Электроколесо для велосипеда и его установка своими руками

Электродвигатель для велосипеда своими руками

В настоящее время велосипед является одним из самых востребованных и популярных способов передвижения. Занимаясь велоспортом, можно практически бесплатно доехать до места назначения, одновременно тренируя определенную группу мышц, тем самым поддерживая свое тело в отличном здоровом состоянии. Главным преимуществом такого перемещения является отсутствие влияния на загрязнение окружающей природной среды.

Велосипедные прогулки на большие расстояния могут в некоторой степени утомлять велосипедиста. Для облегчения его работы был изобретен велосипедный электродвигатель. Первые модели такого оборудования начали выпускаться в 1998 году.

Первоиспытателями данной продукции стали жители горных местностей по причине частых тяжелых подъемов, которые напрочь отбивали у них желание пользоваться велосипедами. Велосипедный электродвигатель также моментально оценили люди преклонного возраста, находящиеся не в лучшей физической форме.

Применение велосипеда с установленным на него полезным оборудованием позволяет велосипедисту не прикладывать усилия для осуществления процесса езды. В некоторых случаях это чудо устройство позволяет обеспечить самостоятельное перемещение велосипеда, абсолютно без прикладывания усилий извне, за счет заряда батарей и электродвигателя.

Велосипедный электродвигатель и его конструкция

Доработка до совершенного вида моделей электродвигателей происходила на протяжении длительного периода времени не одним специалистом, которые разработали несколько их видов:

1. Подвесной электродвигатель.
2. Электродвигатель встроенной конфигурации:

• с прямым приводом;
• редукторый.

Каждый из описанных видов двигателей имеет свои технологические особенности, преимущества и недостатки в процессе их эксплуатации. Обычно выбор их производится в соответствии с желаниями владельца велосипеда с учетом его конструктивных особенностей.

Электромотор для велосипеда: основные виды

Различают несколько типов моторов, предназначенных для установки на велосипед:

1. Мотор – колесо.

Относится к категории самых распространенных. Применяется при переоборудовании обыкновенного велосипеда дорожного типа. Монтирование двигателя происходит на оси переднего или заднего колеса, а в некоторых случаях на обоих колесах. Внешний вид переоборудованного велосипеда практически не меняется.

Мотор колеса бывают разно мощности, в основном от 150 до 2000 Вт. Они могут быть исполнены в трех вариантах, для каждого из которых требуется свой аккумулятор:

После осуществления монтирования системы мотор — колеса на велосипед, он становится способным разгонять свою скорость движения до семидесяти километров в час. При этом, без зарядки аккумулятора он может пройти пятьдесят километров. При движении в направлении возвышенности, показатели данных критериев снижаются.

2. Подвесной двигатель.

Такой тип двигателя может быть установлен на любой тип велосипеда.

Оборудование прикрепляется к каретке или нижней трубе велосипеда, при этом становится самостоятельным его узлом. На мотор вместе с цепной передачей обязательна установка специального кожуха. Питание двигателя происходит от аккумуляторной батареи, которая крепится к несущей платформе.

Расход мощности и скорость велосипеда регулируется контролером электронного типа, управляемый ручкой, расположенной на руле. После окончания процесса монтажа, вес велосипеда значительно увеличивается. Скорость его теперь может достигать величины сто двадцать километров в час.

3. Двигатель на фрикционной передаче.

В основе такого двигателя лежит специальный механизм фрикционного типа, который работает по принципу передачи крутящего момента электродвигателя к покрышке колеса велосипеда. Основным преимуществом установки такого двигателя является возможность его монтирования без предварительной разборки велосипеда. Недостатками являются:

• уменьшение срока службы колеса;
• небольшая величина КПД;
• необходимость постоянного контроля давление в колесах;
• сложности использования на мокрой дороге.

Как сделать велосипедный мотор из подручных средств

Популярность использования электродвигателей растет с каждым днем. В настоящее время их можно приобрести в готовом виде или по отдельным деталям с целью самостоятельного произведения процесса сборки.

Для того, чтобы своими силами собрать электродвигатель, необходимо заранее подготовить составляющие элементы:

• контроллер;
• батареи;
• зарядное устройство к батареям;
• двигатель.

В усовершенствованном двигателе предусмотрен индикатор, который выполняет функции:

• предоставляет информацию о степени заряда батареи;
• извещает о величине скорости велосипеда;
• информирует об уровне силы нажатия на педаль транспортного средства.

На рассматриваемый индикатор подает сигналы элемент контролера.

Также электродвигатель обладает удобным свойством, связанным с возможностью зарядки батареи при следующих условиях:

• в случае полной остановки велосипеда;
• при движении его с постоянной скоростью;
• при совершении плавного торможения.

Для электродвигателей применяются различные батареи:

При самостоятельном изготовлении электромотора аккумулятор может брать прикреплен несколькими способами:

• в специально отведенном контейнере;
• непосредственно на раме;
• в отсеках рамы.

Мотокомплекты и специальные двигатели

Приобретаемые мотокомплекты уже содержат все необходимые крепления, для большинства моделей велосипедов являющиеся универсальными.

Многие известные производители начали выпускать велосипедные моторы мощностью до четырех лошадиных сил. Установка такого оборудования позволит эксплуатировать велосипед без необходимости кручения педалей, позволяя ехать только за счет электродвигателя.

Фрикционная передача

Принцип фрикционной передачи заключается в передаче крутящего момента между двумя вращающимися круглыми дисками, один из которых является ведомым, а второй- ведущий.

Движение осуществляется за счет силы трения на рабочей поверхности.

Недостатком такого устройства является большая вероятность проскальзывания по причине недостаточного трения между соединяемыми элементами.

Классическая цепная или ременная передачи

Смысл ременной или цепной передачи заключается в возможности передачи движения между двумя валами, расположенными друг от друга на достаточном удалении.

На каждый из валов одеваются шкивы, на которые и происходит крепление ремней или цепи. Нормальное обеспечение движения осуществляется только при натянутых элементах соединения шкивов.

Самое простое решение – мотор-колесо

Систему «колесо-мотор» можно изготовить самостоятельно. Установка производится с использованием колеса диаметра от двадцати до двадцати восьми дюймов.

Принцип работы данного устройства заключается в создании крутящего момента в элементе ротора за счет образования магнитного поля крутящегося типа на статоре, являющемся неподвижным и взаимодействии с магнитами ротора.

Электродвигатель — отзывы велосипедистов

Кирилов Евгений, город Пермь

Мамот Ольга, город Москва

Никифоров Александр Петрович, город Омск

Решил изменить свою жизнь и установить электродвигатель на велосипед. Очень доволен. Я теперь не только не устаю от дороги, я еще стал очень мобильным по причине развития моим конем большой скорости.

Безбородов Антон Сергеевич, Московская область

Заключение

В мире современных технологий происходят постоянные совершенствования в направлении улучшений условий использования различной техники, одной из которых и является транспортное средство в виде велосипеда. При желании и соответствующих финансовых возможностях, можно приобрести велосипед сразу с электродвигателем.

Можно отдельно прикупить соответствующий типу велосипеда двигатель, и самостоятельно, или при помощи специалистов, произвести его установку. Также предоставляется возможность собственноручной сборки двигателя из отдельных элементов.

Все вышеописанные мероприятия способствуют улучшению и облегчению эксплуатации удобного и экологичного средства передвижения велосипеда.

Как сделать электроколесо для велосипеда своими руками?

Сегодня велосипед с электроколесом постепенно становится объектом интереса огромного количества заядлых велосипедистов по всему миру. Связано это не только с экологичностью данного вида транспорта, но и с наличием внушительного количества очевидных преимуществ по сравнению с целой массой других широкодоступных средств передвижения.

Что представляет собой элекровелосипед?

Электрические велосипеды оснащены специальным аккумуляторным двигателем, который способен частично или же полностью приводить в движение двухколесное средство передвижения. Основной движущей силой здесь выступает электроколесо для велосипеда.

Мощность двигателей для электровелосипедов в зависимости от комплектации и модели колеблется в пределах от 100 до 1000 Вт. В то же время велосипеды с электрическим приводом способны развивать скорость до 50 км/ч.

Преимущества велосипедов с электроприводом

Устанавливая электроколесо для велосипеда, владелец двухколесного транспорта получает следующие преимущества:

• преодоление серьезных расстояний без особой физической подготовки, затраты сил и энергии;
• возможность приведения велосипеда в движение при помощи педалей и благодаря работе электромотора;
• наличие удобного, компактного транспорта, обслуживание которого нуждается в минимальных затратах по сравнению с мотоциклом или автомобилем;
• удобство передвижения в условиях города с насыщенным трафиком;
• отсутствие необходимости в получении прав и регистрации транспорта в ГАИ.

Недостатки велосипедов с электроколесом

Среди очевидных минусов велосипедов с электроприводом стоит отметить:

• внушительный вес, который сказывается на удобстве передвижения при переходе к педальному способу движения;
• достаточно длительную зарядку аккумулятора и короткий срок действия заряда;
• высокую стоимость готовых заводских электровелосипедов;
• сравнительно небольшую скорость передвижения.

Особенности установки электроколес

Когда в наличии имеется электромотор, необходимо определиться, на какую именно ось велосипеда он будет устанавливаться. Специалисты настоятельно рекомендуют ставить электроколесо заднее для велосипеда, так как при установке переднего привода приходится регулярно переходить к движению при помощи прокрутки педалей.

Велосипед с задним электроприводом позволяет запросто преодолевать наиболее трудные участки трассы. Что касается установки электроколеса на переднюю ось, то такое решение способствует наделению транспортного средства более привлекательным внешним видом. К тому же переднее электроколесо для велосипеда не настолько сильно загрязняется по сравнению с задним.

В целом же при необходимости регулярного преодоления существенных расстояний по бездорожью лучше установить одновременно два электроколеса: на передний и задний привод.

Электроколесо на велосипед своими руками

Что требуется для сборки велосипеда с электрическим приводом собственными руками? В качестве основы для создания двухколесного моторизированного транспорта может быть взята практически любая модель велосипеда. При этом важнейшим элементом будущего механизма становится, собственно, электроколесо для велосипеда, которое, по сути, является бесколлекторным электрическим двигателем постоянного тока, встроенным в обод.

Как уже отмечалось выше, электрический мотор может устанавливаться как на задний, так и на передний привод велосипеда или же на оба одновременно, что позволяет создать полноприводный транспорт.

Вторым по важности после мотора элементом конструкции велосипеда с электрическим приводом выступает аккумуляторная батарея. Выполняет данная составляющая конструкции функцию питания электродвигателя током. Наличие мощной батареи еще не означает прирост в скорости. Поэтому для сборки электровелосипеда собственными руками рекомендуется подбирать аккумуляторную батарею, исходя из ее соответствия напряжению электромотора.

Обязательной частью конструкции электровелосипеда выступают также специальные ручки для регулировки скорости движения двухколесного транспорта. Здесь также не обойтись без монтажа контроллера в виде блока с электронной платой, что отвечает за слаженную работу всего механизма. Наиболее удобно располагать контроллер в хорошо защищенном от внешних воздействий корпусе, поместив его в области крепежа для фляги.

Что выгоднее – заводской или самодельный электровелосипед?

Данный вопрос достаточно спорный. Однако все же стоит привести несколько аргументов в пользу изготовления велосипеда с электрическим приводом собственными руками.

Если в наличии имеется готовое заднее или переднее электроколесо для велосипеда, его установка на раму стандартной модели двухколесного транспорта отнимет не более нескольких часов. При этом стоимость данного решения окажется в разы ниже по сравнению с приобретением готовой, заводской модели электровелосипеда в полной сборке и комплектации всевозможными аксессуарами.

Заводские модели обычно оказываются существенно тяжелее по сравнению с самодельными. При сборке электровелосипеда своими руками вес транспортного средства можно запросто снизить за счет применения наиболее простых, легких деталей и комплектующих.

Готовое транспортное средство с электроколесом будет обладать стандартной мощностью, иметь ограниченную предельную скорость передвижения. В случае самостоятельной сборки велосипеда с электрическим приводом технические показатели двухколесного транспорта будут ограничиваться лишь фантазией, навыками и широтой бюджета мастера.

В итоге

Все вышесказанное представляет собой лишь несколько основных аргументов в пользу сборки электровелосипеда собственными руками. Естественно, для воплощения подобной идеи в реальность требуется приобретение широкого ряда комплектующих, а также наличие базовых навыков конструирования и обращения с электроникой.

Что такое электроколесо и его разновидности

7 mins Автор: Михаил Скворцов 101

Что такое электроколесо для велосипеда? Таким завуалированным «термином» в просторечии именуют электровелосипед, то есть байк, приводимый в движение не только мускульной силой велосипедиста, но и с помощью электродвигателя. Двигатель может использоваться как на полной тяге, то есть без помощи ног, так и в режиме совместного использования с мускульной силой. Такой «тандем» хорош для преодоления затяжных подъемов.

Несколько интересных цифр о электровелосипедах

• Мощность двигателя (электроколеса) может различаться в пределах 150-2000 Вт, в среднем – 500 Вт, или 0,5 кВт.
• Скорость, которую способен развить электродвигатель велосипеда – от 25 до 60 кмч. Это делает приспособление удобным на участках с небольшими перепадами высот и хорошим дорожным покрытием, обеспечивающим равномерную тягу.
• Масса электроколеса и аккумуляторных батарей к велосипеду может составлять достаточной величины в 15 – 20 кг и более, при этом велосипед в сборе может весить до 50 кг и более.

Для того чтобы электробайки стало возможным создать, потребовалось внедрение в производство мощных аккумуляторных батарей, способных равномерно выдавать достаточно большую мощность.

Конечно, заманчиво приобрести электромотор к велосипеду и сделать такой байк своими руками или купить электровелосипед целиком, благо, что уже с 2002 года производством подобных машин занимаются ведущие велостроительные компании мира. Но для начала давайте разберем подробнее недостатки и преимущества подобных машин на электрической тяге. Главного преимущества электромобилей – отсутствия загрязнения окружающей среды – электробайки не имеют, поэтому обратимся к отзывам их хозяев.

Электробайки, конечно, бывают заводские и самодельные. При этом самодельными их можно назвать с натяжкой, так как комплект исходных деталей нужно приобретать самому. Доработка и установка своими руками вовсе не сложна.

Преимущества

• Может использоваться как «резерв человеческих возможностей». Пожилые и люди, не чувствующие себя спортсменами, всегда могут вернуться домой на электрической тяге или подключить её, например, в случае сильного встречного ветра.
• Электробайк в связи с высокой удельной мощностью и крутящим моментом достаточно мобилен, в том числе на снегу и бездорожье.
• Если аккумулятор полностью разряжен, едем как на обычном байке. Крутим педали.
• Зарядка аккумулятора не требует особого электрооборудования. Включил в розетку 220 вольт – и готово.
• Немаловажным является тот факт, что при довольно высокой скорости не требуется регистрация в органах ГИБДД.

Но любители электроколеса должны учитывать и недостатки. Перечислим главные из них.

• Значительный итоговый вес устройства заставляет использовать мускульно-педальный режим как вспомогательный. Забраться на крутую горку будет легче пешком.
• Девизом современных электровелосипедов является выражение: «едем мало, заряжаем долго». Например, время зарядки составляет до 6-8 часов, а хватает заряда в среднем на 50-60 км. Но 60 км – средний суточный пробег при невысокой физической подготовке, поэтому в городских и пригородных условиях этого ресурса вполне достаточно.
• Достаточно высокая стоимость электровелосипеда по сравнению с обычным. Бюджетные модели, такие, как VR-1стоят 25000 рублей (слева), а полноприводный двухкиловаттник от компании ELTRECO (производитель GOLDEN MOTOR) стоит целых 92000 (справа).

Итак, электрическое колесо, по сути, тот же экологически чистый бесшумный «мопед» с простым и «невонючим» обслуживанием, который можно хранить дома.

Как устроен электробайк?

Его основные части следующие:

1.Собственно электродвигатель, вмонтированный в колесо, «мотор-колесо».

Принцип его работы следующий: колесо является электродвигателем постоянного тока . Неподвижный статор состоит из установленных по кругу стальных пластинок, расположенных в форме звезды, на каждый луч намотана обмотка. При подаче тока на луч образуется магнитное поле, которое притягивает постоянные магниты ротора. Для большой мощности магниты содержат редкоземельный элемент неодим, а именно, в сплавах с железом и бором или с иттрием и кобальтом.

Так как обмоток может быть на статоре несколько десятков, то колесо достаточно мощное и обладает плавным движением. Обмотки принципиально подключаются как три штуки, работающие по очереди.

Для того чтобы на обмотки подавался ток в нужный момент времени, когда каждая обмотка находится напротив соответствующего магнита, нужна их синхронизация. Для этого в статоре установлены три датчика Холла.

Магнитное поле статора действует на ротор, а датчики Холла «сигнализируют» контроллеру, на какую обмотку нужно подать импульс напряжения. Поданный импульс превращает обмотку в электромагнит, и возникает крутящий момент вследствие притяжения разноименных полюсов.

2. Электронный коммутирующий блок управления, или контроллер. Его задача – контролировать подачу тока от батареи аккумуляторов на колесо, сохраняя заданную скорость движения. Блоки управления выпускаются в расчете на 36 В и 48 В. При выборе нужно учитывать, чтобы контроллер находился во влагозащищенном корпусе.

3. Аккумуляторная батарея – самый важный агрегат электробайка. Поэтому она крепится или в раме, или на багажнике, который устанавливается дополнительно. Емкость батареи обычно 10-20 Амперчас, что лишь вдвое меньше автомобильного аккумулятора, дающего 55 Ач, правда, при 12 В.

4. Аналог «ручки газа», или регулятор скорости, который действует по принципу обычного реостата, изменяя силу тока, подводимую на электроколесо, а значит, на количество мощности и на крутящий момент в итоге.

5. Различное дополнительное оборудование – жгуты проводов, предохранители и другое.

Разновидности

Конструктивно электробайки бывают:

• Переднеприводные. Электродвигателем является переднее колесо. Примером может служить грузовой трехколесный велосипед с двумя передними колесами, так как привод должен быть на наиболее нагружаемые колеса для идеального сцепления и тяги;
• Заднеприводные. Компоновка, в которой заднее колесо является ведущим, является классической.
• Полноприводные. В случае полного привода мощность, как правило, распределяется поровну.

Известно, что пройденный велосипедистом путь зависит от времени его движения и скорости. И если с первым фактором все ясно, то скорость зависит от многих условий. Например, от степени его усталости, качества дорожного покрытия, угла подъема или спуска дороги и многого другого.

Электробайк также будет двигаться медленнее в зависимости от угла подъема или качества покрытия, но он имеет некоторые характерные особенности.

• Аналогом «человеческой усталости» является уровень заряда аккумуляторной батареи.
• Холодная температура воздуха сокращает пробег, а теплая – увеличивает.
• Чем меньше площадь шины, соприкасающаяся с дорожным покрытием, тем пройденное расстояние больше. Накачивать шины нужно сильнее.
• Чем меньше перепады скорости и чем ниже скорость, тем больше путь. Работает принцип «тише едешь – дальше будешь».

Электроколесо на велосипед своими руками можно установить с помощью такого комплекта:

• колесо-мотор, контроллер, в зависимости от мощности его стоимость от 12 до 18 тысяч рублей;
• аккумулятор (стоимость 20-30 тысяч рублей);
• зарядное устройство;
• крепление для АКБ;
• инструкция.

Таким образом, самодельная конструкция из покупных деталей обойдется не менее чем 25-30 тыс. рублей, а электробайк промышленного производства за 25 тыс. рублей весьма маломощный и «дохлый». Порядочная машина обойдется около 80 – 90 тысяч рублей.

Попытки модернизировать байк предпринимаются разные: установка паруса, мотора от бензопилы и многие другие вариации. Но это уже совсем другая история.

Установка мотор-колеса на велосипед своими руками

Если вы любите кататься на велосипеде, вам хорошо известно, что нередко становится лень вращать педали, появляется чувство усталости. Особенно часто это происходит, если вам приходится передвигаться по холмистой местности с частыми подъёмами. Чтобы облегчить своё передвижение, можно установить на велосипед специальный электродвигатель.

Существует несколько типов таких электродвигателей, но самый простой из них — это мотор-колесо. Давайте выясним, как можно сконструировать мотор-колесо для велосипеда своими руками.

Принцип действия

Мотор-колесо представляет собой электродвигатель постоянного тока. Он устанавливается на обод велосипеда, причём можно выбрать как переднее, так и заднее колесо (а можно сконструировать транспортное средство особой мощности и установить мотор на два колеса сразу). Мощность таких моторов может составлять 250, 500 или 1000 Ватт. Самый мощный позволяет развить скорость велосипеда до 60 километров в час. Установка мотор-колеса на велосипед не требует дополнительной регулировки или обслуживания, она выполняется за один раз.

Преимущества такой системы

• Велосипед не подвергается необратимым изменениям. Даже его внешний вид практически не страдает. Основная часть устройства устанавливается на колесо.
• Моторколесо работает практически бесшумно.
• Благодаря равномерной работе двигателя достигается плавное и при этом скоростное передвижение вашего двухколёсного средства.
• Подъём в горку выполняется при минимальных усилиях.
• Устройство не имеет трущихся частей, поэтому срок его службы очень велик.
• Вы легко можете снять устройство и вернуть первоначальный функционал своего велосипеда.

Что вам понадобится?

Все необходимые комплектующие часто продаются в готовых наборах, но вы можете подобрать их и самостоятельно. Конечно, установка готового комплекта произойдёт гораздо проще и быстрее. Учитывайте, что после установки всех элементов ваш велик станет тяжелее на 8–10 кг, поэтому отдавайте предпочтение деталям с меньшим весом.

Готовый набор комплектующих

Его диаметр должен составлять от 20 до 28 дюймов. Вы можете использовать старое колесо, но оно должно быть в хорошем состоянии, без функциональных недостатков или поломок. И также оно должно быть хорошо отрегулировано для нормальной работы.

Сам мотор, который будет вращать колёса вместо вас.

Батарея, которая обеспечит необходимую мощность для перемещения вашего велосипеда.

Требуется для того, чтобы вы не улетели с трассы и могли контролировать свой скоростной режим.

Плата, регулирующая работу вашего мотор-колеса.

В них вы поместите аккумуляторную батарею и контроллер для их защиты от воздействий окружающей среды.

Устанавливаем мотор-колесо

Теперь выясним, как установить мотор-колесо на велосипед. Необходимо разработать схему подключения всех элементов. Если вы приобрели готовый набор, то схема тоже есть в наличии. Если вы создаёте схему сами, рекомендуем выбрать для установки мотора заднее колесо велосипеда, а батарею, которая является самой тяжёлой частью конструкции, установить на багажник. Регулятор скорости желательно вывести на руль, чтобы он был у вас под рукой.

Чтобы выполнить установку мотор-колеса на велосипед, можно использовать акустические провода, которыми подключают аудиоколонки. Это дешёвый вариант, который пропускает достаточное количество тока. В качестве разъёмов можно использовать RCA.

Не забудьте поместить аккумуляторную батарею в рюкзак и экранировать её от попадания дождя, песка и других видов влаги и загрязнений. А также нужно надёжно её закрепить, поскольку тяжёлая конструкция может легко вылететь из багажника на поворотах, особенно если вы разовьёте приличную скорость.

Во время сборки рассматривайте способ, который позволит вам снять установленный мотор для лёгкого возврата велосипеда к первоначальному состоянию. Обычно для этого достаточно сменить мотор-колесо на обычное колесо, снять чехол с батареей и провода — и велосипед приобретёт свой привычный вид.

Электроколесо для велосипеда

Заключение

Теперь вы имеете представление, как установить мотор-колесо на велосипед собственноручно. Особенно удобно использовать такой вид транспорта для смешанной езды: по ровной трассе ехать с помощью педалей, а при въезде на горку включать электропривод и наслаждаться тем, как велосипед сам выносит вас наверх. Но также можно включать его в тех случаях, когда вам нужно развить большую скорость — такую, достичь которой на велосипеде способны только профессиональные спортсмены. Таким образом, вы можете получить универсальный транспорт, в котором лёгкость, мобильность и простота конструкции велосипеда будут сочетаться с мощностью и скоростью устройства с электродвигателем.

Конструируем собственный велосипед с мотором, устанавливаем над задним крылом двигатель от бензопилы или бензокосы. Способы установки, а также готовые решения.

Установка планетарной втулки на велосипед своими руками не представляет особой сложности, по крайней мере, для тех, кто умеет держать в руках инструмент и представляет себе устройство байка.

Велосипед — непростой механизм, где ключевыми составляющими являются колёса. Корректное вращение переднего колеса в том числе зависит от втулки, соединяющей вращательный компонент с рамой. Вот почему важно разобраться, какие этапы подразумевает разборка и ремонт передней втулки велосипеда своими руками.