自行车的电动轮：它们是什么以及如何选择？

今天，没有在自行车上安装电动轮的骑自行车者越来越多地被称为逆行者。 “只有风，只有踏板，只有极限”——这样的呼声越来越不重要。惯于驾驶汽车的娇生惯养的城市消费者，即使他买了一辆自行车，也很快就会倾向于在上面装上一个电动轮，而且这种设备越来越便宜。

自行车电机轮的工作原理相同。 无论是直接传动（直接来自转子）还是齿轮传动（通过传动比降低发动机转速）都没有关系。 任何用于自行车的电动机都包括定子和转子。磁铁附在转子上。它们的磁场与定子线圈的电磁场相互作用，导致转子旋转。

定子本身是一个绕在由钢板组成的框架间隙中的线圈。大多数情况下，这些板由电气或变压器钢制成。定子的设计具有多边形框架的形式，梁在中心会聚。

绕组是由铜漆包线绕制而成的线圈。 铜是最好的导体。线圈的数量多达几十个，但这个数量是 3 的倍数。电机轮类似于三相电机，实际上是这样的：为了以一定的力稳定旋转，提供交变脉冲到相间相互分离的线圈，类似于三相可变电压。 实际上，这不是正弦形式的电信号，而是一系列矩形直流电压脉冲。 反过来，它们由驱动器构成 - 一个使用电源（电池）能量的控制器板。

转子旋转的稳定性和有效性由三个霍尔传感器提供。 他们的工作安排如下：

• 固定转子相对于定子的位置；
• 感知磁铁的磁场；
• 信号转发给司机；
• 在定子线圈的驱动器上产生脉冲。

使用电动轮的优点如下。

• 提高效率 - 不低于 90%。并不是每台电动机都有这样的系数——例如，对于集电器来说，它根本无法转换直流电，效率低于 70%。
• 易于执行，可靠性。
• 没有摩擦部件（例如环和刷子） - 如果制造商不节省材料质量，发动机可以工作数十年。
• 快速骑行能力：半千瓦轮毂电机产生旋转动力，在此期间自行车在无坡度道路上的速度最高可达45公里/小时。
• 如有必要，可以移除套件，为自行车提供原始配置。重新安装电机套件时，自行车的外观不会发生显着变化 - 电机仅安装在车轮本身上。
• 上坡和顺风骑行时显着缓解。
• 电机的均匀平稳运行将确保快速适应新的速度和无冲击加速度。
• 电机轮完全静音操作。

这种设置也不是没有缺点。

• 小扭矩 - 少于其他类型的电机和品种。
• 无法创建更紧凑的设计 基于此电机。
• 体重增加.其他一些电机，例如相同的集电极电机，重量明显减轻 - 1.5 倍或更多。

所有现成的套件，包括电机轮子，都已完成 控制器和电池。 然而，那些没有将电机轮与其余部件一起组装的人会单独订购系统的所有组件：电机轮本身、电池和带油门的控制器。

在构建电动牵引系统之前，初学者会遇到齿轮和无齿轮车轮电机。 变速箱使用齿轮传动机构，其中电动机本身的转速（速度）是齿轮最终旋转的轴的数倍（通过变速箱的齿轮比）。

齿轮增加扭矩，但将骑车人的速度降低到 30 km / h。无齿轮 - 直接驱动轮 - 没有变速箱本身以及与之相关的损失， 这使该机构免于摩擦齿轮，这些齿轮比发动机轴承本身更需要润滑。在功率高达 1500 W 时扭矩显着降低，但根据电机的功率，可以加速到 50-100 km / h。

具有回收（返回）部分用电量的可能性的电动轮允许您少量返回它 - 大约 6% 的用电量。由于电线、绕组、控制器和电池的自然损耗，这种系统的效率不能等于一，因此如果没有额外能源的外部投资，就不可能做到这一点。 而补充电力供应的方式只有两种。

1. 将车轮马达切换到电池充电模式。 然后，由于负载在绕组上施加的制动，踩踏板的难度至少会增加一倍。
2. 找一个可以给电池充电的地方.最好的选择是将太阳能电池板放在背包和衣服上，因为骑电动自行车是完全自主的。

此外，电机轮可以安装在后轮上。前面的放置方式相同。 然后自行车分别变成后轮驱动或前轮驱动。为了显着提高速度，您可以通过电动化两个车轮来使自行车成为全轮驱动。

电机轮的尺寸由轮辋的直径决定。无论您的直径是 29、26、20 还是 16 英寸，速度和牵引力都取决于它。轮辋直径越大，速度越快，但牵引力越小，反之亦然。牵引力越小，您的加速时间就会越长。 只有一种方法可以增加牵引力 - 用踏板帮助电机。

一种变体是可能的，您可以将车轮从常规轮毂重新轮辐到电机轮毂，例如，对于直径为 28 英寸的轮辋，使用具有 20 英寸车轮的传统自行车的辐条。 建议那些不知道如何或不想弄乱完整枚举辐条的人立即在中国订购带有所需发动机类型的现成电机轮。

确定您想要从自行车中得到什么。

• 速度高达35公里/小时 没有太多的努力和任何特殊的身体发育水平。 同时，您的自行车并没有摆脱其原有的功能——如果您愿意，您可以随时切换回脚踏板。从 350 美元起，整体上就有了这样的改进。
• 50公里/小时 – 电动助力车套装。 同时，您可能不会那么容易地转向脚踏车——电池组、更强大的电动轮和相同的控制器重了 5-10 公斤。修订价格为 600 美元起。
• 自行车将变成电动自行车——电动摩托车.您可以轻松加速到 90 公里/小时。但请记住：在这种情况下，您肯定需要加固的轮辋和衬套——也许就像在双人自行车上一样。事实上，增加牵引力需要增加负载。您的薄公路自行车轮辋只会飞散，您可能会撞车。为电动摩托车提炼一辆自行车的价格至少要 2,300 美元。

电动自行车套件的重量 - 每个车轮一个电机（没有车轮重新辐条）、一个电池组和一个控制器 - 重量至少为 4 公斤。这对于在城市或乡村道路上的正常驾驶来说已经足够了。例如，良好的发动机由公司生产 八方8FUN.电机的工作功率为250-750 W，但如果功率超过350 W，这样的电机会明显过热，这将大大缩短其使用寿命。

电机轮（不含橡胶）的重量至少为 2 kg。在平均骑手体重为 90 公斤的情况下，他非常有能力将速度提高到 35 公里/小时 - 骑手本人可能不会努力踩踏板。在没有电机的情况下，通过从踏板切换到最后一个速度以及在不提升或下降的情况下行驶时，也可以获得同样的效果。上坡行驶时，您需要骑自行车的人通过踏板帮助 - 发动机可能不会压倒爬坡。 通过将两者结合起来，您可以获得一千瓦电机在启动时的速度。保证了自行车的机动性和相对轻便性。

不需要半千瓦的电动轮——它本身的重量不是 2 公斤，而是 4-5 公斤，同时从电池中获取的电量是其 350 瓦对应物的两倍。500 ... 600瓦轮毂电机是“拐杖”，无论是在项目中还是在与用户的实践中都没有通过“自然选择”：一些骑自行车的人指出 因此，它的意义不如 300 瓦的。

该设备不仅可以让您获得 48 公里/小时的平均速度，还可以轻松征服城市和山坡的任何攀登。要达到这样的效果，需要选择功率为1200-1500瓦的发动机。这种电动轮的质量为 6-8 kg（不包括橡胶）。为这样的电机提供不间断的能源供应将有助于更多 重且昂贵的电池组至少重 5 公斤。

冒着将电压从 48 伏增加到 72 伏的风险，您将获得城市的限速 - 至少 60 公里/小时， 但与此同时，电机会更快、更强烈地过热，这会迫使它只启动很短的时间。

将自行车转换为 3 kW 的电机，将迫使车主加强车架。首先，由几千瓦量级的发动机产生的套件和推力本身都需要增加负载。否则，车轮将首先受到影响（巨大的“八”将出现在轮辋上），然后框架本身将开始分崩离析 - 电池和控制器的车身套件将至少增加 15 公斤。 最大允许负载仅为标称负载的两倍，这是所有电机车轮的基本规则。

要为 III 类电动自行车安装加固套件，您需要加固后叉，彻底更换或改装车架支柱，安装特殊的平衡器，就像在真正的摩托车上一样。 标称 3 kW 的电机已经有足够的功率使普通自行车的车架撑杆变形，即使您在静止模式下驾驶它，抬起安装在特殊悬架上的电机的车轮。

如果不以特殊方式加强框架，您不太可能使用功率高达几千瓦的电机。 超过 40 km / h 的速度已经需要很好的折旧 - 没有它，一旦您遇到马路上的小颠簸或裂缝，您就会被甩出马鞍。 前叉 - 来自摩托车或速降自行车（后者具有令人印象深刻的质量和最高强度，其他类型和品种的自行车无法达到）。这里的电池组也重 20 公斤。

对于更接近极限滑雪的骑行爱好者，经验丰富的工匠建议将电动轮放回原处。 后轮比前轮更好地抓地 - 这对于高速通过的急转弯很重要。

然而，由于重量分布较差，湿滑的道路更难管理。安装在行李箱上的电池使情况变得更糟。这种情况通过重量更轻的齿轮电机轮、比能量增加的锂离子电池得到纠正。另一种选择是在框架的中间（内）管上安装铅酸电池。尽管如此，后轮电机仍然有助于整个结构的强度。

如果无法将电动轮与高速飞轮（例如 9 星）组合，则将后者更改为 5 星。 最后一招 只留下一个链轮或移动框架保持 2 厘米的距离。 最后一个铝制框架可能无法承受 - 在钢制框架上进行实验。

电线不应从变速机构工作的右侧伸出，而应从左侧伸出。 松开固定车轮电机的螺母并将其卸下。按照组装说明组装车轮马达。如果您对某些事情不完全清楚，请在向您出售电动轮的公司或商店的网站上联系支持人员。通常最好寻求专家的帮助，因为很容易烧毁控制器。如果没有控制器，除非你有一个只需要直流电的换向器电机，否则你不会去。

组装后，测试电机轮空转 - 它不应该是“八”。 如果不是这种情况，请用辐条扳手拉动辐条，消除轮辋上的“八字”。试一下控制器和油门摇杆的操作。如果一切正常，请进行低速试运行。

安装前轮马达更容易。 前轮本身不包含任何链轮。根本没有任何东西可以干扰前电机轮的操作。无论您是向右还是向左引导电源线 - 沿着行进方向。即使你摊开前叉，也不会影响自行车的强度和稳定性。

唯一的一点是不要混淆车轮的运动方向：如果安装不正确，没有测试电机的运行情况，你会突然倒退，自行车会变成带有后方向盘的车辆。 当油门杆卡住时，这是一个自相矛盾的情况：您可能会撞到杆子上或与后面行驶的汽车相撞，即使它在您面前减速。

组装好的轮式电机不怕阵雨、涉水穿过河流和沼泽——当浸入水中或被水射流淹没时，霍尔传感器可能会失效。在密封之前注意 - 或至少从直接的水射流中覆盖 - 电机轮的内部。通常，制造商自己安装特殊的圆形襟翼，以保护车轮在驾驶时免受水和/或污垢的直接飞溅 - 确保它们与轮辐相匹配。

如何为自行车选择轮毂电机，请参见以下视频。