Электровелосипед своими руками: двигатель

Электровелосипед своими руками: двигатель

В прошлой статье про контроллеры мы уже отмечали, что для электровелосипедов используются трёхфазные асинхронные двигатели, и частично затронули их разновидности.

Напомним: двигатели для электровелосипедов, за редким исключением, бывают двух типов: центральные (кареточные) моторы и мотор-колёса.

Первые устанавливаются в кареточный узел и имеют встроенный контроллер, вторые заспицовываются в обод на место втулки и устанавливаются на место заднего (реже переднего) колеса.

В чём же основные эксплуатационные отличия данных двигателей и в каких случаях стоит выбрать тот или иной вариант?

Центральный мотор

Как я уже сказал, он устанавливается в кареточный узел, то есть вместо каретки. Технически процесс установки выглядит следующим образом: снимаются шатуны с педалями, выкручивается каретка, вставляется двигатель, закручиваются фиксирующие гайки, подключается проводка.

На первый взгляд, ничего сложного, и нужно просто найти съёмник шатунов и ключ для каретки. Но на самом деле при установке центрального мотора стоит учесть несколько важных факторов.

Подводные камни при установке

Очевидно, что производители рам для велосипедов не рассчитывают на то, что на раму будет устанавливаться мотор. В связи с этим, установке мотора на место могут помешать сварные швы, перья и даже просто гидролинии, проложенные под нижней трубой.

И если гидролинии можно пустить в другом месте, то стачивать сварные швы рамы крайне нежелательно. По-первых, это скажется на её прочности, во-вторых — приведёт к потере гарантии.

С перьями ещё интереснее: если звезда мотора упирается в перо, можно поступить двумя способами, каждый из которых не лучшим образом скажется на качестве готового результата.

Первый — изготовить проставочное кольцо на кареточную ось. Однако следует учесть, что если оно будет достаточно широким, может не хватить резьбы для крепления двигателя с обратной стороны.

Также в этом случае, скорее всего, исказится линия цепи (Chainline). Дело в том, что линия, проведённая от звезды мотора к центру кассеты, должна быть перпендикулярна задней оси. Если это правило нарушить, цепь будет перекошена, и при работе двигателя или кручении педалей станет перескакивать по кассете. В результате, кроме неудобств при эксплуатации, значительно возрастёт износ цепи и кассеты.

Второй способ — изготовить новую звезду мотора, меньшего диаметра. Задача творческая и достаточно серьёзная. Нужно подобрать правильный металл, рассчитать размеры и проконтролировать качество. Но очевидно, что уменьшение звезды приведёт к снижению максимальной скорости.

Есть ещё пара важных обстоятельств, которые необходимо учесть, если вы выбрали центральный мотор.

При старте мотор будет стараться провернуться и упереться в нижнюю трубу рамы, независимо от того, насколько сильно затянуты гайки. Поэтому необходимо предусмотреть проставочный элемент между мотором и рамой.

Если его не изготовить, каждый раз при старте двигатель будет выполнять микроудары по нижней трубе, что приведёт к повреждению лакокрасочного покрытия и деформациям.

Часто случается, что при переключении передач цепь соскакивает со звезды мотора. Для решения этой проблемы необходимо, во-первых, установить датчик переключения, чтобы двигатель отключался в момент переключения передач.

И во-вторых, организовать уловитель цепи — либо заблокировав в нужном положении передний переключатель, либо изготовить отдельный уловитель цепи самостоятельно.

Электровелосипед своими руками какой двигатель

Гражданский проспект, 118к1
Трасса Юкки 1 (Мега Парнас)

Будни с 10:00 до 22:00
Выходные с 10:00 до 23:00

• Главная
• Цены и условия
• SKI сервис
• Где мы находимся
• SKI блог
• Склоны Лен. области

Электровелосипед своими руками

Велосипед можно без особых проблем модернизировать за счет установки мотора.

Содержание:

Есть несколько вариантов:

— готовый комплект электрооборудования;

— бензиновый ДВС (двигатель внутреннего сгорания);

— покупка привода отдельно и его монтаж;

— приобретение готового электровелосипеда.

Рассмотрим подробнее эти способы.

Электроколеса и электроприводы

Преимущество таких комплектов в легкости и простоте монтажа.

Самой тяжелой частью набора будет батарея, суммарно вес транспорта может увеличиться на 10 и более кг.

Установить можно два типа силовых установок:

В первом случае конструкция имеет много общего с электрическими самокатами, привод интегрирован в ступицу. Это компактное решение, менять придется все колесо в сборе.

Навесные придется монтировать на раме к колесу или встраивать в каретку, но большая часть комплектов дополнена переходниками и кронштейнами, которые позволят установить мотор на любом велосипеде.

Большая часть комплектов для переделки включают:

Основных вариантов несколько:

Характеристики

Подвесной, Magic Pie-3

Кареточный, Bafang BBS02

Фрикционный, Rubbee

Цена, руб:

Около 25 000 без акк.;

Скорость, км/ч:

До 50 (некоторые модели до 90);

Время работы аккумулятора, км:

Время зарядки с полного разряда, час:

2,5, но зависит от емкости;

Рейтинг покупаемости, балл:

Простота установки, балл:

10 (буквально одно движение);

Соотношение цена/качество, балл:

Magic Pie-3

Первый вариант – это встроенный в ступицу привод, обычно такое колесо в сборе ставят назад, но не запрещено монтировать спереди или даже собрать полноприводный байк.

По мощности вариантов масса: от 150 до 2000 Вт.

Установить комплект не сложно, достаточно заменить колесо или отдельно ступицу на привод.

Далее разводится проводка, ставятся органы управления и батареи.

Такая конструкция в сборе выглядит эстетично, но весит минимум 6 кг и более.

Bafang BBS02

Кареточный мотор, например, интегрируется в каретку, после чего он вместе с цепью закрывается металлическим кожухом. При работе усиливается вращение педалей, что способствует экономии сил.

Мощности двигателей варьируются от 350 до 1600 Вт.

Для монтажа может потребоваться замена всего узла, включая каретку, цепи и звезды. Они обычно включены в комплект, но это увеличивает стоимость и трудоемкость.

В сборе вес значительный, потому подойдет вариант для стальных рам.

Открытые части подвержены интенсивному износу, при работе шумит.

Rubbee

Фрикционный — простейший вариант, устанавливается на колесо, на которое передается вращение путем трения по покрышке.

Для монтажа не нужна разборка, простейшие двигатели дешево стоят.

При этом конструкция шумная, покрышка быстрее изнашивается, тяга падает при спущенном колесе, а мокрое и вовсе может проскальзывать.

Самодельные

Из самоделок стоит выделить два варианта:

— на основе бензопилы;

— покупные электромоторы из магазина электрики, в нашем случае рассмотрим асинхронный двигатель.

Характеристики

Бензопила

Асинхронный двигатель

Цена, руб:

Скорость, км/ч:

Время работы на одной заправке, км:

Зависит от емкости бака, расход в среднем 0,7л/час;

Простота установки, балл:

Соотношение цена/качество, балл:

Инструмент

Для работы понадобится следующий набор инструмента и оборудования:

— набор гаечных ключей, желательно накидных и рожковых;

— сварочный аппарат инверторный, электроды 2-3 мм;

— угловая шлифмашина, достаточно на 125 мм;

— дрель и сверла по металлу диаметром 4-10 мм;

— паяльник для проводов с припоем и флюсом;

— изолента или термоусадка.

Установка

Начнем с установки двигателя от бензопилы. При этом можно избежать полной разборки конструкции, достаточно снять шину.

Современные пилы обеспечивают мощность до 2-х л.с.

Такие характеристики позволят разогнаться до 40 км/ч, но точная цифра зависит от веса райдера.

Инструкция для установки мотора от бензопилы:

1. Снимаем шину пилы, если приводной шкив закрыт кожухом, то его нужно снять;

2. Далее нужен расчет передачи, иначе мотор не сможет нормально работать:

будет перегреваться или вообще не сможет стронуть с места велосипед с водителем, обычно подбирают от 1:26 до 3:8, зависит от мощности и оборотов двигателя;

3. Теперь нужно установить шкив или звездочку на ступицу колеса, для этого понадобится несколько болтов, гаек с шайбами и соответствующие ключи.

Крепить нужно жестко, чтобы избежать раскручивания на ходу, поможет в этом фиксатор резьбы;

4. Теперь крепим сам привод. Для этого нужно сделать кронштейн из металла, если основа стальная, то его проще всего приварить к ней.

К алюминиевой тоже можно приварить, но для этого потребуется аргонная сварка.

Сверлить конструкцию для посадки на болты не желательно, так как это ее серьезно ослабит.

Можно приварить кронштейн в виде скобы над колесом, для жесткости нужна третья точка крепления, для этого стоит задействовать подседельный штырь или участок рамы, в который он вставляется;

5. На скобе подготавливаются отверстия для фиксации.

Идеально прикрутить болтами с гайками и шайбами, либо фиксатором резьбы;

6. Далее выводим органы управления на руль, для этого пропускаем трос от дроссельной заслонки бензопилы до руля. Придется заменить ручку поворотным аналогом от мотоцикла, а к ней уже прикрепить трос;

7. Емкость для топлива встроена в пилу, но если хочется увеличить, то придется делать отдельно.

Можно установить металлическую или пластиковую, но, так как бензин имеет свойства растворителя, надежнее использовать металл.

Большой плюс пилы в том, что у нее уже есть сцепление, так называемое центробежное, которое запускается при определенных оборотах.

Внимание: самодельные емкости для топлива могут быть взрывоопасны!

Асинхронный двигатель

Асинхронные достаточно крупные и тяжелые, в данном случае используем 750-ваттный, который дает высокий КПД и очень мощное ускорение.

Лучше всего ставить на велосипеды с высокой рамой, кстати, если вы еще не определились с рамой, вы можете обратиться к нам, в прокат велосипедов , и выбрать размер и форму, подходящую именно вам.

По скорости он будет уступать аналогичным по мощности мотор-колесам. Но, будет стоить гораздо дешевле.

Для сборки понадобится:

Порядок работы:

1. Начинаем с демонтажа звездочек на каретке, убираем педали и шатуны – они не понадобятся при данной компоновке;

2. Затем нужно сделать кронштейн крепления привода.

Проще всего, если основа стальная, тогда можно выставить и приварить пару профилей из стального уголка, например.

В них размечаются и высверливаются отверстия под выбранный движок.

Вместо приваренных кронштейнов можно сделать съемные, которые будут удерживаться по принципу хомутов;

3. Аккумуляторы в данном случае нужны емкостью 12Ач и напряжением 24В.

Можно соединить последовательно несколько меньших;

4. Батареи весят много, потому для них тоже понадобятся кронштейны.

Подбирать аккумуляторы стоит так, чтобы они уместились внутри каркаса, так компактнее;

5. Контроллер проще всего установить ближе к аккумуляторам, чтобы не тянуть провода через всю конструкцию.

Можно купить небольшую сумку и жестко ее зафиксировать, а внутрь положить управляющее устройство;

6. Затем электрика: провода спаиваются, припаивается зарядный разъем.

Незащищенные участки изолируем изолентой или термоусадкой.

Если нет возможности полностью скрыть провода, стоит проложить их в кабель-канале, чтобы защитить от влаги и грязи.

Готовый электровелосипед

Проще и надежнее всего купить уже готовый электробайк, для знакомства приведем 3 наиболее востребованных на данный момент:

— Eltreco FS-900 26;

— HOVERBOT CB-4 X-Rider;

— WELT Rockfall 1.0 E-drive.

WELT Rockfall 1.0 E-drive

Это модель 2018 года, стоимостью 50-55 тысяч – самый доступный вариант из рассматриваемых. По классу – горный, кросс-кантри.

Батарея 13 Ач, ростовки разнообразны, можно покупать для райдеров от 150 см и более.

Стоковая резина достаточно цепкая, даже при езде по пересеченной местности. Из недостатков можно выделить слабые тормоза.

Eltreco FS-900

Двухподвес из бюджетной ценовой категории – всего 65 тысяч. По классу – кросс-кантри, год старта выпуска – 2018.

Обладает достаточно емким аккумулятором, который способен тянуть райдера до 50 км.

Время на зарядку – до 6 часов. Интегрирована подсветка, причем, передний фонарь питает батарея, а задний – небольшая солнечная панель. Некоторые пользователи жалуются на жесткость заднего амортизатора, но его не сложно заменить.

HOVERBOT CB-4 X-Rider

Новинка 2019 года, байк стоимостью – от 87 тысяч. Относится к горным и кросс-кантрийным моделям.

Из плюсов надежные механические дисковые тормоза, на надежные механизмы китайцы не поскупились, что и отразилось на цене.

Рассчитан велосипед на райдеров весом в пределах 110 кг.

Батарея 36-вольтовая, емкостью 10,4 Ач, хватает на 50 км пробега без подзарядки.

Характеристика

Eltreco FS-900 26

HOVERBOT CB-4 X-Rider

WELT Rockfall 1.0 E-drive

Рама:

Максимальная скорость, км/ч

Материал рамы:

Амортизация:

Размерность колес:

Число скоростей:

Мощность мотора, Вт

Вес, кг

Пробег на полном заряде, км

Цена, руб

Из всех вариантов самым экономичным, но трудозатратным будет самостоятельная сборка велосипеда с мотором.

Дороже и проще монтаж готового комплекта, но не исключен риск ошибки.

Готовый электровелосипед дороже всего, зато гарантирована безопасность, качество и на руках будет гарантийный талон, с которым можно получить фирменное обслуживание своего транспорта.

Как сделать электровелосипед своими руками

Собрать электровелосипед своими руками довольно просто, когда есть готовый набор комплектующих. Чтобы превратить обычный велосипед в электровелосипед, на него необходимо установить мотор-колесо, аккумулятор, тормозные ручки с датчиками отключения питания, а также рукоятку «газа». Помимо всего прочего, эти части необходимо соединить с контроллером с помощью разъемов типа «папа-мама». На контроллере есть много проводов с разными разъемами, соответствующими своим элементам, перепутать их невозможно.

Установка набора комплектующих:

Мотор-колесо

Переделка велосипеда в электровелосипед начинается с установки мотор-колеса — это обычное велосипедное колесо с двигателем внутри, устанавливается как обычно. Контакты на проводах, идущие от колеса, необходимо закрыть колпачком или замотать изолентой, чтобы на них не попало масло. При установке нельзя крутить колесо, так как это генератор, который вырабатывает ток, и если контакты не будут закрыты, то может произойти замыкание. Разъем, идущий от колеса, необходимо соединять с проводом из контроллера в самом конце сборки, после установки аккумулятора, тормозных ручек и ручек газа. Подсоединить что-то не так невозможно без изменения конструкции контактов, каждая пара разъемов уникальна и перепутать их с другими не получится, это сделано для простоты соединения элементов и для защиты от дураков.

Тормозные ручки и ручки газа на руль

В комплекте идут 2 тормозные ручки с датчиком, который отключает электродвигатель при торможении. Их необходимо установить вместо штатных велосипедных тормозных ручек. На контроллере вы найдете два одинаковых разъема для подсоединения каждой ручки, соедините их в любом порядке, так как каждый датчик выполняет одну и ту же работу.

Ручка газа, она же рукоятка акселератора, устанавливается после тормозных ручек, имеет разъем, который вставляется в такой же разъем контроллера, перепутать их или неправильно соединить невозможно.

Установка панели управления

Панель управления отображает уровень заряда батареи, силу тока и обороты двигателя, устанавливается на руль. В некоторых моделях есть кнопка выключения питания или замок зажигания. После установки необходимо подключить провод, идущий от панели к контроллеру.

Установка аккумулятора

В зависимости от типа аккумулятора, установка может производится на раму велосипеда, на багажник в велосумку, или в рюкзак, кому как удобно. Подсоедините аккумулятор к контроллеру, найдя на нем соответствующие разъемы. При подсоединении возможно будет небольшая искра – это нормально, не переживайте, полярность не перепутаете.

Установка контроллера

Контроллер и его контакты должны быть защищены от влаги и грязи, устанавливайте в велосумку на багажник или в любое другое место.

После установки всех элементов можно подключать мотор-колесо к контроллеру и проверить работоспособность электровелосипеда.

Вот и всё, самодельный электровелосипед готов, теперь можно провести тест-драйв.

Видео по теме:

Делаем электровелосипед из стиральной машины

Сломанная стиралка не подлежит ремонту? Не беда. Главное, чтобы мотор был исправен. Чего только не делают из старых запчастей техники, но электровелосипед — это самоделка 21-го века. Если вас больше не устраивает стиральная машина, велосипед составит ей конкуренцию. Как собрать этот непростой механизм и на что обратить внимание?

Как закрепить двигатель от стиральной машины на велосипед?

Для проекта вам понадобится велосипед с прочной рамой и старая стиралка. Важно, чтобы двухколесный транспорт имел мощный каркас, ведь ему придется выдерживать не только седока, но и вес дополнительной конструкции.

Собрать самодельный велосипед непросто, поэтому понадобится полноценный набор инструментов, токарный и сверлильный станок, аппарат для сварки. В идеале — мастерская слесаря.

Чтобы передать крутящий момент от двигателя до колеса, понадобится приводной ремень. В общем, конструкция будет состоять из таких элементов:

• большого и малого шкива;
• ремня;
• вала мотора;
• велосипедной втулки.

К сожалению, большой шкив диаметром 22 см найти сложно, поэтому разберем, как изготовить деталь своими руками. Вот этапы роботы:

1. Из стального листа толщиной не менее 2 мм вырежьте круг на станке.
2. Чтобы закрепить элемент, на втулке заднего колеса проделайте отверстия между спицами. Точно такие же отверстия сделайте в заготовленном круге.
3. Стальной круг отличается большим весом. Чтобы убрать хотя бы несколько килограммов, по краям будущего шкива проделайте отверстия большего диаметра.
4. Чтобы доделать шкив, нужно приварить стальную полосу к его ребру. Возьмите полосу размером 20 х 4 мм. Постепенно приваривайте деталь, сгибая по ребру. Задача не из легких, но вы справитесь.
5. Все оплошности и неровности поможет устранить токарный станок.

Вуаля! Большой шкив готов к установке. По желанию можете окрасить элемент в тон велосипеда. Закрепите самоделку на заднем колесе транспорта.

Работа с рамой

Конечно, не все так просто. Дело в том, что шкив упирается в раму велика, что не дает ему вращаться. Единственный выход — это подогнуть раму с учетом новых элементов.

Теперь нужно скомпоновать общую конструкцию с двигателем от стиральной машины. Важно рассчитать расстояние от мотора до большого шкива так, чтобы ремень натягивался оптимально. Что делаем:

• К заднему багажнику привариваем стальные поперечные трубки с двух сторон. Это необходимо, чтобы укрепить конструкцию.
• Нет багажника? Тогда сварите его из тех же трубок так, чтобы удобно закрепить мотор.

Рекомендация! Предварительно закрепите мотор с помощью деревянных досок, натяните ремень и посмотрите, как будет вращаться колесо. Только после этого устанавливайте стационарную конструкцию.

Окрасьте готовую раму и установите мотор. Закрепите заднее колесо с большим шкивом. Натяните ремень и прокрутите механизм. Если все хорошо держится, пора переходить к самой ответственной части — подключению.

Питание электродвигателя

Здесь перед мастерами встает дилемма: сможет ли мотор от стиралки работать на постоянном токе от аккумулятора, если в машинке он запускался от переменного напряжения в 220 Вольт? Оказывается, может, и даже лучше, чем на переменном.

Но появляется новая проблема. Какие аккумуляторы выбрать и где их закрепить? Ведь все детали займут довольно много места. Оптимальный выход — приобрести восемь аккумуляторов для мотоциклов, каждый из которых выдает по 12 Вольт. Итого получится 96 Вольт.

В нашем случае закрепить батареи пришлось на раме. Для этого необходимо было снова укрепить конструкцию, а также продумать отдельные крепежи для каждого аккумулятора. Вес электровелосипеда увеличился, но от этого никуда не деться.

Теперь нужно собрать модуль управления, чтобы регулировать обороты мотора и рост тока. Это под силу сделать тем, кто разбирается в электронике. Вот что понадобится:

• импульсный преобразователь для понижения, рассчитанный на 32,5 кГц;
• микросхема типа IR2127S;
• микроконтроллер ATtiny26;
• измерительный и переменный резисторы;
• преобразователь DC-DC P6AU-1215ELF;
• три диода 10CTQ150;
• корпус из пластика;
• автомат 6А;
• три транзистора IRFB33N15D;
• диоды красного и зеленого цвета;
• зарядка от телефона;
• радиатор от платы компьютера.

Готовый блок важно защитить от влаги и повреждений, поэтому поместите его в пластиковый корпус, а снизу закрепите радиатор.

Как запустить электровелосипед из стиральной машины? Нажмите на «газ» на руле. Вы заметите, как мотор начинает работать и вращать ремень. При этом на плате загорится зеленый диод. При недостатке энергии блок просигнализирует загоранием красного диода. Это значит, что пора крутить педали.

Итак, работа окончена. Испытания доказали, что самодельный транспорт способен проехать на скорости 25 км/ч до 19 км на одном заряде. Максимальный разгон велосипеда составляет 30–35 км/ч по ровной дороге. Конечно, при вращении педалей скорость может возрасти до 50 км/ч, но батареи при этом садятся быстрее.

Пример самодельного электровелосипеда показан на видео: