Как узнать мощность мотор колеса
Перейти к содержимому

Как узнать мощность мотор колеса

  • автор:

Калькулятор мощности мотор-колёс

Выберите требуемые параметры и рассчитайте требуемую мощность под Вашу задачу. В левом верхнем меню можно менять параметры. Вес велосипеда имеется в виду вес= (рама донор + мотор-колесо + акб + велосипедист). Лобовая поверхность приведена для среднего человека (около 175 см и 75 кг). При увеличении веса возрастает площадь сопротивления воздушному потоку. При высоких скоростях этот параметр играет главную роль в энергозатратах. Этот симулятор позволяет оценочно определить дальность пробега электрического велосипеда в реальное время. Можно в нём симулировать ускорение велосипеда, езду под горку, разные скорости езды, вес целого велосипеда, коэффициент сопротивления качению (вид шин, давление в шинах, вид дорожного покрытия), коэффициент аэродинамики велосипеда, лобовую поверхность велосипедиста, размер колеса.

  • Вид шин
  • Давление в шинах
  • Вид дорожного покрытия
  • Количество колёс
  • Механическое сопротивление велосипеда

На данный момент мы определили, что для двухколёсного велосипеда, едущего по асфальту с шинами, накачанными до 3.5 бар, а также с мелким протектором, этот коэффициент составляет 0,013.

Со временем мы будем стараться определять коэффициенты для разных видов шин, дорожных покрытий и давлений в шинах.

Коэффициент аэродинамики

Коэффициент аэродинамики устанавливается на основании испытаний в аэродинамических туннелях. Он зависит от формы, а также угловой ориентировки по отношению к направлению движения едущего велосипеда. Для велосипедиста этот коэффициент принят на уровне от 0,9 до 1. К примеру, этот коэффициент для современных легковых автомашин колеблется в пределах 0,3.

Коэффициент аэродинамики начинает иметь большое влияние на дальность электрического велосипеда при скоростях свыше 25 км/час.

Лобовая поверхность

Лобовая поверхность велосипеда определяется как проекция контура велосипеда на плоскость, перпендикулярную оси велосипеда, в квадратных метрах. Среднее значение лобовой поверхности для велосипедиста — 0,46м 2 . Лобовая поверхность начинает иметь большое влияние на дальность электрического велосипеда при скоростях свыше 25 км/час. Этот фактор можно во время езды снизить, принимая положение велогонщика.

Калькулятор мощности мотор-колес

Для точного измерения мощности мотор-колеса используется специальный стенд, определяющий момент силы при помощи датчиков нагрузки. Производители указывают на электромоторах номинальную мощность, для нахождения которой выполняются многочисленные лабораторные испытания и инженерные расчеты. Самостоятельно (без стендов) рассчитать потребляемую мощность мотор-колеса гироскутера, электровелосипеда или другого персонального электротранспорта можно только приблизительно.

Как узнать мощность мотор-колеса

  1. Измерить ток при помощи последовательно включаемых в цепь амперметров. В данном случае амперметр подсоединяется в разрыв цепи между аккумуляторной батареей и контроллером.
  2. Измерить напряжение АКБ. Вольтметр подсоединяется параллельно исследуемому участку цепи.
  3. Вычислить произведение измеренных значений тока и напряжения, т.е. потребляемую мощность.
  4. Умножить полученное значение на КПД электромотора – получим величину мощности на валу МК. КПД электромотора указывается производителем в документации и в среднем составляет 80–90% (при умножении – коэффициент 0,8–0,9).

Силу тока и напряжение нужно замерять под нагрузкой. При отсутствии динамометрического стенда следует подыскать ему альтернативу. Для определения скорости подойдет велокомпьютер. Его показания основываются на расчете оборотов колеса и достаточно точны, если в настройках указан верный диаметр.

Затем нужно создать нагрузку для электромотора. Сделать это можно несколькими способами:

  1. Измерить время разгона до предельной скорости на ровном и сухом участке асфальтированной дороги. При помощи предыдущей формулы (P=IU) рассчитать мощность, развиваемую электромотором при максимальном разгоне.
  2. Преодолеть на электровелосипеде или другом испытуемом транспорте участок с равномерным подъемом. Запомнить значения амперметра и вольтметра. Для расчетов мощности, развиваемой при таком подъеме, используется формула P=IU·КПД (в среднем берется 0,8). На подъемах разной крутизны можно приблизительно рассчитать мощность конкретного электротранспорта, развиваемую им в различных условиях. Номинальной считается наибольшая мощность, развиваемая электромотором без вреда для его исправности.
  3. Определить высоту подъема (можно воспользоваться GPS навигатором) и выполнить заезды на него. Рассчитать мощность по формуле P=mgh/t, где m – суммарная масса транспортного средства и ездока в кг, g =9,81, h – высота подъема, t – время заезда, P – мощность в Вт.

Как определить подходящую мощность МК

Теперь рассмотрим, как определить мощность мотор-колеса, которое позволит развивать желаемую скорость. В среднем электровелосипед с электромотором на 350 Вт разгоняется до 25–30 км/ч. При мощности электродвигателя 500 Вт максимальная скорость может достигать 40 км/ч, при 750 Вт – 50 км/ч, при 1000–1500 Вт – 55 км/ч.

Кроме мощности мотор-колеса, на развиваемую скорость влияет совокупность дополнительных факторов:

  • суммарная масса транспортного средства и райдера;
  • коэффициент сопротивления качению – он зависит от типа используемых шин, давления в них, особенностей дорожного покрытия, числа колес и механического сопротивления транспортного средства;
  • аэродинамический коэффициент – он зависит от формы и угловой ориентировки электротранспорта;
  • площадь лобовой поверхности (площадь миделя);
  • стиль езды и другие факторы.

Как узнать мощность мотор колеса

Олег Игоревич Охорзин 29 марта 2019

Итак, выбор мотор-колеса (МК), чем руководствоваться и как выбирать.

Для того, чтобы правильно выбрать МК, надо знать, каких типов МК бывают и какие свойства (характеристики) важны при выборе. По типам МК делятся на два основных: Редукторные МК (Geared Hub Motor), и МК с прямым приводом (ДД, DD, Direct-Drive Hub Motor) Их конструкции отличаются тем, что у редукторного МК, как следует из названия, присутствует редуктор с отношением редукции обычно 1:4,1:5 и встроенный фривилл, который при накате позволяет вывешивать статор относительно ротора неподвижно, из за чего при движении накатом и на педалях ничто не мешает. У ДД мотора никаких промежуточных деталей нет, статор крепиться непосредственно к оси, ротор соединяется с крышкой, через которую и передается движение на колесо. Из за такой конструкции при движении накатом и на педалях возникает противоэдс (мотор как бы работает в режиме генератора) из за чего есть сопротивление вращению, получается хуже накат и небольшое сопротивление движению на педалях.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОТОР-КОЛЕСА:

  • номинальная мощность. Указывает на то, на какую мощность рассчитан мотор. Как правило, обычно мотор может «переварить» без особых проблем 2 номинальных мощности, а в некоторых случаях и 3-4. От мощности, используемой МК, зависит скорость электровелосипеда. Более подробно зависимость скорости от мощности для разных видов МК можно посмотреть на симуляторе МК;
  • вес МК обычно пропорционален его мощности, чем больше вес, тем большую мощность можно в него «вкачать». Распределение по весу, сверхлегкие: 1.4 кг (250-350 вт), легкие: 2-3 кг (250-500 вт), средние: 4-6 кг (500-1500 вт), тяжёлые: 6-10 кг и больше (1000-3000 вт и больше);
  • номинальная RPM, количество оборотов в минуту на номинальной мощности. Указывает на то, скоростной это или тяговый мотор. МК с низким RPM обычно имеют хорошие тяговые характеристики, с высоким RPM низкие, что влияет на проходимость вела и динамику разгона. От RPM и диаметра колеса зависит, какую максимальную скорость сможет развить электровелосипед. RPM в скорость (км/ч) можно перевести по следующей формуле: Lm х RPM x 60/1000 = км/ч, где Lm — длина окружности колеса в метрах;
  • ширина, влияет на то, в какую переднюю или заднюю вилку можно поставить МК. Основные стандарты размеров ширин МК: 90-93, 100-105, 135, 145. Надо не забывать, что при выборе МК надо добавлять ширину трещетки (кассеты) и/или дискового тормоза, которые планируются использовать совместно с МК. Обычно с МК, устанавливаемом назад, используются трещётки на 6-7 звезд;
  • тип установки, передние или задние. Задние МК обычно имеют на крышке выступ с резьбой для установки стандартной трещётки или кассеты, на передних этого нет. У трещетки и кассеты разные крепления, поэтому на это тоже надо обращать внимание при выборе МК, обычно в МК присутствует крепление под трещётку, крепление под кассеты встречается не так часто и должно быть специально указано в описании МК (например, Bafang CST или QQ Cassete);
  • тип крепления тормоза, влияет на то, какой вид тормоза можно установить на данный МК: без крепления, крепление под дисковый тормоз, крепление под барабанный (роллерный) тормоз;
  • диаметр оси. Диаметр оси у МК может быть разный, у легких редукторных МК — 12 мм (QQ, Bafang), у более тяжёлых редукторных и ДД МК — 14 мм (MAC), у некоторых даже 16. Не смотря на разный размер оси практически все МК, устанавливаемые на велосипед, имеют «проточку» с двух сторон под стандартные велосипедные дропауты в 10 мм.

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ОБОИХ ТИПОВ МОТОРОВ

А теперь можно порассуждать о том, как лучше выбирать МК. Основной выбор, это конечно выбор между типами МК, редукторные или прямого привода (ДД).

Шестерни редукторного мотор-колеса

Основные преимущества редукторных мотор-колесо:

  • низкий вес, вес редукторных МК начинается от 1,4 кг (Keyde), 2-3 кг (QQ, Bafang) до 4,5 кг (MAC);
  • сочетание неплохих тяговых и скоростных характеристик, хорошая эффективность в большом диапазоне скоростей;
  • хороший накат и отсутствие препятствий педалированию из за наличия встроенного фривила.

Недостатки редукторных мотор-колес:

  • не очень большая максимальная мощность, которую можно подавать на МК без риска сжечь мотор, для QQ и Bafang это обычно 800 вт (1 квт кратковременно), для MAC 1.2-1.5 квт (2 квт кратковременно). По Keyde данных пока нет;
  • меньший ресурс без обслуживания, большая склонность к поломкам при жестких режимах эксплуатации, типа больших стартовых токов и динамическиех нагрузок, что может привести к поломкам шестерёнок или фиривала. Это не значит, что редукторный МК намного менее надёжный, просто его «убить» проще при неграмотной или экстремальной эксплуатации;
  • отсутствие возможности рекуперации и электроторможения — больший шум из за наличия и вращения шестерёнок.

Статор директ-драйв мотор-колеса

Достоинства МК прямого привода:

  • простота и надежность конструкции;
  • наличие возможности рекуперации и электроторможения;
  • более низкий шум, особенно при наличии «синусного» управления.

Недостатки МК прямого привода:

  • большой вес. Вес МК прямого привода начинается от 5,3 кг, обычно 6-7 кг. Существуют мини МК прямого привода (3-4 кг), но их мощность и тяговые характеристики очень «скромные» по сравнению с редукторными МК того же веса;
  • наибольшая эффективность МК достигается в достаточно узком диапазоне скоростей, т.е. например, на малых скоростях (движение в гору, по грунтам и т.д.) редукторный МК более эффективен чем МК прямого привода;
  • худший накат и небольшое сопротивление педалированию.

Ротор директ-драйв мотор-колеса

Итак, если вы собираетесь делать легкий электровел-ассистент, весом до 30 кг, скоростью до 45 км/ч и пробегом до 40 (60-80 в режиме помощника), то идеально подойдёт редукторный МК. Если нужен тяжелый «электропед», способный катить далеко и быстро, т.е. со скоростью выше 50 км/ч и на расстояние свыше 50 км (без педалей), то для этих целей хорошо подходит МК прямого привода (ДД).

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ, С КАКОЙ СКОРОСТЬЮ ПОЕДЕТ ЭЛЕКТРОВЕЛОСИПЕД ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВЫБРАННОГО МОТОР-КОЛЕСА?

Это зависит от диаметра колеса в которое устанавливается МК и его номинальных оборотов. Номинальные обороты (которые достигаются при номинальной потребляемой мощности) должны указываться производителем (продавцом) в характеристиках МК. Формула перевода оборотов в скорость следующая: L х RPM x 60/1000 = км/ч Где: L — длина окружности колеса, RPM — номинальные обороты колеса.

Соответственно при форсировании МК мощностью выше номинала, скорость возрастает, если хотите форсировать по скорости, поднимаете напряжение, если по тяге — ток. Грубо говоря, в общем случае, каждый вольт прибавки дает прирост в 1 км/ч (до 50 км/ч, дальше возрастание скорости от напряжения сильно нелинейное).

ГДЕ КУПИТЬ МОТОР-КОЛЕСО?

В нашем магазине мастерской можно купить любой из типов мотор-колес. Ознакомится с ассортиментом мотор-колес можете тут — мотор-колеса.

Как узнать мощность мотор колеса

https://www.electra.com.ua/components/com_jshopping/files/img_products грн /cart/delete.html /product/view.html Ваша корзина пуста. Показать/скрыть подробности Параметры ⇓ Товар добавлен в корзину Товаров ВАША КОРЗИНА ПУСТА Товаров в корзине на сумму Удалить

Товар удален из корзины

    • Viber: (063) 422-88-66
    • Прием заказов: (066) 422-88-66
    • Технические вопросы: (096) 422-88-66
    • E-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
    • Украина, г. Черкассы ул. Гоголя 137, оф. 11
    • Электровелосипед за 30 минут!
    • Мотор-колеса для электровелосипедов
    • Наборы для электровелосипедов
    • Комплектующие для электровелосипедов
    • Аккумуляторы для электровелосипедов

    Shapka Electra 23

    ElectraКалькулятор электовелосипедиста

    С помощью данного калькулятора можно подобрать подходящий двигатель и расчитать характеристики электровелосипеда

    fon m

    Об/мин. холостые, RPM

    Об/мин. номинальные, RPM

    Плотность воздуха, кг/м 3

    Вес велосипедиста, кг.

    Диаметр колеса, м.

    Масса всего, кг. 85.0

    Вес велосипеда, кг.

    Коэф. трения качения

    Площадь Миделя, м 2

    Подъем, градусы 0

    Параметры зависящие от мощности
    Потеря мощности, Вт
    Параметры зависящие от скорости

    Для расчета параметров электровелосипеда необходимо заполнить поля с оранжевыми записями, при заполнении полей расчет ведется автоматически. Подробные результаты расчета можно посмотреть в таблице, которые начинают появляться по мере заполнения необходимых данных.

    В таблице результаты расчета можно получить по двум основным параметрам:

    1. Левая колонка — пишем мощность мотор-колеса и получаем его характеристики
    2. Правая колонка — пишем желаемую скорость и получаем необходимые параметры мотор-колеса

    Некоторые поля в калькуляторе заполнены по умолчанию — чтобы облегчить ввод данных, при необходимости их можно изменить на желаемые, далее более подробно пойдет речь о параметрах.

    КПД
    • Коэфициент полезного действия, обычно варьируеться от 85 до 89 % в зависимости от типа мотор-колеса
    Об/мин
    • RPM — rotate per minute (оборотов в минуту), холостые — колличество оборотов без нагрузки, номинальные — измеряется при нагузке.
    Редуктор
    • Передаточное отношение у прямоприводных моторо-колес составляет 1:1. Также этот показатель может варьироваться в моторах редукторных, и на цепной передаче.
    Экспонента Пекерта
    • Чем больше значение тем меньше способность аккумулятора отдавать полную емкость при повышенной нагрузке
    • По умолчанию расчет ведется для LiFePO4 аккумуляторов, для свинцовых батарей экспонента Пекерта равна 1.3-1.6.

    Фирма Электра ® 2008
    Украина, г. Черкассы, ул. Гоголя 137, оф.11, тел.: (063) 422-88-66, (066) 422-88-66, (096) 422-88-66

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *