно.

3. Я хочу , чтобы мотор меня возил, завозил в горки, но иногда я не прочь сам покрутить педали.

С такой задачей Вам уже просто придется брать моторы от 1000 Вт до 1500 Вт, либо кареточный мотор от 750 Вт.

Минус в том ,что от 1000Вт идут мотор-колеса типа директ-драйв, они уже начинают иметь небольшое сопротивление за счет своей без редукторной конструкции, по этому крутить педали можно, но сложнее, за то большинство горок Вам станет не почем, и Ваш велосипед станет полноценным мопедом. Кстати, надежность дирек-драйв моторов (без редукторных) выше, так как в них кроме подшипников нет трущихся деталей.

4. Я хочу превратить свой велосипед в мопед и гонять на нем не менее 60 км/ч

Тут мы рекомендуем смотреть на моторы исключительно от 1500 Вт. Для того чтобы гонять с такой скоростью нужен мощный аккумулятор. Об ассистенте тут говорить уже нет смысла, хотя поставить его все еще можно. Велосипед будет относительно тяжелый, контроллер большой и накат плохой. Превращая велосипед в мопед, педали на нем выполняют функцию – аварийной докатки до дома или незначительное снижение расхода энергии в пути.

5. Я хочу превратить свой велосипед в ракету и гонять на нем не менее 70-80 км/ч

Остановитесь! Не делайте этого со своим велосипедом. Мало того, что для реализации такой задачи Вам потребуется тяжелое мотор-колесо мощностью от 3000 Вт и огромный аккумулятор, Ваш велосипед просто напросто не выдержит такой нагрузки, Вы сильно рискуете жизнью.

Для реализации такой задачи Вам необходимо купить специальную раму и уже на базе такой рамы реализовывать свою мечту.

6. В чем принципиальное отличие между редукторным мотором, мотор-колесом типа директ-драйв и кареточным мотором типа мид-драйв?

• Редукторное мотор-колесо – маленькое, легкое, накатистое, но из-за наличия шестерней имеет ограничение в форсировании, ну и само собой эти шестрени имеют срок-службы. Зато отличный крутящий момент;
• Директ-драйв мотор-колесо – большое, тяжелое, плохой накат, но из-за отсутствия трущихся деталей имеет гораздо более высокую надежность, возможность его форсировать, как правило это только мощные моторы;
• Кареточный мотор мид-драйв – имеет все те же преимущества, что и редукторное мотор-колесо, но за счет размещение в каретке Вы получаете следующие преимущества – сохранение задних передач и возможность их переключать. Таким образом кареточные моторы гораздо лучше заезжают в горки чем обычные мотор-колеса. Центр тяжести по середине. Очень актуально для двух-подвесов. Основной минус — цепь и звезды переключений — это расходники.

Итого можем подвести следующие итоги:

• Если Вам нужен легкий помощник с функцией «иногда покататься на газу – редукторное мотор-колесо
• Если Вам нужен мопед / мотоцикл – мотор-колесо директ-драйв
• Если Вам нужен легкий мотор с функцией помощника, мопеда и преодоление горной местности – кареточный мотор.

Все типы моторов можно купить в нашем магазине. Мотор-колесо для фэтбайка, кареточный мотор для фэтбайка, мотор-колеса редукторный, мотор-колеса директ-драйв, любой мощности, все это у нас можно купить, так как все есть в наличии.

Олег Игоревич Охорзин 29 марта 2019

Итак, выбор мотор-колеса (МК), чем руководствоваться и как выбирать.

Для того, чтобы правильно выбрать МК, надо знать, каких типов МК бывают и какие свойства (характеристики) важны при выборе. По типам МК делятся на два основных: Редукторные МК (Geared Hub Motor), и МК с прямым приводом (ДД, DD, Direct-Drive Hub Motor) Их конструкции отличаются тем, что у редукторного МК, как следует из названия, присутствует редуктор с отношением редукции обычно 1:4,1:5 и встроенный фривилл, который при накате позволяет вывешивать статор относительно ротора неподвижно, из за чего при движении накатом и на педалях ничто не мешает. У ДД мотора никаких промежуточных деталей нет, статор крепиться непосредственно к оси, ротор соединяется с крышкой, через которую и передается движение на колесо. Из за такой конструкции при движении накатом и на педалях возникает противоэдс (мотор как бы работает в режиме генератора) из за чего есть сопротивление вращению, получается хуже накат и небольшое сопротивление движению на педалях.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОТОР-КОЛЕСА:

• номинальная мощность. Указывает на то, на какую мощность рассчитан мотор. Как правило, обычно мотор может «переварить» без особых проблем 2 номинальных мощности, а в некоторых случаях и 3-4. От мощности, используемой МК, зависит скорость электровелосипеда. Более подробно зависимость скорости от мощности для разных видов МК можно посмотреть на симуляторе МК;
• вес МК обычно пропорционален его мощности, чем больше вес, тем большую мощность можно в него «вкачать». Распределение по весу, сверхлегкие: 1.4 кг (250-350 вт), легкие: 2-3 кг (250-500 вт), средние: 4-6 кг (500-1500 вт), тяжёлые: 6-10 кг и больше (1000-3000 вт и больше);
• номинальная RPM, количество оборотов в минуту на номинальной мощности. Указывает на то, скоростной это или тяговый мотор. МК с низким RPM обычно имеют хорошие тяговые характеристики, с высоким RPM низкие, что влияет на проходимость вела и динамику разгона. От RPM и диаметра колеса зависит, какую максимальную скорость сможет развить электровелосипед. RPM в скорость (км/ч) можно перевести по следующей формуле: Lm х RPM x 60/1000 = км/ч, где Lm — длина окружности колеса в метрах;
• ширина, влияет на то, в какую переднюю или заднюю вилку можно поставить МК. Основные стандарты размеров ширин МК: 90-93, 100-105, 135, 145. Надо не забывать, что при выборе МК надо добавлять ширину трещетки (кассеты) и/или дискового тормоза, которые планируются использовать совместно с МК. Обычно с МК, устанавливаемом назад, используются трещётки на 6-7 звезд;
• тип установки, передние или задние. Задние МК обычно имеют на крышке выступ с резьбой для установки стандартной трещётки или кассеты, на передних этого нет. У трещетки и кассеты разные крепления, поэтому на это тоже надо обращать внимание при выборе МК, обычно в МК присутствует крепление под трещётку, крепление под кассеты встречается не так часто и должно быть специально указано в описании МК (например, Bafang CST или QQ Cassete);
• тип крепления тормоза, влияет на то, какой вид тормоза можно установить на данный МК: без крепления, крепление под дисковый тормоз, крепление под барабанный (роллерный) тормоз;
• диаметр оси. Диаметр оси у МК может быть разный, у легких редукторных МК — 12 мм (QQ, Bafang), у более тяжёлых редукторных и ДД МК — 14 мм (MAC), у некоторых даже 16. Не смотря на разный размер оси практически все МК, устанавливаемые на велосипед, имеют «проточку» с двух сторон под стандартные велосипедные дропауты в 10 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ОБОИХ ТИПОВ МОТОРОВ

А теперь можно порассуждать о том, как лучше выбирать МК. Основной выбор, это конечно выбор между типами МК, редукторные или прямого привода (ДД).

Шестерни редукторного мотор-колеса

Основные преимущества редукторных мотор-колесо:

• низкий вес, вес редукторных МК начинается от 1,4 кг (Keyde), 2-3 кг (QQ, Bafang) до 4,5 кг (MAC);
• сочетание неплохих тяговых и скоростных характеристик, хорошая эффективность в большом диапазоне скоростей;
• хороший накат и отсутствие препятствий педалированию из за наличия встроенного фривила.

Недостатки редукторных мотор-колес:

• не очень большая максимальная мощность, которую можно подавать на МК без риска сжечь мотор, для QQ и Bafang это обычно 800 вт (1 квт кратковременно), для MAC 1.2-1.5 квт (2 квт кратковременно). По Keyde данных пока нет;
• меньший ресурс без обслуживания, большая склонность к поломкам при жестких режимах эксплуатации, типа больших стартовых токов и динамическиех нагрузок, что может привести к поломкам шестерёнок или фиривала. Это не значит, что редукторный МК намного менее надёжный, просто его «убить» проще при неграмотной или экстремальной эксплуатации;
• отсутствие возможности рекуперации и электроторможения — больший шум из за наличия и вращения шестерёнок.

Статор директ-драйв мотор-колеса

Достоинства МК прямого привода:

• простота и надежность конструкции;
• наличие возможности рекуперации и электроторможения;
• более низкий шум, особенно при наличии «синусного» управления.

Недостатки МК прямого привода:

• большой вес. Вес МК прямого привода начинается от 5,3 кг, обычно 6-7 кг. Существуют мини МК прямого привода (3-4 кг), но их мощность и тяговые характеристики очень «скромные» по сравнению с редукторными МК того же веса;
• наибольшая эффективность МК достигается в достаточно узком диапазоне скоростей, т.е. например, на малых скоростях (движение в гору, по грунтам и т.д.) редукторный МК более эффективен чем МК прямого привода;
• худший накат и небольшое сопротивление педалированию.

Ротор директ-драйв мотор-колеса

Итак, если вы собираетесь делать легкий электровел-ассистент, весом до 30 кг, скоростью до 45 км/ч и пробегом до 40 (60-80 в режиме помощника), то идеально подойдёт редукторный МК. Если нужен тяжелый «электропед», способный катить далеко и быстро, т.е. со скоростью выше 50 км/ч и на расстояние свыше 50 км (без педалей), то для этих целей хорошо подходит МК прямого привода (ДД).

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, С КАКОЙ СКОРОСТЬЮ ПОЕДЕТ ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕД ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВЫБРАННОГО МОТОР-КОЛЕСА?

Это зависит от диаметра колеса в которое устанавливается МК и его номинальных оборотов. Номинальные обороты (которые достигаются при номинальной потребляемой мощности) должны указываться производителем (продавцом) в характеристиках МК. Формула перевода оборотов в скорость следующая: L х RPM x 60/1000 = км/ч Где: L — длина окружности колеса, RPM — номинальные обороты колеса.

Соответственно при форсировании МК мощностью выше номинала, скорость возрастает, если хотите форсировать по скорости, поднимаете напряжение, если по тяге — ток. Грубо говоря, в общем случае, каждый вольт прибавки дает прирост в 1 км/ч (до 50 км/ч, дальше возрастание скорости от напряжения сильно нелинейное).

ГДЕ КУПИТЬ МОТОР-КОЛЕСО?

В нашем магазине мастерской можно купить любой из типов мотор-колес. Ознакомится с ассортиментом мотор-колес можете тут — мотор-колеса.

Как измерить мощность мотор-колеса электротранспорта?

Чтобы точно измерить мощность мотор-колеса, необходимо использовать специализированный стенд с датчиками нагрузки, который определит момент силы. Указываемая производителями мощность — номинальный показатель, полученный в результате лабораторных исследований в идеальных условиях. Купить электровелосипед недорого в соответствии со всеми вашими требованиями приглашаем в интернет-магазин smart8.by. Новые модели от Michael Blast, Minako, Syccyba, Volteco, Volten, Green City, Izh-bike, Kugoo, White Siberia, Xiaomi, Electro Hybrid, Eltreco точно не подведут!

Хотите купить надежный электроскутер https://smart8.by/jelektrotransport/jelektroskuteri/ ? У нас вы можете сделать это по выгодной цене. Новинки 2022 года уже в продаже!

Ищете самый комфортный для поездок по городу индивидуальный электротранспорт? Советуем купить электросамокат в Минске https://smart8.by/jelektrotransport/jelektrosamokati/ . Онлайн-магазин умных гаджетов smart8.by предлагает линейку надежных, стильных, мощных и компактных моделей с развиваемой до 100 км/ч максимальной скоростью.

Приобрели электротранспорт и хотите рассчитать мощность мотор-колеса самостоятельно, без сложного оборудования? Расскажем, как это сделать. Но помните: результат будет иметь небольшую погрешность.

Как рассчитать мощность мотор-колеса?

Необходимо выполнить следующие шаги:

1. В разрыв цепи между аккумулятором и контроллером подключите амперметр и измерьте силу тока.
2. Параллельно участку цепи, который вы исследуете, подсоедините вольтметр. Измерьте напряжение аккумуляторной батареи.
3. Перемножьте полученные значения. В результате вы узнаете потребляемую мощность.
4. Узнайте из сопроводительной документации вашего устройства указанный производителем КПД. Умножьте полученное выше число на КПД. Таким образом вы узнаете мощность на валу мотор-колеса.
5. Воспользуйтесь бортовым компьютером. Измерьте время разгона транспортного средства до максимальной скорости. Дорожное покрытие при этом должно быть асфальтовое, ровное, сухое. Используя формулу P=IU, как в шаге № 3, рассчитайте мощность мотора при предельной скорости.
6. Найдите участок дороги с плавным подъемом и, преодолевая его, отследите показания амперметра и вольтметра. Перемножьте эти значения и КПД (можно принять КПД = 0,8).
7. При помощи GPS навигатора определите высоту подъема. Несколько раз заедьте на него и вычислите среднее время заезда. Суммируйте массу электровелосипеда или электросамоката, или электроскутера и райдера. Перемножьте значения массы, высоты и коэффициента g (g=9,81), разделите полученное число на время езды. Так вы получите показатель мощности в Вт.



Факторы, влияющие на мощность

Чтобы выбрать транспортное средство достаточной для ваших задач мощности, стоит учесть:

Как выбрать мотор колесо для велосипеда — виды и рекомендации



Городские, дорожные, горные электровелосипеды быстро доставят к месту назначения, не заставят стоять в пробках, не потребуют затрат на заправку двигателя маслом и топливом. Люди, решившие приобрести новомодное транспортное средство или самостоятельно переоборудовать свой байк в электрический, задаются вопросом: какое мотор колесо выбрать для велосипеда, чтобы не ошибиться. Одни без труда поднимут в гору, не замечая встречного ветра. Другие ориентированы на максимальный пробег и скорость. Каждый вид имеет как достоинства, так и недостатки. Постараемся информативно помочь с правильным выбором.

Виды электроколес для велосипеда

Производители предлагают новичкам и опытным пользователям байки, на которых вместо обычных колес установлены электродвигатели. Они напоминают большую велосипедную вилку, заспицованную в обод колеса. Тип электродвигателя подбирают по требованиям к тяге и скорости, условиям эксплуатации. Моторы, которые устанавливаются в колесо, подразделяются на три вида:

• редукторные;
• прямо-приводные;
• каретные.

Выбранные модели колес должны соответствовать техническим параметрам (напряжение, мощность, вес, защита от влаги и пр.). Например, электроколесо, встроенное в каретку, допускает одновременное вращение педалей.

Популярностью пользуются мотор колеса с редуктором. Устройство повышает крутящий момент, что обеспечивает свободный накат при отключенном электродвигателе. Редукторные мотор колеса характеризуются небольшим весом и размером.

Простая прямо-приводная конструкция состоит без вспомогательных передаточных деталей; вырабатывает энергию, поступающую к аккумулятору электровелосипеда; при торможении работает в режиме генератора.

Редукторное



Главные фирмы, выпускающие велосипедные моторы, находятся в Китае. В рейтинге лучших производителей присутствуют бренды Bafang, MXUS, Golden Motor, Pasion eBike. Особенности редукторных электроколес:

1. Легкий моторчик не мешает крутить педали.
2. Велосипедист свободно преодолевает резкие подъемы.
3. Электродвигатель вместе с планетарной передачей установлен в ступице колеса.
4. Шестеренки выполнены из пластмассы.
5. Установлена обгонная муфта, передающая момент только в одном направлении (от двигателя).
6. При обратном ходе передачи электромотор отключается и не мешает вращению колеса.

Редукторные электроколеса бывают двух видов. Скоростные достигают максимальных показателей при медленном разгоне. Тяговые колеса − наоборот.

Например, самые легкие велосипеды Bafang (вес мотора 2 кг) работают в режиме 350-500Вт. Байк за 10 секунд разгоняется до 35км/ч. Колесо для велосипеда фирмы MAC, разработанное по заказу американцев, весит 4,4 кг. При мощности 1000Вт байк развивает скорость до 55 км/ч.

Преимущества и недостатки

К положительным характеристикам редукторных мотор колес относят:

• лучший КПД при большом скоростном диапазоне;
• небольшой вес и размеры;
• свободный накат;
• низкий расход энергии;
• легкое преодоление подъемов;
• нет сопротивления движению при педалировании.
• стандартная комплектация не дает развить большую скорость, получить мощность более 1000Вт;
• недостаточная надежность мотор колеса;
• пластиковые шестеренки, у которых легко срезаются зубья;
• при порче обгонной муфты придется работать только педалями.

Прямоприводное

Мотор этого типа легко установить на колесо, превратив рядовой байк в электрический. Дорогие модели выпускают со встроенными двигателями с полной комплектацией. Моторколесо прямого хода не имеет редукторной передачи, характеризуется повышенным сроком эксплуатации в сравнении с другими видами. Простое устройство, состоящее из ротора и статора, устанавливают на переднее, заднее или на оба колеса одновременно. Мощность используют для достижения высоких скоростей. Показатель связан с видом МК и аккумулятора, имеет разбег от 150 до 2000Вт. Например, динамику электродвигателя на 1500Вт сравнивают со скутером. Мотор колесо быстро разгоняется до скорости 50км/ч, что на 50% выше мотора на 1000Вт. На всех моделях установлены датчики холла.

Преимущества и недостатки

Плюсы мотор колеса:

• упрощенная конструкция;
• легкий монтаж;
• незаметное положение на велосипеде;
• бесшумная работа;
• повышенный КПД;
• возможность разогнаться до 60 км/ч на ровной дороге;
• надежная конструкция не требует проведения ТО.
• большой вес (до 6 кг и выше) и размеры мотор колеса;
• при поломке хотя бы одного из трех датчиков мотор колесо перестает работать;
• плохой КПД на низких скоростях и при подъемах;
• использование слабого контроллера и зарядного устройства снижает силу двигателя;
• присутствует сопротивление движению.

Мощности мотор колес

Выбирая электровелосипед, потребители прежде всего изучают характеристики модели, которые зависят от целей катания. При этом редукторные мотор колеса по мощности вдвое превышают прямоприводные. Двигатель нужной мощности подбирают по величине скорости и характеристикам тяги. Показатель имеет большой разбег (150-3000Вт) и выше. Например, компания Free Eco Energy выпустила мотор колесо Quanshun 3000Вт. Максимальная мощность двигателя в 3 раза превышает номинальную (9000). Величину определяет не мотор, а контроллер.

Стендовые замеры на тренажерах определили показатели, подходящие для целей катания.

Особенности передвижения	Мощность (Вт)
Преодоление крутых подъемов	220-290
Катание на скорости 20 км/час по хорошей асфальтированной дороге	110-140
Спокойное движение по ровной трассе со скоростью 12-18 км/час	40-60
Движение только на электродвигателе (без помощи педалей)	250
Езда по холмистому месту	500
Велопрогулки (скорость 25–30 км/ч)	250-350
Скоростная езда по шоссе	600
Катание на скорости 40-50 км/ч	800-1000
Горная местность с резкими подъемами	1000-1500

Параметры электроколес



Каждый производитель старается сделать электробайк надежным, качественным, доступным по цене. Скорость, бренд, мощность, вес мотора, диаметр оси колеса − главные показатели любой модели. Чем дороже велосипед, тем легче его вес. Например, для городских МК нормальным весом считается 23 кг. Для велосипедистов, катающихся по городу со скоростью 30 км/час, подходят компактные редукторные моторы с мощностью 350Вт. Технические параметры выбранной модели должны соответствовать:

• особенностям эксплуатации;
• номинальной мощности;
• весу;
• материалам изготовления мотор колеса;
• типу установки;
• особенностям дорожного покрытия.

Мотор колеса, зарядные устройства, особенности комплектующих деталей формируют вес электровелосипеда. Чем больше масса, тем выше мощность. Например, прямоприводные МК тяжелее редукторных при равной мощности. Вес электроколеса на 5000 Вт составляет более 13 кг, из-за чего увеличивается расход батареи. Альтернатива сверхмощным видам − электродвигатель на 1000–1500 Вт. Он весит 4-5 кг, предназначен для катания по горным или холмистым дорогам. Редукторный мотор Bafang 250 Вт весит всего 2 кг. Прямоприводные электродвигатели 1500Вт при весе 8-9 кг помогают достичь скорости 50км/час. Как же правильно подобрать модель по весу?

1. При езде по городу или пересеченному рельефу со скоростью 35км/час выбирайте двигатель весом от 4 кг и мощностью 250Вт.
2. Если решили трансформировать байк в электромопед, двигающийся 50км/час, покупайте МК, который весит более 12 кг (с учетом массы аккумулятора).
3. При скорости 90 км/ч мотор весит 35 кг и более.
• максимально облегченные − 1,4 кг;
• легкие − 2,5 кг;
• средние − 5-6 кг;
• тяжелые − 10 кг и более.

Диаметр оси

Габаритные размеры колеса − важный параметр при выборе электродвигателя. МК отличаются диаметром оси (12, 14, 16 мм), устанавливаются на байк с помощью шлиц или стандартной трещотки. Маленькое колесо снижает скоростное движение, но увеличивает тягу. На гору одинаково успешно доезжают и на 28 ободном велосипеде, и на редукторном двигателе на 350Вт с диаметром колес 15 дюймов. При размещении на байке добиваются оптимальной развесовки на осях.

Ширина под разные типы дропаутов

Необычным термином называют посадочные места под колеса (ушки). Дропауты разделяют на два типа:

1. Горизонтальные напоминают вытянутый гаечный ключ, запас расстояния на котором разрешает регулировать положение заднего колеса и натяжение цепи.
2. Вертикальные крепления присутствуют на скоростных байках, которые имеют систему переключения передач. При этом типе положение колеса и цепи не меняется.

Расстояние между ушками определяют по нижним концам и только в горизонтальном положении. Существуют стандарты ширины для разных видов дропаутов. Например, для односкоростных моделей − 110 мм. Велосипеды для экстремальной езды − 150 мм. Шоссейные байки − 126 и 130 мм. Для большинства моделей для установки мотор колеса передняя вилка составляет 100 мм, задняя − 135-145 мм.

Три важных момента:

1. Из-за большого веса, высоких скоростей, нагрузки на велосипедах с электрическим приводом разрушение дропаутов увеличивает риск тяжелых последствий. Поэтому для оснащения МК выбирают байки со стальной амортизационной вилкой спереди и прочными ушками сзади.
2. Для монтажа электродвигателя не подходят модели с тонкими задними посадочными местами под колеса.
3. Рекомендуется использовать усилители дропаутов, которые обеспечивают безопасное катание по бездорожью и ухабистым дорогам.

Компоненты для электрификации байка



Обычный велосипед становится электрическим при установке дополнительных устройств. Профессионалы рекомендуют использовать недорогие компоненты Volta bikes, которые получили высшую оценку в сравнении с серийными моделями. Для электрификации понадобятся следующие компоненты:

• встроенный в колесо электромотор;
• аккумуляторная батарея (источник питания);
• контроллер, который подает ток на двигатель и поддерживает скорость движения;
• ручка газа, регулирующая напряжение;
• датчик тормозов;
• велосипедный компьютер (по желанию).

На МК устанавливают двойные обода с толстыми спицами, которые компенсируют нагрузку при повышенном крутящем моменте.

Рекомендации по выбору мотор колес

Анализ возможных вариантов использования МК, опробование существующих моделей позволяют дать 9 советов:

1. Если вы будете кататься на скорости до 40 км/час, выбирайте редукторное электроколесо. При превышении показателя покупайте МК прямоприводные.
2. Для езды по городу достаточная мощность двигателя − 250Вт. Для резких подъемов нужен мотор колесо на 1000-1500Вт.
3. Отдавайте предпочтение велосипедам с хорошими амортизаторами, чтобы вас не выбило из седла даже на маленькой яме при скорости 50км/час.
4. Прежде чем выбирать модель, определитесь с видом мотора, который по мощности подойдет под цели вашего катания.
5. Важное значение имеет тип установки и ширина рамы. Если конструкция байка не позволяет разместить МК назад (наличие ножного тормоза, планетарной втулки, дорогая трансмиссия), есть смысл установить переднее мотор колесо.
6. Выбранные МК должны соответствовать техническим параметрам.
7. Для компактного перемещения стоит обратить внимание на габариты электровелосипеда. Лучший вариант − невысокая складная рама, колеса до 20 дюймов, наличие передней амортизационной вилки.
8. Корпус мотора должен быть прочным и надежным. Недопустимо наличие выступающих деталей, нетехнологических щелей, плохо прокрашенных частей.
9. На качественных МК обязательно присутствует гравировка фирмы-производителя, серийный номер, код модели, мощность.

Заключение

Производители предлагают большой выбор велосипедов, аксессуаров одежды, дизайна электроколес. Для контроля за скоростью в целях безопасности движения в Европе и Японии изготавливают МК мощностью не выше 250Вт. В США ограничение устанавливают только по скорости (30 км/час). Надеемся, что наша информация поможет вам подобрать электровелосипед с требуемыми характеристиками.

Как выбрать мощность электровелосипеда

Вопрос относительно мощности электровелосипеда стоит одним из первых при выборе готового варианта или набора для переоборудования в электро версию. Некоторых смущает разрешенное требование ПДД в 250 Вт, кому-то этого мало и хочется поездок с ветерком. На каком варианте остановиться? — Давайте разбираться.



ПДД РФ четко определяет транспортные средства с электродвигателем мощностью более 0,25 кВт и менее 4 кВт, как мопеды, и для управления ими нужны водительские права категории М (обычные права категории В для легковой машины тоже подойдут). На практике же, интерес инспекторов ДПС к электровелосипедам, которые не нарушают правил, около нулевой. И с 1 марта этого года вступают поправки в ПДД, касающиеся средств индивидуальной мобильности (например, электросамокатов), и внимание инспекторов переключится на компактный городской электротранспорт.

Но между тем, электровелосипеды, которые официально продаются у нас имеют паспортную мощность электропривода в 250 Вт. Много это или мало? Рассмотрим несколько критериев оценки.

Мощность рядового велосипедиста на педалях оценивается примерно в 150-250 Вт. Это значит, что электропривод добавит к велосипеду еще одни «ноги», причем более выносливые. И пока есть заряд в аккумуляторе, эта мощность добавляется к Вашей. Для перемещения по городу (без холмов), такая мощность оказывается достаточной для большинства поездок, можно приехать на работу полным сил не вспотев. Мотор большей мощности только утяжелит велосипед, и сделает его менее практичным. Современный тренд — проектировать городские электровелосипеды так, чтобы они не сильно отличались от обычных.

Так же, центральные электромоторы устанавливаемые на горные серийные велосипеды (например, Bosch Performance Line) хоть и все промаркированы 250 Вт, но кратковременно при поддержке педалирования выдают гораздо большую мощность. И ориентироваться для серийных eMTB моделей нужно на проценты поддержки педалирования и крутящий момент мотора. Это более важные параметры для езды на электровелосипеде в стиле кросскантри (где нужно динамичное ускорение и высокий момент для быстрого преодоления препятствий).

Горный электровелосипед Cannondale HABIT NEO1

Для наборов, которые превращают обычный велосипед в электро версию действует немного другой подход. Мощность у предлагаемых вариантов на любой вкус. Наборы бывают двух принципиально разных видов: центральные моторы (или кареточные) и мотор-колеса. Подробно разница между ними рассмотрена в отдельном материале. Мы остановимся на центральных решениях.

Популярностью у пользователей пользуются центральные моторы крупного китайского бренда Bafang (хотя уже есть альтернативы). У них широкий ассортимент, отработанная надежная конструкция и неплохое отношения цена/качество. Но, как и у любого технически сложного изделия, есть и свои нюансы эксплуатации. Моторы серии BBS (устанавливаются в каретку) предлагаются мощностью 250. 1000 Вт, есть мощный внедорожный Bafang G510 (но нужна специальная рама для сборки электровелосипеда). Пользователь сам выбирает (под свою ответственность) нужную ему мощность, а для «успокоения» продаются фирменные наклейки «Мощность 250 Вт».

• 250 Вт (можно перепрошить до 350) — вариант для спокойной езды в городе без больших уклонов
• 500-750 Вт — всепогодная езда по грунтовым дорогам, холмам
• 1000 Вт и более — покорение трудного рельефа (крутые уклоны), сложные дорожные условия (песок, грязь, глина)

И тут надо понимать связь мощности электромотора с остальными параметрами электровелосипеда. Большая мощность сразу утяжеляет велосипед (разница между моторами 250 и 1000 Вт может быть до 5 кг.), мощному мотору требуется более высокотоковый, ёмкий и дорогой аккумулятор, а так же мощный мотор создает огромные нагрузки на комплектующие велосипеда и многократно усиливает их износ. Гнаться за высокой мощностью для поездок по городу малопродуктивно, небезопасно и дорого на выходе.

Для динамичных лесных поездок за городом, уже есть смысл взять мощность привода с запасом, и использовать в паре с ним хороший аккумулятор. Но такие внедорожные проекты требуют и более качественного и прочного велосипеда, в качестве основания для постройки. Нужно заранее готовиться к расширению бюджета, зато такой электро-эндуро велосипед можно без проблем хранить в типовой квартире, в отличие от схожего с ним по динамике бензинового пит-байка.