Как сделать мотор колесо своими руками

Как сделать мотор-колесо прямого привода своими руками

Для превращения велосипеда в электровелосипед чаще всего используется кареточный электродвигатель или мотор-колесо. С помощью мотор-колес можно реализовать передний, задний или полный электрический привод. В зависимости от особенностей конструкции мотор-колеса бывают редукторными и прямоприводными.

Электромотор прямого привода не имеет редуктора и обеспечивает частоту вращения колеса, совпадающую с частотой вращения ротора. По сравнению с редукторными моделями, электродвигатели прямого привода:

• более надежны, очень долговечны – из-за отсутствия трущихся деталей и шестеренок;
• позволяют использовать рекуперацию – обратное превращение кинетической энергии движения в электроэнергию и восполнение заряда батареи при торможении без применения тормозных колодок;
• производятся более мощными и тяжелыми – весом до 10 кг и более, мощностью до нескольких кВт;
• более требовательны к толщине спиц, прочности обода, вилки и рамы, мощности батареи, надежности тормозов и остальных узлов;
• при той же мощности обеспечивают на старте пониженный момент и меньшее ускорение;
• при использовании мощного и тяжелого мотора – влияют на инерционность и маневренность велосипеда.

Как сделать электромотор для велосипеда?

Конечно, проще и надежнее купить готовый электромотор и установить его на велосипед. Но если вы увлекаетесь электросамоделками, можете соорудить мотор-колесо прямого привода своими руками. Для этого подойдет инверторный двигатель от стиральной машины-автомат LG с прямым приводом. Найти его на вторичном рынке – простая задача, но гораздо сложнее адаптировать приобретенный движок под мотор-колесо.

Мощность такого двигателя зависит от вместимости стиральной машины. Компания LG производит модели с вместимостью бака от 3 до 12 кг, с мощностью электромотора от 300 до 1000 Вт. Но выбрать электрический мотор подходящей мощности – это только первый и самый простой шаг. Далее предстоит его превращение в мотор-колесо с использованием ступенчатого подшипника и крепежного диска.

Основные проблемы при изготовлении самодельного МК

При изготовлении мотор-колеса придется столкнуться с несколькими недостатками:

1. Движок от стиральной машины по виду отличается от велосипедного электродвигателя. Он имеет только статор и ротор. У него нет подшипника и ступицы. Без барабанного вала, за пределами стирального узла, его проблематично установить и отцентрировать. Для использования такого двигателя на электровелосипеде понадобится ступичный подшипник и токарный станок, чтобы выточить посадочное гнездо.
2. Для статора необходимо сделать крепежное кольцо. Для этого понадобится лист металла и лазерный станок, в крайнем случае – фрезерно-сверлильный станок и болгарка.
3. На движке от стиралки неподходящая обмотка – алюминиевая, рассчитанная на напряжение 220 В. Нужно перемотать ее на медную и отрегулировать напряжение с учетом бортового напряжения будущего электровелосипеда.
4. В моторах от стиральных машин стоят ферритовые магниты. Их желательно заменить неодимовыми магнитами, что сопряжено с дополнительными расходами. К тому же,следует усилить чашу ротора кольцом из стали и создать систему замыкания для магнитных полей.
5. У чаши ротора со стиральной машины не предусмотрены выступы с отверстиями для установки спиц. Об их выполнении придется позаботиться самостоятельно. Поэтому спицовка самодельного мотор-колеса потребует немного больших усилий, чем установка его заводского аналога.

Купить или сделать самому?

Купить мотор-колесо проще и надежнее. Вам не придется проявлять сверхспособности для его изготовления и гадать, будет ли оно работать после стольких потраченных часов и приложенных усилий. Сделать самому – можно, если есть необходимое оборудование и опыт работы с электроникой.

Какой вариант выгоднее – зависит от того, что вы больше цените. Если вам дорого свое время, выбирайте и заказывайте МК с нужными вам характеристиками у нас. Но если хочется поэкспериментировать и сделать мотор-колесо собственного производства, можно рискнуть.

В предыдущей статье мы поделились историей из жизни наших заказчиков – об аренде электровелосипеда для жены.

Самодельное мотор колесо: как его изготовить и дорого ли это обойдется?

Думаете сделать веломотор своими руками? Ведь это самый дешевый способ сделать ваши поездки или велопутешествия более комфортными. Для изготовления мотор колеса вам необходимо проанализировать условия, в которых будет эксплуатироваться данный агрегат, подобрать определенные инструменты и материалы. Вполне вероятно, что некоторые детали будут заводскими или уже бывшими в употреблении. Для того, чтобы создать мотор-колесо, вам понадобятся также некоторые знания из области механики и электротехники. Но прежде, чем вы начнете собирать данный агрегат, мы хотим дать вам несколько довольно полезных советов и рекомендаций.

В первую очередь следует помнить, что качество материалов и уровень их износостойкости должна находиться в соответствии с задаваемыми оборотами и мощностью мотор колеса.

Хорошее состояние уже использовавшихся деталей, а также высокий уровень качества обработки новых значительно снизят энергопотребление и уменьшат износ элементов.

При точном расчете на прочность и обкатке новых деталей значительно снижается риск поломок и возможность выхода из строя вашего мотор колеса.

Задумав сделать веломотор своими руками, прикиньте для начала, насколько целесообразным будет такое предприятие. Вероятно, вы встретите на своем пути ряд сложностей или непредвиденных трат. Ведь исход дела зависит от ваших возможностей и ожидаемых результатов. Может случиться так, что самодельное мотор колесо не будет, на ваш взгляд, достаточно эстетичным.

Положительные и отрицательные стороны изготовления веломотора своими руками в домашних условиях:

1. Из-за неправильно произведенных расчетов мотор колесо может очень быстро выйти из строя. В этом деле очень важно грамотно рассчитать узлы и детали агрегата на надежность и прочность. Большую роль играет безопасность компоновки. Ведь именно при таких условиях исключаются всякого рода заклинивания и затиры колеса. При нарушениях безопасности компоновки вы можете столкнуться не только с замыканиями, но и с разрушением деталей, которое может стать причиной как поломки электровелосипеда, так и травм водителя и его пассажиров.
2. При изготовлении и сборке самодельного веломотора можно использовать старые детали. Ничего страшного в том, что элементы будущего мотор колеса некогда были в употреблении. Главное, чтобы они подошли вам по всем характеристикам. Если же вы планируете изготовить новые детали, вам понадобится сырье и определенные заготовки. Желательно, чтобы и то, и другое было высокого качества. Если некоторые элементы вы не можете выполнить самостоятельно по ряду причин, обратитесь за помощью в специализированные мастерские. Однако это станет еще одной статьей расходов. Например, установка спиц на мотор колесо обойдется вам в сумму от 1500 до 2200 рублей.
3. Создание веломотора своими руками предполагает определенные затраты. Ведь в момент изготовления, компоновки и сборки электромотора вы не должны забывать об электроизоляции определенных элементов. Немаловажную роль играет также защита деталей конструкции от воздействия внешних факторов (таких как песок, вода, соль, дорожные реагенты). Мощные и высокооборотные электромоторы нуждаются в минимизации зазоров трущихся деталей. Перед изготовлением мотор колеса придется обзавестись немалым количеством инструментов. Ведь благодаря им процесс пойдет значительно быстрее. Без расточного станка и дрели в этом вопросе делать нечего. Втулки и валы нужно будет вытачивать при помощи токарного станка. А стоит весь инструмент недешево. И если его приобретать специально для однократного использования, то затраты на него вы не окупите.

Что лучше: купить готовый электровелосипед или сделать самому?

Вопрос, конечно, спорный, но все же мы приведем пару аргументов в пользу самодельного электровелосипеда, так как:
1. Если использовать готовый комплект «мотор колеса», вы сможете установить его на свой велосипед всего за несколько часов.
2. По цене электромоторы для велосипедов выйдут значительно ниже нежели покупка уже готового, собранного электровелосипеда;
3. Готовый электровелосипед будет намного тяжелее за счет стандартных деталей и самых простых аккумуляторов;
4. Готовый электровелосипед будет иметь малую мощность, так как если Вы захотите сами собрать электровелосипед, то сможете подобрать интересующие Вас компоненты индивидуально.

Мы привели всего лишь несколько аргументов, которые помогут Вам с выбором, однако для того, чтоб самостоятельно собрать и изобрести рабочий механизм, нужно разбираться в электронике.

Поэтому прежде чем создавать веломотор своими руками, взвесьте все «за» и «против». Возможно, дешевле и проще будет приобрести уже готовый комплект.

Мотор колесо своими руками

Мотор-колесо (МК) является главным компонентом электрического привода велосипеда. Оно наиболее распространено среди велосипедных электродвигателей, так как позволяет довольно быстро сделать велосипед электрическим — легко устанавливается и подключается. МК подходит для любой рамы велосипеда с эксцентриковым креплением колёс. Поэтому многих интересует вопрос как сделать мотор колесо для велосипеда своими руками.

В статье мы рассмотрим:

Что такое мотор колесо?

Устройство и принцип действия мотор-колеса

Что такое мотор колесо?

Мотор колесо представляет собой колесо, на месте втулки которого расположен мотор. Оно позволяет превратить электрическую энергию аккумулятора в энергию движения транспортного средства. Применяется как в промышленных масштабах при серийном производстве электромобилей, электромотоциклов, так и при изготовлении самодельных электровелосипедов.

Существует несколько видов мотор-колёс, которые различаются по весу, конструкции, а также по электрическим и динамическим характеристикам, таким как мощность, сопротивление обмоток, развиваемая максимальная скорость и т.д. Некоторые из них способны работать как генератор, благодаря чему аккумулятор транспортного средства может подзаряжаться во время торможения.

Разновидности мотор-колёс

Чтобы лучше представлять как сделать мотор колесо своими руками, давайте разберёмся, какие бывают велосипедные мотор-колёса и чем они отличаются:

По месту установки — задние и передние. Задние мотор-колеса используются чаще, так как при старте транспортного средства вес переносится на заднее колесо, оно лучше прижимается к дороге и обеспечивает хорошее сцепление. Передние мотор-колеса применяются как сами по себе, так и в составе полноприводных моделей.

По наличию редуктора — редукторные и безредукторные (прямого привода). Редукторные мотор-колеса имеют низкий вес (двигатель весит от 1,5 кг), обладают неплохими тяговыми характеристиками и хорошей эффективностью, особенно на низких скоростях. Электровелосипеды с редукторным МК имеют хороший накат. Двигатели мотор-колес прямого привода больше по диаметру и проще по конструкции, из-за чего считаются более надёжными. Кроме этого, они поддерживают рекуперативное торможение, за счёт которого можно подзаряжать аккумулятор. Безредукторные МК чаще применяются на скоростных электробайках, способных разгоняться более 50 км/ч, но и потребление энергии у них выше.

По наличию датчиков — с датчиками Холла и без них. Большинство мотор-колес оснащается датчиками скорости и положения ротора (датчики Холла), при этом на двигатель от контроллера идёт кабель с тремя силовыми проводами и 5-6 сигнальными (тонкими). Это можно легко увидеть если посмотреть на разъём двигателя. Кабели бездатчиковых МК содержат только три силовых провода, и для управления такими мотор-колесами необходимы соответствующие контроллеры.

По ширине — для фэтбайков и обычных велосипедов. Мотор-колеса для фэтбайков шире, чем для обычных велосипедов, так как они имеют более широкий обод и соответствующий двигатель.

Кроме этого, мотор-колёса различаются по длине и диаметру оси, размеру обода, толщине спиц, номинальному напряжению, мощности и скорости.

Устройство и принцип действия мотор-колеса

Мотор-колесо представляет собой велосипедный мотор, заспицованый в обод. На корпусе двигателя расположено шесть отверстий для крепления тормозного ротора, а в случае заднего привода также имеется барабан для установки кассеты, из-за чего заднее мотор колесо шире переднего.

Статор электродвигателя содержит обмотки из медной проволоки, на которые поочерёдно подаётся напряжение от контроллера. Обмотки соединены по схеме “звезда” или “треугольник”, в редких случаях эти две схемы совмещаются (как в мотор колесе Дуюнова).

Под действием напряжения создаётся магнитное поле, которое воздействует на магниты ротора, вызывая его вращение. В случае редукторного двигателя вращение передаётся на корпус через редуктор, у безредукторного — напрямую. Редукторы используются как одноступенчатые, так и двухступенчатые, позволяющие добиться более высокого крутящего момента.

На редукторных электродвигателях устанавливается обгонная муфта, поэтому такие мотор колеса могут свободно вращаться, не создавая сопротивление. Этим обеспечивается хороший накат велосипедов с редукторными МК, чем не может похвастаться МК прямого привода.

Как сделать мотор колесо своими руками

Чтобы собрать мотор колесо для велосипеда своими руками, потребуются различные инструменты и навыки, а самое главное — достаточное количество свободного времени и большое желание добиться успешного результата.

Самым простым способом изготовить самодельное мотор-колесо является сборка на базе готового электродвигателя — в этом случае нужно лишь заспицевать мотор в обод.

Более трудоёмким вариантом является приобретение неисправного электродвигателя и его ремонт, который может включать следующие этапы:

замена датчиков Холла;

замена обмоток статора;

замена или ремонт ротора;

замена шестерней редуктора.

Изготовить электродвигатель для велосипеда с нуля достаточно сложно даже в условиях хорошо оборудованной мастерской, так как для этого потребуются обширные знания и опыт сразу в нескольких областях. Процесс будет выглядеть следующим образом:

Проектирование конструкции электродвигателя с моделированием, расчётом магнитных полей и электрических характеристик.

Изготовление статора, включающее нарезку и сборку пластин, установку изоляторов, формирование обмоток из медной проволоки;

Изготовление ротора (вытачивание вала, нарезка и сборка пластин, установка магнитов, нарезание резьбы на валу электродвигателя).

Изготовление редуктора (в случае редукторного двигателя).

Изготовление корпуса мотора.

Протяжка кабеля двигателя.

Распайка силовых и сигнальных проводов, подключение датчиков Холла.

Окончательная сборка двигателя.

Имея готовый двигатель, остаётся заспицевать его в обод. Для этого необходимо подобрать обод и спицы в соответствии с целями использования самодельного мотор-колеса. Размер обода должен соответствовать размеру колёс велосипеда, а его ширина подбирается в соответствии с типом байка. Для горных велосипедов подходят ободья шириной от 23 мм, а для фэтбайков — 101 мм.

Стоит учесть, что для установки бескамерных покрышек обод должен иметь зацепы. Лучше отдать предпочтение алюминиевым ободьям с двойным профилем, так как мотор весит больше втулки, и нагрузка будет выше. Мощный электродвигатель прямого привода потребует пистонированного обода с усиленными спицами.

На электрическом двигателе расположены отверстия для спиц, количество которых должно соответствовать количеству отверстий в ободе и количеству самих спиц, а длину последних можно рассчитать при помощи специализированных программ.

Спицовка колеса включает установку спиц, их натяжку, устранение “яйца”, “восьмёрки” и выведение “зонта”. Это довольно длительный и кропотливый процесс, так что торопиться не следует.

Если процесс изготовления самодельного мотор-колеса вас не привлекает, можно приобрести готовый комплект мотор-колесо и установить его на велосипедную раму, либо обратиться в специализированную мастерскую, где оперативно выполнят всю работу и предоставят на неё гарантию. Например, в наш сервисный центр .

Как сделать мотор-колесо из стиральной машины?

Электровелы набирают популярность, но стоимость велосипедов, а также их комплектующих остается высокой. Но есть альтернатива – соорудить мотор-колесо из стиральной машины самостоятельно. Отлично подойдет для таких целей двигатель от автомата LG с прямым приводом, который на вторичном рынке продается дешевле остальных инверторных движков. Найти мотор для будущего колеса просто, но приспособить его на место – сложная задача. Попытаемся описать все нюансы изготовления электросамоделки.

Нужен ступенчатый подшипник и крепежный диск

Идея использования электрического двигателя от стиралки в качестве основы мотор-колеса для велосипеда не новая. Такой вариант позволяет сильно сэкономить: если фирменные комплектующие для электровелов имеют цену от 5-7 тыс., то инверторные движки LG можно найти за 800-1000 руб. Конечная стоимость будет зависеть от возраста и мощности автомата.

Выдерживаемая движком нагрузка определяется вместимостью автомата. Модели от LG могут иметь бак с объемом от 3-5 до 10-12 кг. Следовательно, и мощность двигателя будет варьироваться в пределах 300-1000 Вт.

В качестве основы моторного колеса для электровела подойдут инверторные движки от автоматов LG.

Подбор движка по мощности – только первый нюанс. Также при изготовлении моторного колеса своими руками придется смириться с рядом недостатков:

• мотор от стиралки имеет лишь статор и ротор (без подшипника и ступицы);
• дополнительно потребуется крепежное кольцо для статора;
• на стиральном моторе неподходящая обмотка;
• возникнут проблемы с установкой спиц на колеса.

Установить двигатель от стиралки на колесо для велосипеда довольно сложно. Старый движок имеет лишь статор и ротор, которые без барабанного вала, вне стирального узла, не цепляются и не центруются. Чтобы приспособить устройство на электровел, придется найти ступичный подшипник и провести ряд токарных манипуляций для вытачивания посадочного «гнезда».

Нужно смастерить и крепежный диск для статора. Вырезается он из листа металла с помощью лазерной резки. При отсутствии последнего можно обойтись фразерно-сверлильным станком и болгаркой.

Проблемы с обмоткой

Третий момент касается обмотки. Дело в том, что на электромоторах от автоматических машинок она алюминиевая, что не подходит для электровела. Более того рассчитана проводка на напряжение в 220В, в то время как контроллеры велосипедов дают максимум 72В.

В итоге остается два варианта:

• перемотать обмотку (вместо алюминиевой медную);
• заменить магниты.

Моторы от стиралки оснащены ферритовыми магнитами, в которых нельзя превышать максимальную номинальную мощность. Есть сложность и в намагничивании, так как каждый блок имеет четыре полюса. Некоторые мастера нагревают устройство, ослабляя магнитики, или выбивают их молотком. Вместо них устанавливаются более подходящие неодимовые аналоги. Правда, дополнительно необходимо усилить чашу ротора стальным кольцом, соорудив систему замыкания для магнитных полей.

Чтобы усовершенствовать магниты на движке от LG, придется потратить немало сил и денег. Дополнительные расходы повышает стоимость самоделки, делая ее бессмысленной – за ту же цену можно купить специальный мотор для электровела. В итоге большинство мастеров идут по легкому пути: меняют алюминий на медь, регулируя напряжение.

Как заспицевать колесо?

Сложности возникнут и с установкой спиц. У чаши ротора со стиралки нет выступов с отверстиями – придется сделать их с нуля. Далее стержни вставляются и привариваются к ободкам.

Если есть опыт работы с электроникой и доступ к различному оборудованию, то можно рискнуть и сделать из движка LG полноценное и бюджетное мотор-колесо.