Электропомощь в горку: МК с редуктором-фривилом или внешний мотор?

[Optima Watson]

То, что больше передаточное всё равно уже не получится - ну тогда это печально   как раз для функции горного помощника. В итоге у вас скорее полноприводный аппарат для постоянной езды получается. А пробовать на дороге - обязательно надо, разумеется. Ещё бы и с вольтметром-амперметром, чтобы понять реально вливаемые мощности и получаемый % приращения тяги.
Вот, помню, на "газовых" мопедах сзади была приличная звездочка  .

Смотрите - передача от червячного металлического редуктора мотора (а не с пластиковыми шестернями, как в МК)  равна 9,78 плюс еще передача с 9Т звезды вала мотора на 38Т звезды втулки колеса равна 4,22. Иного общая редукция равна 14,00. Куда еще больше-то?
Звезда 38Т тоже приличная в отличие от той, которая рекомендуется поставщиками-продавцами к применению до этого мотора одним пакетом в его комплектации всего-то на 18 зубъев в комплекте же с цепью и удлиненной осью задней втулки. Разница отношения 38/18 в два раза =2,111.
Комплектная звезда 18Т предназначена для пацанов с хотелками "быстрой езды", с таким мотором хотя бы до 20 км/ч по ровной дороге. Им большой момент при низкой скорости не интересен. Но на какой пригорок с такой 18Т звездой выедешь?
Расчетная скорость, определенная аналитически, полученная примерно в 15км/ч при максимальном моменте с коэффициентом передачи равным 14,0 думаю не сильно меня расстроит, если на практике скорость на 2х моторах при езде на подъемах будет пусть и около 10-12 км/ч.
(Хотя с вывешенным колесом при гашетке, нажатой на 1/2 хода клавиши, колесо крутится очень быстро. Сильней не разгонял, боясь, что на весу может из дропов выскочить).
Насчет предположения - будет греться, то когда был один передний МК на тех же подъемах, то он совсем мало нагревался, хотя и тихо тащил, правда при помощи педалей, крутить которые 300-400 м - плохое удовольствие. При инерционности теплопередачи всегда ощупывал мотор, боясь перегрева, через 10-15 мин после преодоления подъема.
В общем, будем ехать - будем посмотреть

PS. Делаю еще сейчас другое дополнительное отношение передач на мотор и на педали - педальную звезду 18Т и моторную 24Т одним узлом для быстрой замены того узла, который сейчас на велосе - 20Т и 38Т. Просто для опыта, чтоб можно было их быстро скрутить с втулки колеса и накрутить одним узлом другой комплект только лишь при замене моторной цепи на другую меньшей длины.
Хотя для удобства можно немного дораскошелиться и установить второй комплект звезд в отдельный обод и быстро менять только сами колеса

[chunkslayer]

Комплектная звезда 18Т предназначена для пацанов с хотелками "быстрой езды", с таким мотором хотя бы до 20 км/ч по ровной дороге. Им большой момент при низкой скорости не

у меня в комплекте была вообще 16Т,  ставил 18Т, в горку тянет на скорости около 10 км/ч , по прямой, 20, если совсем крутая горка, то велосипед движется со скоростью пешехода.

[Optima Watson]

у меня в комплекте была вообще 16Т,  ставил 18Т, в горку тянет на скорости около 10 км/ч , по прямой, 20, если совсем крутая горка, то велосипед движется со скоростью пешехода.

Ну, вот - это подтверждает мои предположения и расчеты с надеждой, что не всё так плохо, а наоборот
Какой мотор у вас был: мощность, напряжение?

[Vik3]

в горку тянет на скорости около 10 км/ч , по прямой, 20, если совсем крутая горка, то велосипед движется со скоростью пешехода.

Все правильно - все зависит от максималки по прямой: если она скажем 21кмч, то оптимальная скорость движения без перегрева на полном газу против ветра это в пределах трети максималки т.е. до 14кмч, в средние горки с уклоном  6-10%  допускается падение скорости в 2 раза т.е. около 10кмч и ехать 7-8минут без перегрева на КПД 70%, в крутые горки с уклоном 10-15% допускается падение скорости в 3 раза т.е. 7кмч и ехать 3-5 минут на КПД 60%.
Т.е. скорость  в 3 раза меньше максималки 7-10кмч для нескоростных конфигов на полном газу не смертельна, а вот у кого максималка скажем 45кмч то скорости даже 8-10кмч с КПД 35-40% убийственны 
Для моего конфига с максималкой 35кмч скорость в крутые горки 11-13кмч секунд 10-15 мой организм переносит, а вот когда она падает до 9-10кмч (15-17% уклон ооочень редко) тут терпение кончается и подкручиваешь ногами хотя бы до 11кмч 

[chunkslayer]

Какой мотор у вас был: мощность, напряжение?

my1016z3 350w аккумулятор li-on 24v

[Optima Watson]

Обороты ХХ переднего МК 277 об/мин. Это 34 км/ч на колесе 26". Поднимался на нем раньше на самый длинный 400 м уклон примерно в 12% со скоростью около 10 км/ч. С такой скоростью подъем 400 м проезжал примерно за 3,5 мин - то есть до предельных (опасных) 7 минут имеется еще двойной запас.
Потому за передний мотор насчет его перегрева можно не беспокоиться, тем более, что при работе одновременно с ним и заднего мотор-помощника скорость будет выше чем 10 км/ч, может где-то 14-15 км/ч на двух моторах на 12% уклоне.
Теоретически пока не вижу причин беспокоиться о здоровье моторов, если не штурмовать горки круче 15% или преодолевать километровые подъемы, которых на моем маршруте просто нет, а по другим маршрутам, кроме дачного, просто не езжу.

[edw123]

...Расчетная скорость, определенная аналитически, полученная примерно в 15км/ч  ... Хотя с вывешенным колесом при гашетке, нажатой на 1/2 хода клавиши, колесо крутится очень быстро...

Вот в этом несоответствии расчетного и полученного и есть вопрос: расчёт - это прекрасно, если он верен. Тогда он должен практикой подтверждаться - не подтверждается. надо порыться в причинах...
Мотор редукторный - довольно хитрая конструкция и так просто его перегрев не заметить. Если он не греется при езде в крутую горку, имея при этом скорость в 1/3 от максимальной при полном газе - что-то тут чёрт попутал.

[Optima Watson]

Может попутал, может заколдовал но греется конечно передний МК немного, не так, чтобы об этом заботиться.
Производитель мотора XOFO, написано лазерной гравировкой на крышке. Может качество нормальное, не в гараже собранный.
Кроме того, и контроллер почти не греется, хотя он у меня даже с шунтом, залуженным на 1/4 - 1/5 своей длины.
Контроллер расположен на рулевой стойке, мордой вперед на набегающий встречный обдув.
Может не греется потому, что 50 В подается на 36-вольтовый мотор - силенок добавляется, посему и слабо греется.
Кроме всего, у меня термодатчик встроен в ось колеса и контроль нагрева всегда перед носом.
Ну, что есть - то есть

[kor]

Optima Watson, общее передаточное число у вас 41,27 (9,78*4,22). Номинальный момент вашего 250вт мотора по данным китайцев 0,8 н*м. Получается момент на колесе 0,8*41,27=33н*м. При радиусе 26"-мового колеса 0,33м получается тяга= 33/0,33=100н тоесть 10кг примерно. Тоесть в номинальном режиме, без перегрузки, ваш мотор потянет 130кг в уклон= 100%/130кг*10кг=7,7%.
Если у вас 350вт мотор то у него номин. момент 1,1н*м, можно пересчитать.

[Optima Watson]

Привет. Чё-то я теормех совсем запустил. Разве передаточные множатся (9,78*4,22), а не складываются? После Альма-матер 40 лет прошло, однако
И как-то сомнительно мне кажется, что китайцы таки уж  правильно написали свой номинальный момент коллекторного мотора 0,8 Нм - мож это в китайских исчислениях . У моего переднего МК по паспорту момент 21 Нм, однако написано
Но, если вернуться к вашему расчету, за который отдельное спасибо , то общий вес конячки с седоком у меня меньше 130 кГ. Велос 28 кГ и мой 80 кГ. Всего 108 кГ без рюкзака и с пустым багажником. Тогда перерасчетом получаем уклон 9,3%.
Маловато получилось, но это если ехать только на одном заднем моторе. Но такое мучение мы испытывать не будем.
Ехать на горки будем только на 2х моторах. Когда помогать будет еще и переднее МК 350 Вт (или наоборот - переднему будет помогать заднее), то испытывать затяжное "мучение" будем на уклоне может уже на 14-15%, когда и двум моторам надо будет педальками помогать, а может и не очень надо будет. Правда таких 15% уклонов на моем постоянном маршруте наблюдается полное отсутствие.
Проедусь на следующей неделе, тогда отпишусь.
Вот если вы помоложе и сильны в теормехе, то просчитайте, пожалуйста, какой уклон без педалей может преодолеть мой велос на 2х моторах.
Расстояние по осям колес 1,1 м. От задней оси до точки сиденья 0,3 м. Центр тяжести велосипеда 0,6 м от задней оси. Общий вес пусть 110 кГ.
Передний МК 350 Вт, 36 В, момент 21 Нм, питание 50 В.
Задний 250 Вт, 24 В, питание 36 В. Редукция - ? (умножается или складывается).
Длина окружности колеса 26" по накаченной 4 ВАr шине равна 2,05 м. Радиус 0,32 м. Покрытие дороги на подъеме асфальт.

[tmiaer]

Привет. Чё-то я теормех совсем запустил. Разве передаточные множатся (9,78*4,22),

Вообще-то, да.

[kor]

общий момент 33+21=54нм
54/0,32м=168н = 17кг тяги
100%/110*17=15,45%.
Реально будет чуть поменьше, так-как часть момента уйдет на трение и сопр воздуха.
  0,8нм это номинальный момент мотора внутри, до редуктора,-на нем мотор может продолжительно работать с почти максимальным кпд. По крайней мере у китайцев эти данные открыто заявлены, и графики приведены. Маленький он отчасти потому, что на ферритовых магнитах этот мотор.
А вот 21нм моторколеса заявлен как максимальный у продавца. (21 он потому, что внутри моторколеса редуктор 1:4...1:5, тоесть момент максимальный моторчика внутри моторколеса 4-5 нм), и есть подозрение что он завышен и больше номинального раза в два, и моторколесо в таком режиме будет работат с плохим кпд и греться.

[Optima Watson]

общий момент 33+21=54нм
54/0,32м=168н = 17кг тяги
100%/110*17=15,45%.
Реально будет чуть поменьше, так-как часть момента уйдет на трение и сопр воздуха.

Да, спасибо. Оказывается всё просто. Но кажется - не совсем реально.
Я почему давал в исходные данные для расчета геометрию велосипеда по расстояниям распределения массы ездока  на оси колес, центр тяжести самого велосипеда, - чтобы при расчете учитывать то обстоятельство, что на контакт шины заднего колеса с асфальтом действует сила бОльшей части движущейся в подъем массы (сила трения), а относительно переднего колеса действует меньшая сила массы (сила трения). Поэтому те 17 кг общей тяги - они не равномерно пополам распределятся на заднее и переднее колеса (как если бы мы ехали не в горку, а по горизонтальной дороге).
На уклоне тут будут действовать параллелограммы приложения сил к двум колесам и не все так просто и реально думается, как кажется.
Но даже, если и по вашему упрощенному расчету, максимальный уклон, который велосипед может преодолеть на двух моторах можно принять до 15%, как я себе обнадеживающе и предполагал, то для меня это очень хороший результат.
А за нагревом моторов я постараюсь внимательно проследить.
Спасибо за ликбез, весьма признателен. Открытое - это иногда хорошо забытое  

[Vik3]

А вот 21нм моторколеса заявлен как максимальный у продавца. .....и есть подозрение что он завышен и больше номинального раза в два, и моторколесо в таком режиме будет работат с плохим кпд и греться.

Он может и не завышен, но больше номинального раза в два это точно, поэтому вы сделали расчет уклона просто для максимального момента и правильно сомневаетесь в оптимальности режима - наверняка обороты и КПД при этом будут очень низкими и не приемлемыми.
Правильнее исходить из перевариваемой мотором мощности и максимальной скорости колеса и этим в принципе задается момент колеса и тяга. По ним уже будет ясно в какую горку, а главное с какой скоростью он поедет - в смысле безопасна эта скорость будет для перегрева или нет.
Канадская программка выдает очень даже точные результаты для таких исходных данных.

[kor]

У заднего мотора 250вт 24в, заявленные обороты под номинальной нагрузкой 3000об , при питании от 36в эти обороты будут 4500.
Обороты колеса 4500/41,27=109 об/мин, скорость 109*2,05*60/1000=13,4км/ч.
На счет распределения тяги по колесам, тут электроникой контроллеров все будет определяться. Здесь кто-то уже писал, что надо управлять  задним мотором от контроллера с возможностью ограничения тока мотора (не батарейного), чтобы ток через мотор не мог превысить номинальный по документации, а это 13,4а для данного мотора. Тогда заднее колесо будет давать свои 33нм, Остальной момент, если не хватит,  брать от переднего колеса.

[kor]

На саите li-forse кстати есть график с параметрами переднего мотора XOFO 350w 10ти виткового:

[Optima Watson]

[user]kor[/user],  Спасибо за график и табицы. У меня 3 года назад при первых испытательных выездах на переднем МК  получались примерно такие же характеристики, снятые ватт-метром, как на графике.
Только напряжение батареи было не 36 V, а 48,07 V.
При подъеме на уклон примерно 12% и протяженностью до 400 м показания были такие:
Ah=18,55 A.
Wp=790,18 W.
Wh=43,2 W.
Ah=1,113 Ah.
Um=42,6 V.
Тогда у меня не работал велокомпьютер, из-за просевшей батарейки, то на глаз скорость подъема была примерно 12 км/ч (в два раза больше пешехода).
Температура воздуха была 28 грд. До приезда на подъем в горку велос ехал еще около 8 км по ровному асфальту и мотор был нагрет до 30 грд. После заезда в подъем температура мотора 31,7 грд. Контроллер на ощупь был чуть тёплым. Через 10 мин мотор на стоящем велосе уже подогрелся до 33 грд. Еще через 15 мин мотор начал остывать, термометр показывал 32,2 грд.
Я это время, после подъема на горку, сидел курил на лавочке, а велос стоял в тени под деревом.
Для уточнения - шунт контроллера у меня был тогда и сейчас тоже залужен на 1/5 его длины.
Нашел и списал эти показания с бумажки, которую сохранил.

[Optima Watson]

У заднего мотора 250вт 24в, заявленные обороты под номинальной нагрузкой 3000об , при питании от 36в эти обороты будут 4500.
Обороты колеса 4500/41,27=109 об/мин, скорость 109*2,05*60/1000=13,4км/ч.

На шильдике мотора написано 3300 об/мин. При 36 В это будет 4950 об/мин.  4950/41,27=120 об/мин - обороты колеса,
тогда  скорость 14,8 км/ч.
Насчет номинального тока мотора 13,4 А, то контроллер держит макс. напряжение 35 В при максимальном токе 15 А.
Больше 15 А контроллер не пропустит, а превышение на 1,6 А от 13,4 А в кратковременном режиме мотор не поджарит.