自行車的電動輪：它們是什麼以及如何選擇？

今天，沒有在自行車上安裝電動輪的騎自行車者越來越多地被稱為逆行者。 “只有風，只有踏板，只有極限”——這樣的呼聲越來越不重要。慣於駕駛汽車的嬌生慣養的城市消費者，即使他買了一輛自行車，也很快就會傾向於在上面裝上一個電動輪，而且這種設備越來越便宜。

自行車電機輪的工作原理相同。 無論是直接傳動（直接來自轉子）還是齒輪傳動（通過傳動比降低發動機轉速）都沒有關係。 任何用於自行車的電動機都包括定子和轉子。磁鐵附在轉子上。它們的磁場與定子線圈的電磁場相互作用，導致轉子旋轉。

定子本身是一個繞在由鋼板組成的框架間隙中的線圈。大多數情況下，這些板由電氣或變壓器鋼製成。定子的設計具有多邊形框架的形式，梁在中心會聚。

繞組是由銅漆包線繞製而成的線圈。 銅是最好的導體。線圈的數量多達幾十個，但這個數量是 3 的倍數。電機輪類似於三相電機，實際上是這樣的：為了以一定的力穩定旋轉，提供交變脈衝到相間相互分離的線圈，類似於三相可變電壓。 實際上，這不是正弦形式的電信號，而是一系列矩形直流電壓脈衝。 反過來，它們由驅動器構成 - 一個使用電源（電池）能量的控制器板。

轉子旋轉的穩定性和有效性由三個霍爾傳感器提供。 他們的工作安排如下：

• 固定轉子相對於定子的位置；
• 感知磁鐵的磁場；
• 信號轉發給司機；
• 在定子線圈的驅動器上產生脈衝。

使用電動輪的優點如下。

• 提高效率 - 不低於 90%。並不是每台電動機都有這樣的係數——例如，對於集電器來說，它根本無法轉換直流電，效率低於 70%。
• 易於執行，可靠性。
• 沒有摩擦部件（例如環和刷子） - 如果製造商不節省材料質量，發動機可以工作數十年。
• 快速騎行能力：半千瓦輪轂電機產生旋轉動力，在此期間自行車在無坡度道路上的速度最高可達45公里/小時。
• 如有必要，可以移除套件，為自行車提供原始配置。重新安裝電機套件時，自行車的外觀不會發生顯著變化 - 電機僅安裝在車輪本身上。
• 上坡和順風騎行時顯著緩解。
• 電機的均勻平穩運行將確保快速適應新的速度和無衝擊加速度。
• 電機輪完全靜音操作。

這種設置也不是沒有缺點。

• 小扭矩 - 少於其他類型的電機和品種。
• 無法創建更緊湊的設計 基於此電機。
• 體重增加.其他一些電機，例如相同的集電極電機，重量明顯減輕 - 1.5 倍或更多。

所有現成的套件，包括電機輪子，都已完成 控制器和電池。 然而，那些沒有將電機輪與其餘部件一起組裝的人會單獨訂購系統的所有組件：電機輪本身、電池和帶油門的控制器。

在構建電動牽引系統之前，初學者會遇到齒輪和無齒輪車輪電機。 變速箱使用齒輪傳動機構，其中電動機本身的轉速（速度）是齒輪最終旋轉的軸的數倍（通過變速箱的齒輪比）。

齒輪增加扭矩，但將騎車人的速度降低到 30 km / h。無齒輪 - 直接驅動輪 - 沒有變速箱本身以及與之相關的損失， 這使該機構免於摩擦齒輪，這些齒輪比發動機軸承本身更需要潤滑。在高達 1500 W 的功率下，扭矩明顯降低，但根據電機的功率，可以加速到 50-100 km / h。

具有回收（返回）部分用電的可能性的電動輪允許您少量返回它 - 大約 6% 的用電。由於電線、繞組、控制器和電池的自然損耗，這種系統的效率不能等於一，因此如果沒有額外能源的外部投資，就不可能做到這一點。 而補充電力供應的方式只有兩種。

1. 將車輪馬達切換到電池充電模式。 然後，由於負載在繞組上施加的製動，踩踏板的難度至少會增加一倍。
2. 找一個可以給電池充電的地方.最好的選擇是將太陽能電池板放在背包和衣服上，因為騎電動自行車是完全自主的。

此外，電機輪可以安裝在後輪上。前面的放置方式相同。 然後自行車分別變成後輪驅動或前輪驅動。為了顯著提高速度，您可以通過電動化兩個車輪來使自行車成為全輪驅動。

電機輪的尺寸由輪輞的直徑決定。無論您的直徑是 29、26、20 還是 16 英寸，速度和牽引力都取決於它。輪輞直徑越大，速度越快，但牽引力越小，反之亦然。牽引力越小，您的加速時間就會越長。 只有一種方法可以增加牽引力 - 用踏板幫助電機。

一種變體是可能的，您可以將車輪從常規輪轂重新輪輻到電機輪轂，例如，對於直徑為 28 英寸的輪輞，使用具有 20 英寸輪轂的傳統自行車的輻條。 建議那些不知道如何或不想弄亂完整枚舉輻條的人立即在中國訂購帶有所需發動機類型的現成電機輪。

確定您想要從自行車中得到什麼。

• 速度高達35公里/小時 沒有太多的努力和任何特殊的身體發育水平。 同時，您的自行車並沒有擺脫其原有的功能——如果您願意，您可以隨時切換回腳踏板。從 350 美元起，整體上就有了這樣的改進。
• 50公里/小時 – 電動助力車套裝。 同時，您可能不會那麼容易地切換到踏板 - 電池組、更強大的電動輪和相同的控制器重了 5-10 公斤。修訂價格為 600 美元起。
• 自行車將變成電動自行車——電動摩托車.您可以輕鬆加速到 90 公里/小時。但請記住：在這種情況下，您肯定需要加固的輪輞和襯套——也許就像在雙人自行車上一樣。事實上，增加牽引力需要增加負載。您的薄公路自行車輪輞只會飛散，您可能會撞車。為電動摩托車提煉一輛自行車的價格至少要 2,300 美元。

電動自行車套件的重量 - 每個車輪一個電機（沒有車輪重新輻條）、一個電池組和一個控制器 - 重量至少為 4 公斤。這對於在城市或鄉村道路上的正常駕駛來說已經足夠了。例如，良好的發動機由公司生產 八方8FUN.電機的工作功率為250-750 W，但如果功率超過350 W，這樣的電機會明顯過熱，這將大大縮短其使用壽命。

電機輪（不含橡膠）的重量至少為 2 kg。在平均騎手體重為 90 公斤的情況下，他非常有能力將速度提高到 35 公里/小時 - 騎手本人可能不會努力踩踏板。在沒有電機的情況下，通過從踏板切換到最後一個速度以及在不提升或下降的情況下行駛時，也可以獲得同樣的效果。上坡行駛時，您需要騎自行車的人通過踏板幫助 - 發動機可能不會壓倒爬坡。 通過將兩者結合起來，您可以獲得一千瓦電機在啟動時的速度。保證了自行車的機動性和相對輕便性。

不需要半千瓦的電動輪——它本身的重量不是 2 公斤，而是 4-5 公斤，同時從電池中獲取的電量是其 350 瓦對應物的兩倍。500 ... 600瓦輪轂電機是“拐杖”，無論是在項目中還是在與用戶的實踐中都沒有通過“自然選擇”：一些騎自行車的人指出 因此，它的意義不如 300 瓦的。

該設備不僅可以讓您獲得 48 公里/小時的平均速度，還可以輕鬆征服城市和山坡的任何攀登。要達到這樣的效果，需要選擇功率為1200-1500瓦的發動機。這種電動輪的質量為 6-8 kg（不包括橡膠）。為這樣的電機提供不間斷的能源供應將有助於更多 重且昂貴的電池組至少重 5 公斤。

冒著將電壓從 48 伏增加到 72 伏的風險，您將獲得城市的限速 - 至少 60 公里/小時， 但與此同時，電機會更快、更強烈地過熱，這會迫使它只啟動很短的時間。

將自行車轉換為 3 kW 的電機，將迫使車主加強車架。首先，由幾千瓦量級的發動機產生的套件和推力本身都需要增加負載。否則，車輪將首先受到影響（巨大的“八”將出現在輪輞上），然後框架本身將開始分崩離析 - 電池和控制器的車身套件將至少增加 15 公斤。 最大允許負載僅為標稱負載的兩倍，這是所有電機車輪的基本規則。

要為 III 類電動自行車安裝加固套件，您需要加固後叉，徹底更換或改裝車架撐條，安裝特殊的平衡器，就像在真正的摩托車上一樣。 標稱 3 kW 的電機已經有足夠的功率使普通自行車的車架撐桿變形，即使您在靜止模式下駕駛它，抬起安裝在特殊懸架上的電機的車輪。

如果不以特殊方式加強框架，您不太可能使用功率高達幾千瓦的電機。 超過 40 km / h 的速度已經需要很好的折舊 - 沒有它，一旦您遇到馬路上的小顛簸或裂縫，您就會被甩出馬鞍。 前叉 - 來自摩托車或速降自行車（後者俱有令人印象深刻的質量和最高強度，其他類型和品種的自行車無法達到）。這裡的電池組也重 20 公斤。

對於更接近極限滑雪的騎行愛好者，經驗豐富的工匠建議將電動輪放回原處。 後輪比前輪更好地抓地 - 這對於高速通過的急轉彎很重要。

然而，由於重量分佈較差，濕滑的道路更難管理。安裝在行李箱上的電池使情況變得更糟。這種情況通過重量更輕的齒輪電機輪、比能量增加的鋰離子電池得到糾正。另一種選擇是在框架的中間（內）管上安裝鉛酸電池。儘管如此，後輪電機仍然有助於整個結構的強度。

如果無法將電動輪與高速飛輪（例如 9 星）組合，則將後者更改為 5 星。 最後一招 只留下一個鏈輪或移動框架保持 2 厘米的距離。 最後一個鋁製框架可能無法承受 - 在鋼製框架上進行實驗。

電線不應從變速機構工作的右側伸出，而應從左側伸出。 鬆開固定車輪電機的螺母並將其卸下。按照組裝說明組裝車輪馬達。如果您對某些事情不完全清楚，請在向您出售電動輪的公司或商店的網站上聯繫支持人員。通常最好尋求專家的幫助，因為很容易燒毀控制器。如果沒有控制器，除非你有一個只需要直流電的換向器電機，否則你不會去。

組裝後，測試電機輪空轉 - 它不應該是“八”。 如果不是這種情況，請用輻條扳手拉動輻條，消除輪輞上的“八字”。試一下控制器和油門搖桿的操作。如果一切正常，請進行低速試運行。

安裝前輪馬達更容易。 前輪本身不包含任何鏈輪。根本沒有任何東西可以乾擾前電機輪的操作。無論您是向右還是向左引導電源線 - 沿著行進方向。即使你攤開前叉，也不會影響自行車的強度和穩定性。

唯一的一點是不要混淆車輪的運動方向：如果安裝不正確，沒有測試電機的運行情況，你會突然倒退，自行車會變成帶有後方向盤的車輛。 當油門桿卡住時，這是一個自相矛盾的情況：您可能會撞到桿子上或與後面行駛的汽車相撞，即使它在您面前減速。

組裝好的輪式電機不怕陣雨、涉水穿過河流和沼澤——當浸入水中或被水射流淹沒時，霍爾傳感器可能會失效。在密封之前註意 - 或至少從直接的水射流中覆蓋 - 電機輪的內部。通常，製造商自己安裝特殊的圓形襟翼，以保護車輪在駕駛時免受水和/或污垢的直接飛濺 - 確保它們與輪輻相匹配。

如何為自行車選擇輪轂電機，請參見以下視頻。