Самодельный мотор для велосипеда, Как сделать электровелосипед из обычного велосипеда | Как самому сделать электровелосипед
Место Москва. Питание двигателя осуществляется аккумуляторной батареей, которая крепится внизу несущей платформы байка. Доставка велосипеда в мастерскую от рублей. Набирают популярность двухколесные модели и трициклы. Если его не изготовить, каждый раз при старте двигатель будет выполнять микроудары по нижней трубе, что приведёт к повреждению лакокрасочного покрытия и деформациям.
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:. 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 до 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.
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.
Поэтому пользователь Reddit с никнеймом Jimminecraftguy решил сделать электровелосипед из стиралки, пишет Interesting Engineering. Двигатель стиральной машинки рассчитан на вольт, но энтузиаст для безопасности ограничил его мощность 48 вольтами и поместил его в центр рамы своего старого велосипеда.
Передачу привода парень подключил к одному из передних цепных колец. Кроме того, он модифицировал кривошип, чтобы двигатель мог работать без вращения педалей. Треть приходится на корпусные детали. Поскольку своей производственной базы у университета нет, детали пришлось заказывать по чертежам в индивидуальном порядке. Мощность асинхронного электродвигателя пропорциональна длине его магнитной системы и квадрату диаметра магнитопровода.
Однако между вилками рамы велосипеда не так много места.
Если бы использовали стандартную конструкцию, в которой лобовые части обмоток двух фаз накладываются друг на друга, с учетом ширины подшипникового щита и необходимого воздушного зазора, длина магнитной системы получалась бы не более двух сантиметров.
Поэтому пришлось использовать оригинальную конструкцию статора и его обмоток. Чтобы максимально увеличить длину активной части магнитопровода , обмотки разместили в пазах статора на разном расстоянии от оси. Внутренний ряд катушек — одна фаза, внешний — другая. Изменив внешний вид статора, удалось увеличить общую длину магнитной системы до четырех сантиметров — тем самым мощность двигателя повысили почти в два раза.
Лобовые части обмоток в текущей конструкции забирают всего два сантиметра, вдобавок такое расположение помогает уменьшить потоки рассеяния в этих частях. Сам статор шихтуют из 80 листов электротехнической стали 0,5 мм толщиной каждый, собранных в пакет.
Самым сложным при производстве двигателя было как раз изготовление листов статора. В серийном производстве для этого используют штамповку, которая может вырезать чуть ли не тысячу листов в минуту. Стоимость каждого листа при этом ничтожна — фактически на уровне стоимости материала. При штучном производстве штамп изготавливать слишком дорого — это затраты порядка миллиона рублей. Остаются разные варианты резки — электроэрозионная, лазерная, струйно-абразивная, фрезерная. Несколько лет назад в коммерческих компаниях, оказывающих подобные услуги, вырезать необходимые 80 листов стоило около тыс.
В итоге сделали «по знакомству». Использовали лазерную резку и потом последовательно подгоняли качество итоговых деталей: было слишком много наплывов и заусенцев. Короткозамкнутый ротор также создавали вручную. А чтобы сделать конструкцию технологичнее, предусмотрели в нем пазы прямоугольной формы, купили полосовую медь, нарезали ее и впаяли каждый стержень при помощи паяльника и горелки.
Подшипниковый щит вырезали на токарном станке из листа стали 20 мм толщиной. В серийном производстве такие детали чаще изготавливают литьем, но для этого нужна дорогостоящая литьевая форма около тыс. При большой серии ее цена «размывается» по тиражу, а в случае штучного производства она не окупится.
Токарный станок не позволяет экономить материал, но зато при таком способе производства подшипниковый щит обошелся всего в пару тысяч рублей. Несмотря на кустарный подход, точность изготовления электродвигателя получилась довольно высокой.
Зазор между статором и ротором по проекту составляет менее 0,5 мм, его практически не видно на просвет. При этом статор и ротор свободно вращаются друг относительно друга, ни за что не задевая и не создавая лишнего сопротивления. А вот характеристики двигателя — в первую очередь крутящий момент — получились несколько хуже, чем предсказывал расчет. Это может быть связано с плохим контактом медных стержней, припаянных к короткозамкнутому ротору — их 50 штук с одной стороны и 50 с другой.
Учитывая ручное производство, проконтролировать качество контакта было сложно.
В следующей версии это планируют исправить. В плане управления асинхронный мотор имеет некоторые особенности в сравнении с моторами постоянного тока. Крутящий момент, который он развивает, зависит от магнитного потока, создаваемого обмотками статора, а также от частоты питающего напряжения. В данном случае частота меняется от 0 до 25 Гц в зависимости от требуемой скорости 0 Гц — электродвигатель стоит, 25 Гц — максимальная скорость.
Момент регулируют за счет подстройки амплитуды напряжения — по сути, за счет регулировки возбуждения двигателя. При движении в гору амплитуду необходимо увеличивать — момент вырастет, но при этом слегка просядет КПД из-за роста потерь в сердечнике. На горизонтальных участках дороги амплитуду напряжения можно снизить, соответственно, сократится момент и потери. Задача платы управления двигателем — подбирать режим работы с максимально возможным КПД при данных условиях. Плату управления режимами работы асинхронного электродвигателя разрабатывали с нуля.
Она преобразует постоянное напряжение от аккумулятора в переменное с нужной частотой, а также выполняет регулировку режимов работы мотор-колеса, в том числе переключением на режим генератора рекуперации энергии во время торможения. Блок управления мотор-колесом в первичном варианте собран, по сути, из подручных деталей.
В нем предусмотрена возможность регулировки характеристик в большом диапазоне. Необходимо было реализовать фактически подвижную лабораторию, которая позволит не только ездить на собранном электровелосипеде, но и протестировать разработанный мотор-колесо в самых разных, в том числе нештатных, режимах работы.
Соответственно, задачи минимизации размеров платы не стояло.
