Число магнитов в мотор колесе

Мотор-колесо состоит из выполненного на оси и встраиваемого в колесо электродвигателя, силовой передачи и тормозной системы. Такой электромотор вращает колесо без цепи, шестерен и других вспомогательных инструментов для передачи тяги. Он вращается вокруг собственной оси, закрепленной на вилке е-байка. Основными преимуществами мотор-колес являются:

• простота установки и нетребовательность к обслуживанию;
• практически нулевое трение;
• минимальные механические потери;
• высокий КПД – до 95%;
• эффективный обдув, уменьшающий нагрев мотора;
• широкий диапазон мощностей – от 250 до 1500 Вт и выше;
• способность генерировать энергию при накате, а затем отдавать ее аккумуляторной батарее (рекуперация энергии);
• компактность и привлекательный вид;
• отсутствие запаха топлива, масла, выхлопных газов и вредных выбросов в окружающую среду;
• тихая работа;
• высокая надежность;
• отличная тяга и динамика разгона;
• стабильный крутящий момент на любых оборотах;
• быстрый старт и комфортное передвижение без рывков при переключении скоростей;
• экономичность.

Видео:✅Как переклеить магниты в моторколесеСкачать

Принцип работы мотор-колеса

Магнитное поле, создаваемое в статоре мотор-колеса, действует на магниты ротора и вращает его. Статор изготавливается в форме многолучевой звезды из электротехнической стали. На лучах этой звезды расположены обмотки. При протекании тока лучи приобретают магнитные свойства и притягивают к себе магниты ротора. Многочисленные обмотки обеспечивают электромотору требуемую мощность и плавное вращение ротора.

Чтобы ротор непрерывно вращался, достаточно последовательно в определенные моменты времени подавать на обмотки импульсы напряжения. При близости к магниту проявляются магнитные свойства обмоток. Моменты подачи напряжения определяют 3 датчика Холла, находящиеся в статоре.

Они отправляют сигнал на контроллер, и он посылает импульсы напряжения на обмотки. В результате они превращаются в электромагниты. Магниты ротора притягиваются и тем самым вращают его. Скорость вращения регулируется ручкой газа и меняется в зависимости от напряжения, подаваемого на обмотки. При торможении питание электромотора отключается при помощи датчиков в тормозных рычагах.

Видео:Сломал магниты в мотор-колесе, не беда!Скачать

Типы мотор-колес

Ступичные электромоторы бывают:

1. По месту установки – задние и передние, отличаются размерами дропаута оси. Передние мотор-колеса проще в установке, подходят для электрификации велосипедов всевозможных типов, обеспечивают хорошую динамику и эффект полного привода. Чтобы получить равномерное распределение веса, АКБ при использовании переднего мотор-колеса рекомендуется устанавливать на багажник. Задние мотор-колеса обеспечивают хорошую тягу и лучшее сцепление дорогой.
2. Заспицованные в двойной металлический обод или незаспицованные. Первый вариант проще в установке.
3. По мощности – маломощные (250–350 Вт), средней мощности (500–750 Вт), мощные (1000 Вт и выше).
4. По числу обмоток статора – тяговые и скоростные. Данная характеристика определяется при производстве мотора с учетом диаметра, обода колеса нужной скорости и тяговых свойств. Тяговая сила зависит от создаваемого мотор-колесом крутящего момента.
5. В зависимости от конструкции – редукторные и с прямым приводом. Редукторные модели содержат планетарный редуктор с шестернями, отличаются легким весом, компактными размерами и малой мощностью, позволяющей развивать скорость до 30 км/ч. Также редукторным мотор-колесам присущи высокий крутящий момент, большой накат и стойкость к токовым перегрузкам.

Читайте также: Параплан с мотором картинки

Прямоприводные мотор-колеса имеют максимально надежную конструкцию без трущихся элементов, обеспечивают отличную динамику разгона и долго служат без необходимости в техобслуживании. Они работают без люфта, шума и вибрации, имеют большой крутящий момент и высокий КПД, позволяют развивать значительные скорости.

Видео:Электро-велосипед и отклейка магнитов !Скачать

В чем секрет мотор-колеса Дуюнова

Мотор-колесо Дуюнова – это асинхронный двигатель без постоянных магнитов, использующий особую обмотку «славянка». В нем магнитное поле создают сами обмотки при подаче на них тока. Вращение колеса происходит при повороте поля под управлением контроллера. Совмещенная обмотка «славянка» уменьшает нагрузки на обмотки, повышает их температуру и продлевает срок службы мотора. Также есть мнение, что такой конструктив позволяет уменьшить на 15% пусковой ток и повысить на 30% энергоэффективность мотора.

Видео:Масло в мотор колесо и отколотые магнитыСкачать

Как подобрать мотор-колесо

При выборе ступичного электромотора нужно учитывать условия его предстоящего использования, пожелания владельца к развиваемой скорости и тяговым характеристикам двигателя. Для спокойной езды по городу и местности с незначительными перепадами высоты рекомендуется использовать редукторный электромотор мощностью 250–350 Вт. Для сравнения, прямоприводный мотор мощностью 500 Вт имеет крутящий момент, как у редукторного двигателя на 350 Вт, но позволяет развивать скорость до 45 км/ч.

Электромотор на 600–750 Вт обеспечивает скоростную езду по шоссе и легкий подъем в гору. При увеличении мощности до 800–1000 Вт получаем еще лучшие скоростные показатели и увеличенный крутящий момент. Это отличный выбор для езды по бездорожью, преодоления крутых горок и затяжных подъемов. Также для езды в горной местности и уверенного преодоления подъемов рекомендуется установка электромоторов мощностью 600–1000 Вт на оба колеса.

Видео:Лучший способ отклеить магниты с ротора мотор-колесаСкачать

Как проверить мотор-колесо

Для проверки исправности мотор-колес используются специальные тестеры. Такой прибор позволяет быстро проверить исправность электромотора, включая состояние обмоток и датчиков Холла, последовательность фаз и фазовый угол. Также данный тестер используется для проверки состояния контроллера.

Видео:Отклейка магнитовСкачать

Бесколлекторные двигатели постоянного тока. Устройство бесколлекторного двигателя.

Видео:Мотор колесо гироскутера под спицовку в 20-й обод. Прямой привод. Магниты 25 ммСкачать

Общее устройство (Inrunner, Outrunner)

Схему Inrunner обычно применяют для высокооборотистых двигателей с небольшим количеством полюсов. Outrunner при необходимости получить высокомоментный двигатель со сравнительно небольшими оборотами. Конструктивно Inrunners проще из за того, что неподвижный статор может служить корпусом. К нему могут быть смонтированы крепежные приспособления. В случае Outrunners вращается вся внешняя часть. Крепеж двигателя осуществляется за неподвижную ось либо детали статора. В случае мотор-колеса крепление осуществляется за неподвижную ось статора, провода заводятся к статору через полую ось.

Читайте также: Как выглядит мотор от самолета

Видео:Магниты отвалились на редукторном моторколесеСкачать

Магниты и полюса

Количество магнитов не всегда соответствует количеству полюсов. Несколько магнитов могут формировать один полюс:

В этом случае 8 магнитов формируют 4 полюса. Размер магнитов зависит от геометрии двигателя и характеристик мотора. Чем сильнее применяемые магниты, тем выше момент силы, развиваемый двигателем на валу.

Магниты на роторе закрепляются с помощью специального клея. Реже встречаются конструкции с держателем магнитов. Материал ротора может быть магнитопроводящим (стальным), немагнитопроводящим (алюминиевые сплавы, пластики и т.п.), комбинированным.

Видео:Треск в редукторном моторе на 48В, 500W. Ремонт. [4K]Скачать

Обмотки и зубья

Количество зубьев статора должно делиться на количество фаз. т.е. для трехфазного бесколлекторного двигателя количество зубьев статора должно делиться на 3. Количество зубьев статора может быть как больше так и меньше количества полюсов на роторе. Например существуют моторы со схемами: 9 зубьев/12 магнитов; 51 зуб/46 магнитов.

Двигателя с 3-х зубым статором применяют крайне редко. Поскольку в каждый момент времени работает только две фазы (при включении звездой), магнитные силы воздействуют на ротор не равномерно по всей окружности (см. рис.).

Силы, воздействующие на ротор, стараются его перекосить, что приводит к увеличению вибраций. Для устранения этого эффекта статор делают с большим количеством зубьев, а обмотку распределяют по зубьям всей окружности статора как можно равномернее.

В этом случае магнитные силы, воздействующие на ротор, компенсируют друг друга. Дисбаланса не возникает.

Варианты распределения обмоток фаз по зубьям статора

Вариант обмотки на 9 зубов

Вариант обмотки на 12 зубов

В приведенных схемах число зубов выбрано таким образом, чтобы оно делилось не только на 3. Например, при 36 зубьях приходится 12 зубьев на одну фазу. 12 зубьев можно распределить так:

Наиболее предпочтительна схема 6 групп по 2 зуба.

Существует двигатель с 51 зубом на статоре! 17 зубов на одну фазу. 17 — это простое число, оно нацело делится только на 1 и на само себя. Как же распределить обмотку по зубьям? Увы, но я не смог найти в литературе примеров и методик, которые помогли бы решить эту задачу. Оказалось, что обмотка распределялась следующим образом:

Рассмотрим реальную схему обмотки.

Обратите внимание, что обмотка имеет разные направления намотки на разных зубьях. Разные направления намотки обозначаются прописными и заглавными буквами. Детально о проектировании обмоток можно прочитать в литературе, предложенной в конце статьи.

Читайте также: Лодка 320 мотор 5 л с тест

Классическая обмотка выполняется одним проводом для одной фазы. Т.е. все обмотки на зубьях одной фазы соединены последовательно.

Обмотки зубьев могут соединяться и параллельно.

Так же могут быть комбинированные включения

Параллельное и комбинированное включение позволяет уменьшить индуктивность обмотки, что приводит к увеличению тока статора (следовательно и мощности) и скорости вращения двигателя.

Видео:Моторколесо 250ваттСкачать

Обороты электрические и реальные

Видео:Самодельное мотор-колесо 4 в одном. Ширина магнитов 14см. Часть 1Скачать

Датчики положения

Имеется в виду «электрических» градусов. Т.е. для многополюсного двигателя физическое расположение датчиков может быть таким:

Иногда датчики располагают снаружи двигателя. Вот один из примеров расположения датчиков. На самом деле это был двигатель без датчиков. Таким простым способом его оснастили датчиками холла.

На некоторых двигателях датчики устанавливают на специальном устройстве, которое позволяет перемещать датчики в определенных пределах. С помощью такого устройства устанавливается угол опережения (timing). Однако, если двигатель требует реверса (вращения в обратную сторону) потребуется второй комплект датчиков, настроенных на обратный ход. Поскольку timing не имеет решающего значения при старте и низких оборотах, можно установить датчики в нулевую точку, а угол опережения корректировать программно, когда двигатель начнет вращаться.

Видео:Мотор колесо от гироскутера, сравнение ширины магнитов.Скачать

Основные характеристики двигателя

Видео:Обязательно посмотри !!!! Показываю как правильно клеить магниты! CROSSER T4 TURBOСкачать

Звезда и Треугольник

При включении звездой ток протекает через две обмотки. Результирующее сопротивление равно сумме сопротивлений двух обмоток R=R1+R2. Соответственно максимально возможный ток, протекаемый через обмотки I=U/(R1+R2). Потребляемая мощность P=U*I Предположим, что напряжение 10 В, а сопротивление обмотки 1 ОМ. Тогда ток I=10/(1+1)=5А. Потребляемая мощность P=10*5=50 Вт.

При включении треугольником ток протекает через все обмотки. Результирующее сопротивление обмоток R=(R1*(R2+R3))/(R1+R2+R3). Соответственно, максимально возможный ток, протекаемый через обмотки I=U/((R1*(R2+R3))/(R1+R2+R3)

При таком же напряжении и сопротивлении обмоток получаем ток I=10/((1*(1+1))/(1+1+1))=15А. Потребляемая мощность P=10*15=150 Вт.

При включении треугольником вырастают и обороты двигателя. Обмотки двигателя соединенные треугольником греются больше, чем при включении звездой.

Очевидно, что простым переключением обмотки с звезды в треугольник можно получить двигатель с совершенно другими характеристиками.

В высокомоментных двигателях с длительным режимом включения целесообразно применять звезду. В двигателях, работающих в кратковременном режиме, требующих более высоких оборотов, целесообразно применять треугольник.

Иногда в электротранспорте старт и разгон выполняется при включении обмоток звездой (так как это включение обеспечивает высокий момент на валу, но меньшие обороты), после разгона выполняется переключение в треугольник (обороты выше, момент меньше). Это позволяет увеличить диапазон оборотов двигателя, сохранив стартовые характеристики.

В следующей статье будет рассмотрен алгоритм управления бесколлекторными двигателями.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/chislo-magnitov-v-motor-kolese

  📺 Видео

  проклейка магнитов на мощное моторколесо своими рукамиСкачать

  

  Мотор-колесо с магнитами 6,5см,косяки и плюсы,разбираем.Скачать

  

  Разбираем Мотор-колеса гироскутера 8,5" 10" 10,5"Скачать

  

  Сломалось Мотор-колесо, прокручивается, разобрал фривил и заварил, отклеились магнитыСкачать

  

  Такие моторы вы не купите в Китае. моторы с магнитами 9 см.Скачать

  

  Магниты мотор колеса # Попались не такиеСкачать

  

  Шок, впервые такое У этого мотора магниты живут своей жизнью, велоракета!Скачать