Меню Закрыть

Двс в колесе – Мотор-колесо с ДВС: engineering_ru — LiveJournal

Мотор-колесо с ДВС: engineering_ru — LiveJournal

Привычно видеть мотор-колесо в составе электровелосипеда.
Собственно, мотор-колеса (wheel hub motor) появились довольно давно и с самого начала были электрическими.

Но были, оказывается, и экземпляры с встроенным в колесо двигателем внутреннего сгорания:

В 1893 году француз Феликс Милле (Félix Théodore Millet) создал несколько экземпляров своего мотоцикла с пятицилиндровым звездообразным двигателем, размещенным в колесе. Двигатель — ротативного типа, т.е. цилиндры вместе с колесом вращаются вокруг неподвижного коленвала.

Мотор выдавал 1,2 лошадиные силы при 366 об/мин, что позволяло развить скорость до 55 км/час. Масса конструкции 60 кг, из которых 10 кг — двигатель.

В июне 1895 года Милле на данном агрегате принял участие в гонке Париж-Бордо-Париж, но до финиша не добрался.

Остаток более раннего трицикла Милле из парижского Музея искусств и ремесел:

Здесь двигатель был в переднем колесе. Обратите внимание на способ амортизации колеса без шины и седла.

Данная ветвь мотоциклетной эволюции оказалась не тупиковой. Мотоцикл «Мегола» из Дрезденского музея транспорта:

Цитирую автора снимка dmytro_v:
Этот мотоцикл свободно разгонялся до 80 км/ч, а его спортивная модификация — до 140 км/ч — и это в 20-х годах! Никакой коробки передач, никакого сцепления — прямой привод. То есть если мотоцикл останавливался, двигатель глохнул и его нужно было заводить снова, раскручивая переднее колесо. Но это не смущало мотоциклистов тех времен — всего таких мотоциклов было выпущено более 2000 шт.

Уже в наше время демонстрировался концепт моторизованного велосипеда RevoPower с двухтактным двигателем, встроенным в колесо,

но он как-то тихо сам собой умер.

engineering-ru.livejournal.com

Колесо с мотором

Идея применения электромотора, интегрированного прямо в колесо, давно привлекает разработчиков гибридов и электромобилей. Электрические мотор-колеса наделяют машину невиданными возможностями и преимуществами.

Содержание статьи

Устройство и премущества мотор-колеса

Устройство мотор-колеса

Во-первых, отпадает необходимость в трансмиссии – сцеплении, коробке передач, приводных валах и дифференциалах. Это существенно снижает вес, а снижение веса – это дополнительная экономия топлива и снижение вредных выбросов. Кроме того, уменьшается стоимость автомобиля и снижаются затраты на его обслуживание и ремонт. Конструкция существенно упрощается, а, как известно, чем проще – тем надежнее. Отсутствие узлов трансмиссии освобождает больше полезного объема для размещения пассажиров и груза и позволяет конструкторам и дизайнерам шире проявить фантазию.

Во-вторых, машина получает отличную динамику: компактные и легкие электродвигатели развивают максимальный крутящий момент сразу же, как только на них подается питание. Значения крутящего момента могут достигать 700 Н*м.

В-третьих, управляемое мотор-колесо делает автомобиль чрезвычайно маневренным – ведь все колеса могут вращаться с разной скоростью и даже в разных направлениях. Машина способна разворачиваться на 360 градусов, парковаться в самых сложных условиях и мгновенно адаптироваться к качеству дорожного покрытия.

В-четвертых, значительно упрощается конструкция важнейшей для электромобилей системы регенерации энергии торможения.

В-пятых, ничто не сможет сравниться с мотор-колесом в обеспечении активной безопасности движения – любые алгоритмы систем ABS, ESP, Traction Control, Brake Assist и других легко программируются в блоке управления и могут воздействовать на каждое колесо индивидуально.

Недостатки мотор-колеса

Но на пути массового внедрения мотор-колес стоит и несколько нерешенных пока проблем. Главная из них – масса механизмов, помещаемых внутрь обода. Высокооборотные электродвигатели нуждаются в понижающем редукторе. Он должен быть компактным и герметичным. Редуктор добавляет несколько килограммов к общей массе колеса. Большая неподрессоренная масса, или, говоря проще, тяжелые колеса, резко снижают комфорт и управляемость, повышают износ подвески, передают на кузов больше вибраций. Оптимальный вес колеса для среднеразмерного автомобиля составляет от 10 до 30 кг без учета шины. Вписаться в эти жесткие рамки мотор-колесу очень непросто.

Практические разработки Michelin

Французская компания Michelin, всемирно известная не только своими разработками в области шин, но и исследованиями по созданию экономичного и экологически чистого транспорта, уже пятнадцать лет занимается разработкой инновационных мотор-колес для электромобилей. Мотор-колеса «Michelin active wheel» совмещают в одном узле тяговый электродвигатель, элементы управления и подвески и тормозной системы. Они могут применяться как в переднеприводном, так и в заднеприводном варианте, в зависимости от условий эксплуатации.

И все это при общем весе 35 килограмм, что не превышает вес обычного колеса легкового автомобиля! Ключевое место в этой технологии моторизированного колеса занимает миниатюрный электродвигатель. Разработанный Michelin, на сегодняшний день он является самым компактным на рынке. Беспрецедентное соотношение его мощности к массе предоставляет уникальную возможность для уменьшения неподрессоренной массы ходовой части автомобиля. Подобные попытки предпринимались и другими производителями, например Mitsubishi и Siemens, но они так и не дошли до серийного производства.

Мотор-колесо от Protean Electric

Несмотря на всю заманчивость идеи мотор-колеса, автопроизводители несколько лет назад отказались от нее из-за технических трудностей и недостатков. Но нашлись энтузиасты в лице американской компании Protean Electric, которая находится в полушаге от создания практической конструкции. Ее система под названием Protean Drive успешно прошла испытания на автомобилях Mercedes-Benz SLS AMG Coupe, Volvo C30, пикапе Ford F-150 и фургоне Vaxhaull Vivaro. В декабре 2012 года авторитетный американский журнал Car and Driver внес Protean Drive в десятку самых многообещающих технологий 2013 года. При ее разработке было получено 23 патента. Производственный образец компания продемонстрировала в апреле 2013 года, а полномасштабное производство планируется развернуть в 2014 году на вновь построенном заводе в Китае.

Protean Drive предназначена для использования в гибридных автомобилях и электромобилях. Причем она легко может быть адаптирована к уже выпускаемым моделям или для переоборудования автомобилей с ДВС в гибридные. С ее помощью можно реализовать передний, задний или полный привод. В комплект Protean Drive входит мотор, инвертор и блок управления с программным обеспечением. Все перечисленное легко помещается внутри обычного колеса размером от 18 до 24 дюйма. Благодаря прямому приводу отпадает необходимость в коробке передач, приводных валах и дифференциалах. Это ведет к уменьшению потерь на трение при передаче крутящего момента, позволяя сохранять энергию батареи и увеличить пробег без подзарядки. Protean Drive позволяет улучшить топливную экономичность более чем на 30%, в зависимости от размера батареи и режима движения.

Существенное снижение количества деталей приводит к значительному снижению стоимости, веса и повышению надежности. Высвобождаемое пространство «развязывает руки» дизайнерам и конструкторам, которым становится легче воплотить все свои творческие и технические замыслы. Каждое мотор-колесо может управляться контроллером независимо от остальных, что обеспечивает гораздо лучшую управляемость по сравнению с традиционными системами привода ведущих колес. Кроме того, мотор-колесо позволяет гораздо проще и эффективнее реализовать работу систем безопасности автомобиля – антипробуксовочной (traction control), контроля начала движения (launch control) и распределения крутящего момента (torque vectoring). К недостаткам следует отнести увеличение неподрессоренных масс и более слабое ускорение по сравнению с обычными автомобилями.

Мотор-колесо от Protean Electric на сегодняшний день имеет самые высокие показатели удельной мощности (110 л.с.) и крутящего момента (800 Нм) среди всех существующих электроприводных систем. И это при весе всего в 31 килограмм! Protean Drive также превосходит другие конструкции по возможностям рекуперации – до 85% энергии торможения используется для подзаряда батареи. Это позволяет увеличить пробег до 30%, уменьшить размеры батареи и снизить ее стоимость.

avtonov.info

описание, устройство, схема и отзывы

Мотор-колесо Дуюнова представляет собой двигатель асинхронного типа, который содержит роторную и статорную часть, функционирует от воздействия электрического тока. Напряжение пускается по ободам, а при переключении фаз осуществляет поворот поля и вектор магнитной индукции. В асинхронном агрегате вращение ротора замедлено, втягиваемый эффект создается не при помощи электромагнита, а посредством ветвей на коротком замыкании. Синхронный аналог работает на одинаковой частоте с вектором магнитного течения от статора.

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

Двигатель-колесо Шкондина. Мотор-колесо Шкондина.

Двигатель-колесо Шкондина. Мотор-колесо Шкондина.

 

 

Мотор-колесо Шкондина, проще говоря, двигатель-колесо Шкондина или двигатель Шкондина, – принципиально новый электродвигатель с уникальными характеристиками. Уникальность двигателя Шкондина в его простоте. Двигатель-колесо Шкондина состоит всего из пяти деталей в отличии от обычных электромоторов, собранных из 10-20 узлов, что влияет на его себестоимость. Создав для этих деталей точные матрицы, можно штамповать двигатели Шкондина миллионами.

 

Описание

Устройство двигателя Шкондина (конструкция, схема и принцип работы)

Преимущества мотор-колеса Шкондина

Применение

 

Описание:

Мотор-колесо Шкондина, проще говоря, двигатель-колесо Шкондина или двигатель Шкондина, – принципиально новый электродвигатель с уникальными характеристиками.

Ниже на рисунке приведен один из вариантов двигателя Шкондина.

Уникальность двигателя Шкондина в его простоте. Двигатель-колесо Шкондина состоит всего из пяти деталей в отличии от обычных электромоторов, собранных из 10-20 узлов, что влияет на его себестоимость. Создав для этих деталей точные матрицы, можно штамповать двигатели Шкондина миллионами.

Двигатель-колесо Шкондина – это совокупность магнитных дорожек, динамически меняющих свои параметры за счет переключение обмоток электромагнитов в нужное время и в нужном месте. При этом обмотки электромагнитов нельзя соединять ни звездой, ни треугольником.

Двигатель-колесо Шкондина – 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.

Двигатель-колесо Шкондина обладает при той же массе и подаваемого на обмотки ротора тока гораздо большей мощностью, чем электромотор стандартной конструкции.

Двигателю 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.

 

Устройство двигателя Шкондина (конструкция, схема и принцип работы):

На рисунке выше представлен один из вариантов двигателя Шкондина.

Двигатель-колесо Шкондина – мотор-колесо Шкондина состоит из статора (внутри) и ротора (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.

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 рисунке 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 противоЭДС. 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%.

Коллектор двигателя 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.

 

Преимущества:

– высокий КПД, у последних моделей – 94%,

простота,

– низкая себестоимость,

вес втрое меньше по сравнению с электродвигателями той же мощности,

– прочность, надёжность, длительный срок службы,

экономия энергии на 50% и более,

– скорость в разы больше аналогичных по мощности электродвигателей.

 

Применение:

военная техника разного назначения,

автомобили, велосипеды, автобусы, грузовая и спецтехника,

вертолеты.

 

карта сайта

магнитный линейный вечный двигатель с самозапиткой электровелосипед велосипед нашего изобретателя шкондина чертежи принцип работы схема
шкондин ооо мотор колесо шкондина купить цена готовый комплект для велосипеда автомобиля своими руками его конструкция и электросхема официальный сайт видео в украине в москве
принцип конструкция двигателя мотор колеса шкондина мнения отзывы

 

Коэффициент востребованности 2 996

comments powered by HyperComments

xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Мотор-Колесо. Motor Wheel.

Добро пожаловать на сайт motor-koleso.ru. Данный проект посвящен различным   мотор-колесам, технологиям, авторам, продуктам.

Мотор-колесо — разновидность ведущего колеса, комплексный агрегат, в котором объединены непосредственно колесо, электрический двигатель, силовая передача и тормозная система.

Описание
Мотор-колесо представляет собой агрегат, объединяющий колесо и встроенные в него тяговый электродвигатель, силовую передачу и тормозную систему (таким образом, каждое мотор-колесо имеет индивидуальный привод). Устанавливается, как правило, в подвешенном к раме кронштейне (в случае, когда колесо не является управляемым) либо в установленном в поворотной цапфе подшипнике (в случае, когда колесо является одновременно ведущим и управляемым). Питается энергией от двигателя внутреннего сгорания через электромеханическую трансмиссию (преимущественно на автомобильной технике, главным образом тяжёлой), от контактной сети (на троллейбусах и троллейвозах) или от аккумулятора (на электромобилях и электровелосипедах, либо, в качестве дополнительного источника энергии, на автомобильной технике с двигателем внутреннего сгорания, такой как гибридные автомобили, или троллейбусах). Может функционировать в двух режимах — тяговом и генераторном. В тяговом режиме вращение передаётся с вала якоря электродвигателя, работающего в двигательном режиме, через редуктор к внутреннему зубчатому венцу ведущего колеса; в генераторном режиме, используемом для электрического торможения, электродвигатель переходит в генераторный режим работы, а электроэнергия преобразуется в тепло на тормозном реостате (реостатное торможение) либо возвращается в электрическую сеть или применяется для зарядки аккумуляторов (рекуперативное торможение).

Наибольшее распространение мотор-колёса получили на самосвалах особо большой грузоподъёмности.

Все мотор-колеса подразделяются на 2 типа:
1. Редукторные,
2. Директ-драйв (Direct Drive — прямой привод).

Редукторные моторы:

Внутри мотор-колеса, помимо статора и ротора находятся 3 пластиковые шестерни и фривил, позволяющие поднять крутящий момент колеса, а так же незначительно улучшить накат, из-за отсутствия так называемого зубцового эффекта. Но за все это приходится платить недолгим сроком службы мотора, постоянно меняя эти недешевые шестеренки, которые к тому же отсутствуют в свободной продаже. Так же у данного типа моторов невозможно организовать торможение двигателем (рекуперация), что приводит к очень быстрому износу тормозных колодок на велосипедах, оснащенных таким мотором.

Кроме того, редукторные моторы требуют смазки через каждые 1-2 сезона, а это в свою очередь:
— запах масла, в месте хранения электровелосипеда,
— затраты на тех.обслуживание и ремонт (актуален вопрос постгарантийного обслуживания).

Типичная неисправность редукторного мотора: слом пластиковых (так называемых «композитных») шестерёнок. Чем больше вес седока, тем больше возрастает вероятность слома шестерёнок.

Моторы Директ-драйв (Direct Drive):

Директ-драйв моторы гораздо более надежны, так как в них нет никаких изнашиваемых элементов, кроме подшипников, которые рекомендуется планово менять после пробега в 150 тыс.км. (при нашем климате, это десятки лет). Они не требуют смазки, как редукторые моторы, т.е. полностью отсутствет запах смазочных материалов (особенно актуально, если хранить электровелосипед в квартире).

Обычно такие мотор-колеса отлично работают в равнинных местностях, где нет крутых длинных подъемов, и позволяют в большинстве случаев вообще не использовать тормозные колодки при активированной функции рекуперации, оставляя их только для экстренного торможения.

Одним из Direct Drive моторов является Magic Pie 3. В нем так же, как и в других  моторах этого класса, отсутствуют трущиеся и изнашиваемые элементы, присутствует функция рекуперативного торможения.

Отличительной особенностью данной модели является увеличенный диаметр статора и ротора, что сильно увеличивает крутящий момент, подобно редукторным колесам, но сохраняются все возможности директ-драйва. В Magic Pie 3 существенно переработан и улучшен встроенный контроллер, применена новая элементная база, что позволяет добиться лучшей динамики  при разгоне и покорять крутые горы. Сохранена и расширена возможность программирования внутреннего контроллера, что позволяет выставить желаемый режим эксплуатации мотора.(например поднять мощность до максимума, при поездках по горной местности, или наоборот, снизить скорость и мощность, до безопасной если ваш ребенок тоже захочет покататься)

Так же компания Golden Motor существенно переработала коммутацию проводов в Magic Pie 3. Теперь, после установки набора на велосипед, все выглядит опрятно, нет никаких болтающихся  лишних проводов и разъемов, благодаря использованию Soket Dispenser:
Все элементы управления, находящиеся на руле, такие как: ручка газа, ручки тормоза, круиз-контроль, свет, сигнал, которые пронумерованы и подписаны  теперь подключаются к единому диспенсеру управления, который к тому же защищен от брызг, в отличие от обычных разъемов, используемых в аналогичных наборах электрификации. От него в мотор уже идет один единственный провод. Благодаря этому Magic Pie 3 не портит внешний вид вашего велосипеда и он продолжает выглядеть презентабельно!

Мотор-колесо Шкондина

Абсолютно новое, но набирающее популярность мотор-колесо Шкондина — это электрический двигатель оснований на принципе работы линейного ускорителя, который применяется в автомобилестроении.  Это такой себе «мотор в колесе». На ось ведущего колеса  закрепляются дисковые пластины. Ось, в свою очередь, закрепляется с колесом ротора, на котором по периметру располагаются постоянные магниты. При вращении в статоре с закрепленными соленоидами на них воздействует короткие импульсы тока, и создается переменное магнитное поле.

Данное изобретение было придумано еще в 80-х годах Яном Львовичем Колчинским, и долгое время одна лишь идея внедрить его в производство вызывала насмешки. Первым в изобретение поверил Василий Шкондин, основатель компании «Ультрамоторы». И в 1991 году изобретение было запатентировано.

Данное устройство разрабатывалось для электротранспорта. Это значительно увеличивало экологичность готового продукта, при достаточно небольшой стоимости.

Мотор-колесо Шкондина -это изобретение новое слово в машиностроении, альтернатива аккумуляторного транспорта.  Отличительной чертой именно этого мотор-колеса является эксплуатационные характеристики – данное устройство позволяет преодолевать расстояние, в несколько раз превышающее при работе обычного электродвигателя. Кроме этого, если его сравнивать с иными конструкциями мотор-колес, именно двигатель Шкондина отличается более простой схемой строения агрегата. Он состоит из 5 узлов, что делает производство  более выгодным в производстве, эксплуатации и ремонте. При этом качественные характеристики являются высше чем у конкурентов.

Мотор-колесо Смирнова

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве мотор-колеса транспортных средств. Мотор-колесо с бесконтактной коммутацией состоит из источника регулируемого напряжения, дискового ротора, а также статора, снабженного магнитами и рядами электрических блоков. Указанные блоки содержат секции катушек и датчики положения ротора, например датчики Холла. Такая конструкция мотор-колеса позволяет получить высокую удельную мощность при унификации узлов и деталей. 4 з.п. ф-лы., 7 ил. Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве мотор-колеса транспортных, дорожных и других передвижных средств. Известен мотор-колесо, содержащий встроенную в колесо асинхронную электрическую машину, при этом статор с магнитопроводом неподвижно закреплен на оси колеса, на магнитопроводе статора размещены магнитные элементы, ротор установлен подвижно на оси колеса и имеет магнитопровод с короткозамкнутыми обмотками (см. Патент СССР N 1725780). Известный мотор-колесо имеет ряд недостатков: недостаточный пусковой момент, сложную систему управления и низкий КПД.

Мотор колесо Дуюнова

Мотор Колесо Дуюнова без магнитов — уникальный асинхронный электромотор. Асинхронный двигатель, но в нем более оптимально расположены обмотки. Все началось с перемотки существующих асинхронников на так называемую «славянку»

Электродвигатели «Славянка» являются эффективным средством снижения расхода электроэнергии и эксплуатационных затрат. Преимущества электродвигателей по сравнению с обычными асинхронными:
— Достижение высокого коэффициента полезного действия в диапазоне нагрузок 25 – 150% от номинальной, что в реальных условиях эксплуатации позволяет уменьшить расход электроэнергии на 15 – 50%
— Увеличение максимального крутящего момента на 10 – 100%
— Увеличение пускового момента на 20 – 50%
— Уменьшение пусковых токов в 2 раза, что снижает пиковые нагрузки на сеть и позволяет отказаться от использования устройств плавного пуска
— Снижение уровня шума на 6 – 7 дБА
— Уменьшение температуры нагрева обмоток, что, фактически, исключает возможность перегорания обмоток

«Славянка»?

Основные области применения – транспортные системы, подъемное оборудование, вентиляторы, насосы, компрессоры, редукторы, станки и т.д. Т.е. электродвигатели Славянка выгодно использовать в любой сфере, заменяя ими обычные трехфазные асинхронные электродвигатели. В частности, такие двигатели успешно применяются для электрических автомобилей, автобусов, железнодорожного транспорта. Совокупность положительных качеств электродвигателей «Славянка» особенно ярко проявляется в тяжелых условиях эксплуатации. Электродвигатели с совмещенной обмоткой по своим присоединительным размерам полностью соответствуют стандартным асинхронным электродвигателям, но, по желанию заказчика, могут поставляться и в исполнении с уменьшенными габаритами.

motor-koleso.ru

Набор для превращения любого автомобиля в гибридный / Habr

Студенты из Middle Tennessee State University под руководством доктора Чарльза Перри с 2008 года работают над комплектом, который позволит превратить практически любой автомобиль в гибридный.

Проблем с современными электрическими или гибридными автомобилями немало. Конструкция привода требует переработки, это требует затрат, которые сказываются на конечной стоимости авто.
Плюс к тому никто не предлагает переделать ваш автомобиль в гибридный — если уж вы решили его опробовать, придётся продавать старую лошадку и покупать новую.
Такими темпами совершенно непонятно, когда хотя бы половина автомобилей будет ездить при помощи электричества — очень уж вяло новинка проникает в жизнь.

А Чарльз Перри со товарищи предлагают совершенно другой вариант.

Из обычных комплектующих, без всяких дорогих инноваций, они собирают комплект, который можно установить почти на любой автомобиль.

В багажник ставятся аккумуляторы и контроллер этого устройства с охлаждением.
Инновация состоит только в размещении тяги. Сами трёхфазные безщёточные электромоторы постоянного тока размещаются в задних колёсах на свободном месте, которое там уже есть — вокруг тормозов.
Электромагниты статоров размещены по кругу, а вращающийся диск, к которому крепится колесо, оснащён постоянными магнитами. Электромагниты управляются контроллером, и когда система включается, колесо превращается в электромотор.

Таким образом, никакие агрегаты автомобиля не модифицируются и не затрагиваются — тормоза, подвеска, подшипники остаются без изменений.

Система создаётся как вспомогательная для мотора внутреннего сгорания, и рассчитана на движение по городу — скорости до 40-45 mph (до 60-70 км/ч). Контроллер работает совершенно прозрачно — если водитель не знает об этой установке, он её может и не почувствовать. Как только при разгоне водитель давит на газ, система автоматически включается и помогает разгоняться и ехать.

При достижении большой скорости система также автоматически отключается.
Др. Перри утверждает, что по их тестам выходит 50% экономия топлива, то есть при движении в городских условиях на том же количестве бензина можно проехать в два раза большее расстояние.

На видео аккумуляторы с контроллером выглядят довольно объёмно, но др. Перри утверждает, что это установка для тестов, поэтому она немного больше той, на которую они рассчитывают выйти в результате.

Возможно, скоро наступит время, когда любой желающий сможет купить для себя такой набор и сделать апгрейд своей ласточке — так же, как сейчас можно купить электрический набор для велосипеда.

habr.com

Принцип работы мотор-колеса

    Современные электровелосипеды могут приводиться в движение с помощью  двух видов электрических двигателей: традиционного коллекторного двигателя постоянного тока и бесколлекторного (бесщеточного) синхронного электродвигателя постоянного тока (мотор-колесо). Прочитав эту статью, вы приобретете необходимые знания о принципах работы мотор-колеса.

     Что же представляет собой мотор-колесо?

    По сути, мотор – колесо – это электродвигатель, встроенный в колесо. В мотор-колесе не используется дополнительный механизм передачи мощности (трансмиссия) от двигателя к колесу. Оно не имеет трущихся деталей, за исключением подшипников в безредукторном двигателе. Таким образом,   двигатель, трансмиссия и колесо представляет собой единое целое, что делает мотор-колесо очень надежным в эксплуатации.

    Мотор-колеса могут устанавливаться в переднюю или заднюю вилку велосипеда (имеет разный диаметр оси), заспицованными в обод или незаспицованными, могут быть различной мощности, как правило, чем мощнее, тем более высокое напряжение требуется. Конструктивно они могут быть разделены на 2 типа: 

 — со встроенным редуктором планетарного типа;

— безредукторные колеса.

    Мотор-колесо с редуктором и  без редуктора имеет один и тот же принцип действия. В  неподвижном статоре создается вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с постоянными магнитами ротора, заставляет его крутиться. Статор изготавливается  из пластин электротехнической стали, и похож на многолучевую звезду, на лучах которой намотаны обмотки. В момент прохождения по обмоткам электрического тока, лучи становятся магнитами (электромагнитами), и притягивают к себе постоянные магниты, расположенные на роторе.

     Обмоток на статоре может быть много — несколько десятков, это обеспечивает плавность вращения колеса, и достаточную мощность; но все эти обмотки соединяются, в итоге, в три, чередуясь, по окружности, последовательно: 1-2-3-1-2-3-1-2-3… Напротив этих обмоток, на роторе на небольшом расстоянии (с увеличением расстояния сила магнитного поля ослабевает) находятся магниты, изготовленные из редкоземельных элементов. Для непрерывного вращения двигателя последовательно и в строго определенный момент на обмотки подаются импульсы напряжения, что активизирует их магнитные свойства при приближении к нужному магниту.

     Для определения этого момента в статоре установлены датчики Холла(всего 3 штуки). Это специальные датчики, которые определяют положение ротора относительно статора. Реагируя на магнитное поле постоянных магнитов, они подают электрический сигнал, который поступает на контроллер. Получив информацию от датчиков Холла о положении ротора, контроллер в нужный момент подает импульсы напряжения на обмотки статора, превращая их в электромагниты. Они притягивают постоянные магниты ротора, тем самым, обеспечивая его вращение. В результате за полный цикл происходит вращение ротора на один оборот, что показано на анимации работы бесколлекторного двигателя. 

Источник:http://www.ryerson.ca/~fsharifi/Courses/MEC830/ACDC/Servo%20Magnetics%20Inc_%204Pole%20Brushless%20DC%20Motor%20%20GIF%20Animation_files/4-pole-bldc-motor021804.gif

    Управление скоростью вращения мотор-колеса, т.е. скоростью движения электровелосипеда, осуществляется при помощи ручки газа за счет изменения количества импульсов напряжения в секунду, которые подаются на обмотки мотор-колеса. Еще один элемент управления мотор-колесом – это датчики, встроенные в тормозные ручки, отключающие подачу питания на двигатель, когда мы хотим затормозить электровелосипед.

     Готовое мотор колесо представляет собой ротор, скрепленный спицами с ободом. Все, что остается сделать покупателю, это одеть камеру и покрышку на обод и установить мотор-колесо на велосипед.Даже неопытный велосипедист легко и быстро переоборудует своей велосипед в электрический,  используя мотор-колесо и грамотно следуя нашей инструкции.

Мотор-колесо «Флайджер» мощностью 350W.

evelo.by

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *