Электровелосипеды, электрофетбайки

тема для любителей электро-вело транспорта

Форум для водителей и о водителях
Ответить
Аватара пользователя
John_Williams
Сообщения: 879
Зарегистрирован: 06 сен 2008, 14:57
Контактная информация:

Электровелосипеды, электрофетбайки

#1

Сообщение John_Williams » 11 мар 2019, 10:48

Электри́ческий велосипе́д (электровелосипед, пауэрбайк, e-bike, pedelec (англ.)) представляет собой велосипед с электрическим приводом, который частично или полностью обеспечивает его движение. Его называют также велогибридом, хотя гибридный велосипед — это велосипед, сочетающий в своей конструкции как атрибуты горного, так и шоссейного велосипедов.

В общем случае электровелосипед отличает от обычного наличие трёх дополнительных компонентов: электродвигателя, аккумуляторной батареи и контроллера. В отличие от электроскутера или же мотоцикла, электровелосипед может приводиться в движение педалями, а его эксплуатация и обслуживание немногим сложней обращения с обычным велосипедом.

Несмотря на наличие электропривода, электровелосипед используется примерно так же, как и обычный велосипед, и в большинстве стран не требует для вождения наличия водительского удостоверения или номерного знака. Электровелосипед хорошо подходит как средство передвижения для широкого круга любителей с самым разным уровнем подготовки, поскольку легко позволяет дозировать физическую нагрузку. В России (и странах СНГ) электрические велосипеды правильно было бы назвать мопедами. ("МО"-Мотор + "ПЕД"-педали),

В России в соответствии с ПДД (редакция 2015 г.) электровелосипед с двигателем не превышающим 0,25 кВт считается велосипедом, с двигателем более 0,25 кВт и менее 4 кВт - мопедом; при управлении мопедом требуется наличие водительского удостоверения категории M или любой другой открытой категории прав (например, A или B); при управлении велосипедом водительское удостоверение не требуется.

Достоинств у электровелосипедов множество, перечислим их:

• Полностью отсутствуют вредные выбросы в атмосферу. Вы забудете от таких вещах, как камеры сгорания, чихания мотора, запах бензина, выхлопные газы и т.д. Все что нужно для мотора – это достаточный заряд аккумулятора

• Комфорт и высокий уровень практичности, а также неоспоримая польза для здоровья вашего организма. При помощи поворота ручки скорости вы можете комбинировать свои физические усилия с работой электромотора. Вы можете заехать на горку без особых потерь в скорости, при этом вам не придется выкладываться на полную катушку. Вы сами выбираете нужный для вас темп и уровень нагрузки на ноги. Устали и не хотите крутить педали? Доверьтесь мотор-колесу. Его мощности хватит на то, чтобы вытянуть вас на любой холм.

• При использовании электровелосипеда вы забудете про затраты на бензин и моторное масло. А это значит, что «рискуете» сэкономить кругленькую сумму.

• Электровелосипед довольно компактен. Вы можете даже хранить его на квадратных метрах своей жилплощади. Ведь данный агрегат не выделяет вредных для здоровья паров масла и бензина. Аккумулятор является полностью герметичным. Чтобы процесс зарядки был более комфортным, сумка/кассета с аккумуляторами является съемной.

• Электровелосипед довольно экономичен. Для полной зарядки аккумулятора требуется всего 0,46 КВт/ч энергии. А ведь с полной батареей вы можете преодолеть расстояние в 35 километров.

• Бесшумный. Электромомтор с КПД более 80% является бесщеточным и безредукторным. В нем нет трущихся деталей, потому и всякий шум отсутствует.

• Зарядить аккумулятор можно от любой розетки в 220В. Забудьте про запасные канистры с топливом и замену охлаждающей жидкости. Все, что вам требуется – сеть в 220В. Даже если на весь путь не хватило заряда, можно немного покрутить педали, дабы добраться до места назначения.

• Благодаря езде на электровелосипеде, вы сможете без проблем объехать любые пробки. Там, где проезд запрещен, можно пройти пешком и прокатить свой транспорт рядышком. Вот и все.

• Используя электровелосипед, вы забудете, что такое обкатка и плановые ремонты двигателя, прогрев мотора и т.д.

• Обслуживание данного агрегата минимально. Зарядное устройство оснащено автоматическим отключением, за счет чего вам нужно только включить его в розетку. Все остальные требования ничем не отличаются от обычного велосипеда.

• За счет простоты конструкции обеспечивается высокая надежность агрегата. Мотор-колесо устанавливается на прочную 14 мм ось. Контроллеру не страшны ни перегрузки, ни короткие замыкания. Он защищен от этого. Тяговые аккумуляторы характеризуются высокой герметичностью. Ручка скорости имеет продуманное управление.
Но, как говорится, у каждой медали две стороны. Давайте же посмотрим на недостатки электровелосипеда и на то, насколько они существенны.
Электрофетбайк
Изображение
Изображение
Последний раз редактировалось John_Williams 02 апр 2019, 22:59, всего редактировалось 5 раз.
https://letyshops.com/soc/sh-1?r=556182 -Лучший кешбек, быстрый вывод!

Аватара пользователя
John_Williams
Сообщения: 879
Зарегистрирован: 06 сен 2008, 14:57
Контактная информация:

Электровелосипеды, электросамокаты

#2

Сообщение John_Williams » 12 мар 2019, 10:44

Среди обывателей часто вижу непонимание и нежелание платить больше за кареточный мотор. Ведь есть мотор-колесо в 2 раза дешевле. Давайте разберемся как я люблю — в цифрах и ответим на вопрос, когда можно сэкономить?

Для начала очевидные вещи, о которых уже писал. Мотор-колесо нарушает развесовку велосипеда, часто требует усиления стандартных мест крепления колеса иначе их может просто разорвать, хуже накат, сложная процедура снять/поставить мотор-колесо для обслуживания и замены покрышки. В конструкции редукторного мотор-колеса есть планетарный редуктор из трех нейлоновых шестерней. Если на таком колесе подпрыгнуть оно начнет ускоряться, а при приземлении рывком замедляется. В момент приземления нейлоновые зубья срезаются предотвращая еще большие повреждения мотора. В кареточном моторе рывок смягчает цепь.

Устройство

Теперь взглянем на моторы изнутри.

Изображение
Изображение

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

Изображение

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

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

Технические характеристики

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

Мотор-колесо
Изображение

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

Кареточный мотор

Теперь взглянем на характеристики кареточного мотора 250 Вт.
Изображение

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

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

Мощность

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

Изображение

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

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

Занимательная математика

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

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

Выводы

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

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

Так что рано или поздно и по нашей улице проедет инкасатор.


Ссылка на оригинал статьи
https://letyshops.com/soc/sh-1?r=556182 -Лучший кешбек, быстрый вывод!

Аватара пользователя
Electric
Сообщения: 340
Зарегистрирован: 29 окт 2003, 01:45
Настоящее имя: Сережа
Откуда: Смл
Контактная информация:

Электровелосипеды, электросамокаты

#3

Сообщение Electric » 12 мар 2019, 13:35

...но кареточный стоит от 25000

Аватара пользователя
Farcry
Сообщения: 22757
Зарегистрирован: 12 янв 2011, 20:39

Электровелосипеды, электросамокаты

#4

Сообщение Farcry » 12 мар 2019, 15:05

Ценник на нормальные самокаты, которые, при правильной эксплуатации, по несколько лет проработают))
http://raptor-tv.ru/index.php?route=pro ... ry&path=33

Аватара пользователя
John_Williams
Сообщения: 879
Зарегистрирован: 06 сен 2008, 14:57
Контактная информация:

Электровелосипеды, электросамокаты

#5

Сообщение John_Williams » 12 мар 2019, 16:22

Себе брал два велика тут https://vk.com/lenfatbike.
Великом очень доволен. Вес 25кг. 50км/ч по городу без педалей 25 км проезжает, если с педалями 55-85 км должно хватать. Зарядка по времени часа 3 занимает 12Ah. Поменял только звездочку самую маленькую заднюю на 250км. Трогался с места с маленькой звезды. Сильная нагрузка идет на 3-4 зуба, мотор сточил зубцы. Летом, когда пробки, намного быстрее из точки А в точку B доехать получается, нежели чем на машине. Раза в 3 быстрее
https://letyshops.com/soc/sh-1?r=556182 -Лучший кешбек, быстрый вывод!

Аватара пользователя
John_Williams
Сообщения: 879
Зарегистрирован: 06 сен 2008, 14:57
Контактная информация:

Электровелосипеды, электросамокаты

#6

Сообщение John_Williams » 13 мар 2019, 13:56

Какое мотор-колесо лучше, с прямым приводом или редукторное?

Нас очень часто спрашивают, какое мотор-колесо лучше, редукторное или с прямым приводом. Однозначного ответа мы не дадим, так как у каждого из этих двух типов мотора есть свои преимущества и недостатки. Для кого-то важным покажется одно, для кого-то другое.

Чтобы сэкономить ваше время - напишем краткую выдержку:

Если вам нужна скорость выше 30 км/ч, то вам нужно мотор-колесо с прямым приводом, мощностью 500 Вт и более, но при этом готовьтесь к тому, что выключенный мотор будет оказывать небольшое сопротивление при езде, а если захотите уверенный подъем в гору, то мощность должна быть 1500 Вт и более.
Если вас устроит скорость до 30 км/ч, то вам подойдет редукторное мотор-колесо 350 Вт, при этом вы получите уверенный подъем в гору, отсутствие сопротивления при езде с выключенным двигателем, а также малый вес и габариты мотора. Если вас это устроит, то минусы редукторного мотора уже несущественны.
Оба мотор-колеса безщеточные.

Редукторное мотор-колесо 250-350 Вт.

Для начала вкратце расскажем что такое редуктор и зачем его устанавливают в мотор электровелосипеда. Редуктор - это устройство, которое увеличивает крутящий момент мотор-колеса, но при этом снижает максимальную скорость движения до 30 км/ч. То есть заезжать на горку будет легко, но на прямой дороге скорость будет невелика. Это то же самое, как ехать на автомобиле на первой-второй передаче. У мотор-колеса с прямым приводом такой же крутящий момент будет доступен при мощности 1500 Вт.

Изображение

Редуктор состоит из планетарной передачи с тремя пластиковыми шестернями внутри. Срок службы этих шестеренок зависит от режима эксплуатации и в среднем составляет 6-9 тыс.км. Замена шестеренок - дело несложное, занимает 1-2 часа, а их стоимость можно узнать здесь. Есть модификации со стальными шестернями, но это редкость, так как такие моторы довольно шумные.

Изображение
Изображение

У редукторных мотор-колес отсутствует сопротивление при езде с выключенным мотором. Иначе говоря, если у вас сядет аккумулятор, то вы сможете ехать как на обычном велосипеде. Хороший накат обеспечивается наличием обгонной муфты, которая механически отсоединяет мотор от колеса, её можно сравнить с трещоткой на заднем колесе велосипеда - когда вам нужно, вы начинаете крутить педали и передавать крутящий момент на колесо, но колесо не может обратно передать свой крутящий момент на педали. Обратная сторона этого преимущества - невозможность рекуперации, то есть вы не сможете тормозить двигателем и заряжать батареи.

Следующая отличительная черта редукторного мотор-колеса - это компактность и малый вес. Многие даже не будут подозревать, что у вас электровелосипед, так как мотор в колесе будет чуть-чуть больше в диаметре чем втулка. Это опять-таки объясняется наличием редуктора внутри.

Большинство редукторных мотор-колес обладают максимальной мощностью 350 Вт, чуть реже 500 ватт, но не более. Это является относительно отрицательной стороной такого типа мотор-колес, так как далеко не всем нужны более мощные моторы.

Также стоит отметить низкий уровень шума у редукторных мотор-колес, они практически бесшумные. Не сказать что прямой привод шумит, но все-таки он немного громче работает, чем редукторное мотор-колесо.

Ну и напоследок про цену... Редукторное мотор-колесо стоит дешевле чем мотор-колесо с прямым приводом.

Мотор-колесо с прямым приводом (безредукторное).

У такой конструкции есть две основные части - ротор и статор. Ротор - это ось колеса с обмотками, она неподвижна и жестко закреплена к раме велосипеда. Статор - это втулка колеса с мощными постоянными магнитами, к которой закреплены спицы и обод, она подвижна. Такая конструкция крайне надежна и проста, так как в ней нет трущихся частей, кроме подшипников. Это классическая схема трехфазного двигателя переменного тока, только в ней статор вращается вокруг ротора.

Изображение
Изображение
Изображение

Преимущества такого мотор-колеса:

[*]Надежность и простота конструкции
[*]Возможность тормозить двигателем (рекуперация)
[*]Большая мощность до 5000 вт
[*]Скорость передвижения до 100 км/ч
[*]КПД выше за счет отсутствия редуктора

Недостатки:

[*]Небольшое сопротивление при езде с выключенным мотором. То есть если у вас сядет аккумулятор, то крутить педали будет чуть-чуть тяжелее, чем на таком же велосипеде без мотора. Это сопротивление сравнимо с легким встречным ветерком.
[*]Большие габариты и вес мотора
[*]Мотор-колесо с прямым приводом дороже редукторного при одинаковой мощности.

Итог: если вам нужна хорошая скорость от 30 км/ч - выбирайте прямой привод. В остальных случаях стоит отдать предпочтение редукторному мотор-колесу.
https://letyshops.com/soc/sh-1?r=556182 -Лучший кешбек, быстрый вывод!

Аватара пользователя
John_Williams
Сообщения: 879
Зарегистрирован: 06 сен 2008, 14:57
Контактная информация:

Электровелосипеды, электросамокаты

#7

Сообщение John_Williams » 15 мар 2019, 00:30

https://letyshops.com/soc/sh-1?r=556182 -Лучший кешбек, быстрый вывод!

Аватара пользователя
John_Williams
Сообщения: 879
Зарегистрирован: 06 сен 2008, 14:57
Контактная информация:

Электровелосипеды, электросамокаты

#8

Сообщение John_Williams » 02 апр 2019, 22:48

https://letyshops.com/soc/sh-1?r=556182 -Лучший кешбек, быстрый вывод!

Аватара пользователя
Electric
Сообщения: 340
Зарегистрирован: 29 окт 2003, 01:45
Настоящее имя: Сережа
Откуда: Смл
Контактная информация:

Электровелосипеды, электрофетбайки

#9

Сообщение Electric » 03 апр 2019, 15:20


Ответить

Вернуться в «Автофорум»