自転車のモーター ホイール: それらは何で、どのように選択するのですか?

今日、バイクにモーター ホイールを取り付けていないサイクリストは、逆行性と呼ばれることが増えています。 「風のみ、ペダルのみ、極端なもののみ」-そのような呼び出しはますます関連性が低くなります。甘やかされた都会の消費者は、たとえ自転車を買ったとしても、車の運転に慣れていて、すぐにモーター ホイールを装着する傾向があり、そのような装置は年々安くなります。

自転車のモーター ホイールは、同じ動作原理で動作します。 ダイレクトトランスミッション（ローターから直接）またはギア付きトランスミッション（ギア比でエンジン速度を下げる）であるかどうかは関係ありません。 自転車用の電気モーターには、固定子と回転子が含まれます。ローターには磁石が取り付けられています。それらの磁場は、固定子コイルの電磁界と相互作用して、回転子を回転させます。

ステーター自体は、鋼板で構成されたフレームの隙間にコイルを巻いたものです。ほとんどの場合、これらのプレートは電気または変圧器の鋼でできています。固定子の設計は、ビームが中央に収束する多角形のフレームの形をしています。

巻線は銅エナメル線から巻かれたコイルです。 銅は最高の導体です。コイルの数は数十までですが、この数は 3 の倍数です。モーター ホイールは三相モーターに似ています。実際、これは真実です。一定の力で安定して回転させるために、交流パルスが供給されます。相ごとに分離されたコイルで、三相可変電圧に似ています。 実際、これは正弦波の電気信号ではなく、直流電圧の矩形パルスのシーケンスです。 それらは、電源（バッテリー）のエネルギーを使用するコントローラーボードであるドライバーによって形成されます。

ローターの回転の一定性と有効性は、3 つのホール センサーによって提供されます。 彼らの仕事は次のように構成されています。

• 固定子に対する回転子の位置を固定する。
• 磁石からの磁場の知覚;
• ドライバーへの信号転送;
• 固定子コイルのドライバでのパルスの生成。

モーターホイールを使用する利点は次のとおりです。

• 効率の向上 - 90% 以上。すべての電気モーターがそのような係数を持っているわけではありません。たとえば、直流に変換されていないコレクターの場合、効率は70％未満です。
• 実行の容易さ、信頼性。
• 摩擦部品 (リングやブラシなど) はありません。メーカーが材料の品質を節約しなければ、エンジンは何十年も動作します。
• 高速走行能力: 0.5 キロワットのホイール モーターが回転力を生成し、その間、自転車の速度は傾斜のない道路で時速 45 km に達します。
• 必要に応じて、キットを取り外して、バイクを元の構成にすることができます。モーターキットを再取り付けしても、バイクの外観は大きく変わりません。モーターはホイール自体にのみ取り付けられています。
• 上り坂や風下でのライディングが大幅に軽減されます。
• モーターの均一でスムーズな動作により、新しい速度への迅速な適応とジャークのない加速が保証されます。
• モーター ホイールの完全に静かな操作。

この設定にも欠点がないわけではありません。

• 小トルク - 他のタイプのモーターや品種よりも少ない。
• よりコンパクトな設計を作成できない このモーターをベースにしています。
• 体重増加.同じコレクターモーターなど、他の一部のモーターは、重量が大幅に軽く、1.5倍以上です。

モーターホイールを含むすべての既製キットが完成 コントローラーとバッテリー。 ただし、モーター ホイールを残りのパーツと一緒に完成させない人は、システムのすべてのコンポーネント (モーター ホイール自体、バッテリー、スロットル付きコントローラー) を個別に注文します。

電気牽引システムを構築する前に、初心者はギア付きおよびギアレスのホイール モーターに遭遇します。 ギアボックスは歯車伝達機構を使用しており、電気モーター自体の回転速度（速度）は、最終的にホイールが回転するシャフトの回転速度（ギアボックスのギア比）の数倍になります。

歯車はトルクを増加させますが、サイクリストの速度を時速 30 km に低下させます。ギアレス - ダイレクト ドライブ ホイール - には、ギアボックス自体とそれに関連する損失がありません。 これにより、エンジンのベアリング自体よりも頻繁に潤滑を必要とするギアの摩擦からメカニズムが解放されます。 1500Wまでの出力ではトルクが大幅に低下しますが、モーターの出力次第では50～100km/hまで加速できるようになります。

使用済み電力の一部を回収（返品）できるモーターホイールを使用すると、少量（使用済み電力の約6％）でそれを返すことができます。このようなシステムの効率は、ワイヤ、巻線、コントローラー、およびバッテリーの自然損失のために1に等しくなることはできないため、追加のエネルギーの外部投資なしでは実現できません。 そして、電力供給を補充する方法は2つしかありません。

1. ホイール モーターをバッテリー充電モードに切り替えます。 その場合、ペダルを踏むのが少なくとも 2 倍難しくなります - 巻線の負荷によってブレーキがかかるためです。
2. バッテリーを充電するだけの場所を探す.電動自転車での移動が完全に自動化されている場合、最良の選択肢は、ソーラーパネルをバックパックと衣服に取り付けることです.

また、モーターホイールは後輪に取り付けることができます。フロントも同じように配置。 その後、自転車はそれぞれ後輪駆動または前輪駆動になります。速度を大幅に向上させるために、両方の車輪を電動化して自転車を全輪駆動にすることができます。

モーター ホイールのサイズは、リムの直径によって決まります。直径が 29 インチ、26 インチ、20 インチ、16 インチのいずれであっても、速度とトラクションはそれに依存します。リムの直径が大きいほど、速度は上がりますが、牽引力は低下し、逆もまた同様です。トラクションが少ないと、より長く加速します。 牽引力を追加する方法は1つだけです - ペダルでモーターを助けることです。

たとえば、直径 28 インチのリムの場合、従来の自転車の 20 インチ ホイールのスポークを使用して、通常のハブからモーター ハブにホイールを再スポークすることができます。 方法がわからない、またはスポークの完全な列挙をいじりたくない人は、中国で希望のタイプのエンジンを搭載した既製のモーターホイールをすぐに注文することをお勧めします.

あなたのバイクに何が欲しいかを正確に決めてください。

• 時速35kmまでの速度 多くの努力や特別なレベルの身体的発達は必要ありません。 同時に、バイクが元の機能を失うことはありません。必要に応じて、いつでもフットペダルに戻すことができます。 350ドルからは全体的にこういう洗練がある。
• 50km/h – 電動原付セット。 同時に、ペダリングに簡単に切り替えられない場合があります。バッテリー パック、より強力なモーター ホイール、および同じコントローラーの重量は、さらに 5 ～ 10 kg 重くなります。完成価格は600ドルから。
• 自転車が電動自転車になる - 電動バイク. 90km/hまで楽に加速できます。ただし、覚えておいてください。この場合、タンデム バイクのように、強化されたリムとブッシングが必ず必要になります。事実は、牽引力の増加には負荷の増加が必要であるということです。薄いロードバイクのリムは簡単にバラバラになり、クラッシュする可能性があります。電動バイク用に自転車を改良する価格は、少なくとも2,300ドルかかります。

電動自転車のセットの質量 - 車輪ごとのモーター (車輪の再スポークなし)、バッテリー パック、およびコントローラー - 重量は少なくとも 4 kg になります。街中や田舎道での通常の運転にはこれで十分です。優れたエンジンは、たとえば会社によって製造されています バファン 8FUN.モーターの動作電力は 250 ～ 750 W ですが、電力が 350 W を超えると、モーターが著しく過熱し、寿命が大幅に短くなる可能性があります。

モーター ホイール (ゴムを除く) の重量は 2 kg 以上です。彼は、ライダーの平均体重が 90 kg で、時速 35 km までスピードを出すことができます。ライダー自身はペダルをこぐ必要はありません。モーターなしで、ペダルから最後の速度に切り替えることによって、および昇降なしで走行するときに同じことが得られます。上り坂を運転するときは、自転車のペダルを踏む必要があります。エンジンが上り坂を上回らない場合があります。 両方を組み合わせることで、1 キロワットのモーターが最初にかける速度を得ることができます。バイクの機動性と相対的な軽さが保証されています。

0.5 キロワットのモーター ホイールは必要ありません。それ自体の重量は 2 ではなく 4 ～ 5 kg であり、バッテリーからは 350 ワットのモーター ホイールの 2 倍の電力を消費します。500 ... 600ワットのホイールモーターは、プロジェクトでもユーザーとの実際の「自然選択」にも合格していない「松葉杖」です。一部のサイクリストは、 その結果、300 ワットのものよりも意味がありません。

この装備により、平均速度48 km / hを達成できるだけでなく、街や山の斜面の登りを簡単に征服することもできます。このような結果を得るには、1200〜1500ワットの出力を持つエンジンを選択する必要があります。このようなモーター ホイールの質量は 6 ～ 8 kg (ゴムを除く) です。そのようなモーターに途切れることのないエネルギー供給を提供することは、より多くの助けになります 少なくとも 5 kg の重くて高価なバッテリー パック。

電圧を 48 ボルトから 72 ボルトに上げるリスクを冒すと、都市の速度制限 (少なくとも時速 60 km) が得られます。 しかし同時に、モーターはより速く、より強く過熱するため、モーターは短時間しか始動しません。

自転車をたとえば 3 kW のモーター ドローに変換すると、所有者はフレームを強化する必要があります。まず、数キロワットのオーダーのエンジンによって作成されるキットと推力自体の両方が、負荷の増加を必要とします。そうしないと、ホイールが最初に影響を受け（リムに巨大な「エイト」が表示されます）、フレーム自体がバラバラになり始めます-バッテリーのボディキットとコントローラーが少なくとも15 kg追加されます。 最大許容荷重は公称荷重の 2 倍にすぎません。これはすべてのモーター ホイールの基本ルールです。

カテゴリーIIIの電動自転車に強化セットを取り付けるには、ドロップアウトを強化し、フレームステーを完全に変更または後付けし、実車と同じように特別なバランサーを取り付ける必要があります. 公称 3 kW モーターは、通常の自転車のフレーム ステーを変形させるのに十分なパワーを備えています。これは、静止モードで運転し、モーターが取り付けられているホイールを特別なサスペンションに持ち上げた場合でも同様です。

フレームを特別な方法で強化しないと、最大数キロワットのモーターを使用することはできません。 40 km / hを超える速度には、十分な減価償却が必要です。これがないと、道路の小さな隆起や亀裂に遭遇するとすぐにサドルから投げ出されます。 フォーク - オートバイまたはダウンヒル バイクから (後者は印象的な質量と最高の強度を持ち、他のタイプや種類の自転車では達成できません)。ここのバッテリーパックの重量も20kgからです。

極端なスキーに近づきたい場合は、経験豊富な職人がモーター ホイールを元に戻すことをお勧めします。 リアのモーター ホイールは、フロントのモーター ホイールよりも路面をしっかりとグリップします。これは、高速で通過する急カーブで重要です。

ただし、滑りやすい路面は重量配分が悪いため扱いにくくなります。状況はトランクに搭載されたバッテリーによって悪化します。この状況は、軽量化されたギア モーター ホイールと、比エネルギーが増加したリチウム イオン バッテリーによって修正されます。代替案は、フレームの中央 (内側) チューブにある鉛蓄電池です。それでも、後輪モーターは構造全体の強度に貢献しています。

モーター ホイールを高速カセット (たとえば 9 スター) と組み合わせることができない場合は、後者を 5 スターに変更します。 最後の手段 スプロケットを 1 つだけ残すか、フレームを 2 cm 離して動かします。 最後のアルミフレームは耐えられないかもしれません - スチールフレームで実験してください。

電気配線は、ギアシフト機構が作動する右側からではなく、左側から出てくる必要があります。 ホイールモーターを固定しているナットを緩めて取り外します。組み立て説明書に従ってホイールモーターを組み立てます。不明な点がある場合は、モーター ホイールを販売した会社または販売店の Web サイトのサポート スタッフにお問い合わせください。コントローラーは簡単に焼けてしまうので、専門家の助けを借りることをお勧めします。また、コントローラーがなければ、直流しか必要としない整流子モーターがなければ、うまくいきません。

組み立て後、モーター ホイールのアイドリングをテストします。「8」であってはなりません。 そうでない場合は、スポーク レンチでスポークを引っ張って、リムの「エイト」を取り除きます。コントローラーとスロットルの動作をテストします。すべてが正常に機能する場合は、低速で試運転を行います。

前輪モーターの取り付けは簡​​単です。 前輪自体にはスプロケットは含まれていません。フロントモーターホイールの操作を妨げるものは何もありません。電源ケーブルを進行方向の右または左のどちらに導くかは問題ではありません。フォークを広げても、バイクの強度や安定性には影響しません。

唯一のことは、ホイールの動きの方向を混同しないことです。モーターの動作をテストせずに誤って取り付けた場合、突然後退し、自転車がリアハンドル付きの車両に変わります。 スロットル スティックが動かなくなると逆説的な状況になります。ポールに衝突したり、前を減速したとしても後ろを走っている車と衝突したりする可能性があります。

組み立てられたホイール モーターは、にわか雨を恐れ、川や沼地を通り抜けます。水に浸かったり、水しぶきがかかると、ホール センサーが故障する可能性があります。モーター ホイールの内側を密閉する前に、または少なくとも水が直接噴射されないように注意してください。多くの場合、製造業者自身が特別な丸いフラップを取り付けて、運転中の水や汚れの直接飛沫からホイールを保護します - ホイールのスポークと一致していることを確認してください。

自転車用ホイールモーターの選び方は、以下の動画をご覧ください。