требуется мощный и заточенный под горные условия мотор

[e-scooter]

Как ни странно, но по моей планетаркe "sturmey archer" oчень мало информации. По надежности и вкачиваемых киловаттах вообще ни слова. Я только начал пользоваться ей, единственно что могу сказать, на скорости 50 на восьмой передаче я был способен помогать мотору педалями, это при том что на меньших передачах я мотор догнать не могу, Каменска не хватает, а мотор значит на восьмой не раскручивается до максимальных оборотов.
Для сравнения, на другом  веле с трещеткой я до 35км/ч могу педалями помогать, дальше опять каденса не хватает. Впереди звезда 52т

[DIVAS]

[user]SG_[/user], КПД БДПТ максимален на номинальных оборотах при номинальном моменте (это примерно на 70..90% скорости ХХ). Любые попытки заставить БДПТ работать на 3-5% скорости снижают его КПД до нескольких % - соответственно, море энергии идёт в нагрев и лишь капля в движение.

При этом, момент, получаемый с одного и того же железа, ограничен не только ампер-витками, но и самим железом. Т.е. с маленького железа нельзя получить момент больше некоторого предела, вне зависимости от того, сколько витков в обмотке и какой ток вкачивается.

Есть решение проблемы с моментом - можно поставить большой мотор, ту же "Крошку", но это никак не решит проблему с запредельно низким КПД. Можно даже поставить два (три, пять, да хоть десять) МК, хоть ДД хоть редукторных - это решит только проблему с моментом, но никак не решит проблему с чудовищно низким КПД.
У большого (или десяти маленьких) МК хватит момента для крутых подъёмов (да, он сможет втащить туда вел), но его КПД на малой скорости будет тоже всего несколько %, а значит, будет адово жрать батарею и очень сильно греться (возможно, за счёт большой теплоёмкости не успеет сгореть, но энергии в тепло сожрёт уйму). Увеличивать общую мощность и количество МК есть смысл только если предполагается въезжать в крутые горки на номинальной скорости.

Редукторные МК содержат тот же БДПТ, только в 3-5 раз более оборотистый чем в ДД, плюс планетарный редуктор с коэффициентом порядка 1:4.3, либо большим. В итоге повышение оборотов БДПТ ничего для улучшения КПД на малой скорости не даёт - на выходе редуктора номинальная скорость точно такая же, как у ДД. И работа на очень малой скорости приводит к ровно настолько же малому КПД, как у ДД.
Единственное, что даёт редуктор в РМК - это за счёт увеличения частоты вращения БДПТ позволяет уменьшить в несколько раз габариты и массу всего привода при той же номинальной мощности. Но зависимость КПД от скорости остаётся ровно та же самая. Кроме того, в РМК обычно имеется фривил, который не позволяет осуществлять рекуперацию.

Итог: вне зависимости от типа и количества МК, хоть редукторных, хоть прямоприводных, их КПД на малых оборотах никакой и от этого никуда не уйти. Единственный способ уйти от этого - это изменять коэффициент механической редукции в зависимости от дорожных условий, чтобы частота вращения БДПТ всегда оставалась в пределах наиболее оптимальных режимов.
То есть, для того чтобы решить проблему получения большого момента при 3..5 км/ч и адекватном КПД, и при этом иметь возможность ездить 30..40км/ч, нужно одно из двух:
1. Один мотор и система переключения передач, обеспечивающая диапазон хотя бы 1:5..1:10.
2. Два мотора - один скоростной (возможно МК) и один маленький (200..300Вт) тяговый с большим редуктором (чтобы на макс. газе крутил колесо 3..5км/ч) и фривилом (чтобы не мешал на скорости). Разумеется, в этом случае скоростной мотор на пеших горных прогулках нужно отключать.

Оба варианта требуют установки внешнего мотора и редуктора/КПП, поскольку никаких МК с номинальной скоростью в 5 км/ч даже близко не существует. Любые другие возможные варианты являются разновидностями этих двух.

Есть, впрочем, третий вариант, но Вам он не подойдёт - взять очень крепкую раму, поставить мощный 10(30)кВт МК, огромную очень мощную батарею и соответствующий контроллер, и на все эти горки влетать на номинальной скорости с номинальным КПД - так сказать, спортивно-суицидальный вариант. А если хочется медленно, то см. п. 1-2.


Кстати, к вопросу о спусках и горящих тормозных колодках. Для решения этой проблемы существует рекуперация (только у ДД) - торможение двигателем и возвращение энергии обратно в батарею. Разумеется, рекуперация не является заменой механического тормоза, но она при грамотном применении способна очень существенно ему помогать и в разы увеличивать ресурс тормозных колодок.

[edw123]

... КПД БДПТ максимален на номинальных оборотах при номинальном моменте (это примерно на 70..90% скорости ХХ)...

Влияние kV не раскрыто и скорость хх, соответственно будет разная с разным кпд.

[Dimak]

... КПД БДПТ максимален на номинальных оборотах при номинальном моменте (это примерно на 70..90% скорости ХХ)...

Влияние kV не раскрыто и скорость хх, соответственно будет разная с разным кпд.

Повышая напряжение, я увеличиваю хх. При этом формула "КПД  максимален на номинальных оборотах  (70..90% скорости ХХ)" - сохраняется?

[DIVAS]

... КПД БДПТ максимален на номинальных оборотах при номинальном моменте (это примерно на 70..90% скорости ХХ)...

Влияние kV не раскрыто и скорость хх, соответственно будет разная с разным кпд.

kV влияет на соотношение "напряжение/скорость", при этом зона максимального КПД при любом kV остаётся там же - на номинальных оборотах, которые остаются равными 70..90% от ХХ. Скорость ХХ задаётся не только напряжением и количеством витков в обмотках, но и параметрами железа. Вместе с kV изменяется только численное значение номинальных напряжения и тока, а о напряжении и токе речи вообще не было, потому и нет никакого смысла вообще даже упоминать kV.

У автора темы проблема не в выборе правильного kV или напряжения, а в выборе вообще типа привода.
При любом одном моторе и фиксированной трансмиссии, никакой мотор, развивающий скорость 30..40км/ч, не будет работать с адекватным КПД в диапазоне скоростей 3-5км/ч. Хоть редукторный, хоть ДД, хоть десять штук самых мощных - всё равно их КПД на такой скорости при большом моменте будет ниже плинтуса.
Единственный выход (механическое изменение коэффициента передачи) имеет два варианта исполнения - один двигатель и механическая переключаемая трансмиссия, либо второй (дополнительный) двигатель с механической трансмиссией с очень сильно другим коэффициентом передачи.

[ra6fnq]

Залил масло, сначала АТF - текло ото всюду, выкинул одни колодки, сейчас влил ATE, чуть гуще. Проскальзываний практически не бывает, но масло буду искать погуще.

[peat]

Ну, теперь знаешь предел Альфины - не более 3-х кВт. Могу сказать, что на 1,3 кВт работает замечательно.
На счёт наилегчайшей конфигурации для гор согласен, тоже выбрал этот вариант.
Сопровождал в горки МАСа с Инфенионом ЕВ306 - там есть "душилка", у меня выведена была на клавишу, настроена на 6-10 км/час, на Бафанге сбрасываю скорость на поменьше (Альфина позволяет выбрать скорость на месте, не в движении) и курком выбираю скорость. Можно просто удерживать кнопку "-" будет ехать со скоростью пешехода.

Нужно для начала понять с какими величинами имеем дело..  Нужно измерить угол самого суровооо подъема.. затем взвесить себя с поднятым байком .. затем полезть в каьькулчтор и посчитать какую механическую мощу требуется для езды по конкретной гррке. с конкретным весом и желаемой скоростью.. я считал,  на подъемаз до 20 градусов при полном весе 120 кг и скорости заезда 30 кмч требуется птимерно 4 квт мех мощи... А это обычный мотор.. обычный конфиг....

[ra6fnq]

у меня масса с велом укладывается в 100 кг. в 20* подъём на 30 км/час я точно не полезу: дорог-пЫлёвок на таких уклонах уже нет, а напрямик, по терассированному склону, вылетишь с седла на раз! по тихонечку можно... мелкие пригорки, курганы не считаем. Подъём это от 100 метров пути.

[edw123]

kV влияет на соотношение "напряжение/скорость", при этом зона максимального КПД при любом kV остаётся там же - на номинальных оборотах, которые остаются равными 70..90% от ХХ. ... никакой мотор, развивающий скорость 30..40км/ч, не будет работать с адекватным КПД в диапазоне скоростей 3-5км/ч. ...

А если напряжение = 5в какая будет скорость хх для мотора с kV=4об/м/в в колесе 26"? И каков будет кпд на скорости 1км/ч? И что - не въедет в горку 20грд с хорошим кпд такой мотор?

[DIVAS]

kV влияет на соотношение "напряжение/скорость", при этом зона максимального КПД при любом kV остаётся там же - на номинальных оборотах, которые остаются равными 70..90% от ХХ. ... никакой мотор, развивающий скорость 30..40км/ч, не будет работать с адекватным КПД в диапазоне скоростей 3-5км/ч. ...

А если напряжение = 5в какая будет скорость хх для мотора с kV=4об/м/в в колесе 26"? И каков будет кпд на скорости 1км/ч? И что - не въедет в горку 20грд с хорошим кпд такой мотор?

Вообще не въедет.

1. Вне зависимости от ампер-витков и напряжения, железо (магниты и сталь) имеет своё ограничение момента, которое зависит от количества зубцов и полюсов, ширины пакета пластин и магнитов, диаметра статора, а также силы магнитов и сечения меди, которое  влезает в статор. Момент не может быть бесконечным.

2. Почему КПД падает при снижении частоты вращения?
Потому что, если пренебречь потерями в механике и железе/магнитах, то 
КПД=P_out/P_in,
входная мощность P_in=U*I (U - напряжение питания (фазное), I - ток (фазный)),
выходная мощность P_out=M*V=E*I (V - угловая скорость, М - момент, E - ЭДС двигателя), а
мощность потерь на меди P_heat=I²*R (R - сопротивление обмоток).

В грубом приближении входная мощность равна сумме выходной мощности и потерь (пренебрегаем всеми видами потерь, кроме тепловых на меди)
P_in=P_out+P_heat или U*I = E*I + I²*R
КПД = E*I/(E*I + I²*R) = E/(E+I*R)

Когда E >> I*R, КПД стремится к максимальному, а когда E~=0, КПД стремится к нулю. Поэтому с повышением напряжения (и скорости) КПД растёт (до некоторого предела), а с понижением - падает. При нулевой скорости механическая работа на выходе двигателя вообще не совершается (КПД=0), но при этом двигатель может потреблять большую мощность тупо на нагрев обмоток.

Потери на меди (произведение I*R) у одного габарита двигателя мало меняются от намотки. При намотке 10ю жилами 5 витков и токе 10А потери будут примерно такие же как и при намотке 50 витков 1 такой же жилой при токе 1А и при всех других вариантах с таким же заполнением и плотностью тока.

Поэтому если мотать двигатель с низким kV (больше витков - меньше сечение - больше сопротивление) и питать его низким напряжением, потери на его меди всё равно никуда не денутся, а за счёт большого сопротивления обмоток и очень маленького напряжения питания эти потери возьмут на себя всё напряжение питания целиком и КПД будет равен нулю. Двигатель будет жрать и греться, но вообще никуда в гору не поедет.

[SG_]

у меня масса с велом укладывается в 100 кг. в 20* подъём на 30 км/час я точно не полезу: дорог-пЫлёвок на таких уклонах уже нет, а напрямик, по терассированному склону, вылетишь с седла на раз! по тихонечку можно... мелкие пригорки, курганы не считаем. Подъём это от 100 метров пути.

ага! разве что гравийка ровная, но все равно опасно разгоняться. лучше неспеша с контролем ситуации под заунывный вой моторчика, но всяка лучше чем пешком   еще раз графики момента и кпд по МК посмотрел - уныло. ездить на них нужно быстрее 10-15кмч. так что второй двигатель с максималкой в этих пределах и переключением передач на понижение до 3-5 и никуда не денешься, пока коробку в МК не встроят.

[ra6fnq]

В последнем заезде по гравию - километров 8, пришлось снизить скорость до 20-15 км/час и увеличить дистанцию, что б не поубивать друг друга камнями, летящими из под колёс.

[DIVAS]

[user]SG_[/user],
Если решать задачу по-простому, тупо в лоб на базе того что знаю и умею и не завязывать всё на одну цепь, то я бы сотворил что-то вроде:
- МК на 30-40км/ч, можно даже в переднее колесо (заодно противовесом будет)
- На заднее колесо дополнительно очень большую звезду с фривилом (наверное, получится только слева и с суровым напильнингом)
- куда-нибудь в раму подвесить небольшой (250Вт) редукторный МК с маленькой звездой которая посредством цепи будет передавать момент на большую звезду заднего колеса. Редукторный МК следует брать на вдвое меньшее напряжение и форсировать его по напряжению (например, 24В >> 48В), при этом его частота вращения и выходная мощность возрастут почти вдвое, а момент и потери в тепло почти не изменятся. В расчётах трансмиссии следует считать его номинальную скорость 40-45км/ч (а не 25, как пишет производитель). При соотношении зубьев порядка 13:52 получится номинальная скорость около 10-11км/ч.
- будет лучше, если удастся куда-то пристроить ещё один промежуточный вал и на нём довести полный коэффициент редукции до 1:7-10. Первую ступень редукции можно сделать на зубчатом или поликлиновом ремне - это чуть легче, чище, компактнее и эстетичнее, чем лишняя цепь.
В общем, полный колхоз, конечно, но в гору с такой редукцией переть будет как трактор. Недостаток этой системы - работа только в двух крайних режимах - либо скоростной, либо очень медленный. Среднего нет. Получается как автомобиль только с первой и пятой передачами в КПП.

А если серьёзно заморачиваться, то можно поизвращаться с кареточными моторами - тогда будет и полноценная многоступенчатая КПП, и вообще можно будет только на нём и ездить в любые горки и с любой скоростью, пока хватает мощности мотора и передаточных коэффициентов. Это будет чуть дороже чем подвесной МК, но зато ходовые возможности расширятся очень значительно - можно будет на многие горки залезать на моторе+педалях, а спешиваться только в самых крайних случаях. Если боитесь за цепь - возите ремнабор, он много места не занимает. К тому же, если очень хочется, можете оставить свой МК вторым мотором - он может помогать при движении на нормальной скорости, а может быть и запасным на случай если с другими приводами что-нибудь случится.

В общем, достоинств у кареточных конструкций моторов много, благодаря использованию КПП, но сложность установки некоторых вариантов иногда зашкаливает, если под рукой нет серьёзных возможностей металлообработки.
Я плохо знаком с ассортиментом и особенностями кареточных моторов, поэтому ничего конкретного рекомендовать не могу. Но если есть (вроде, тут давали ссылку) стандартный мотор, который ставится без металлообрабатывающих станков только с помощью ключей и напильника - я бы выбрал его.

[ra6fnq]

И без напильника тоже. После установки 4-х МК, просто радовался, ставя миддрайвы Бафанговские, а главное нет кучи проводов торчащих ото всюду, только паял ответную часть разъёма на аккумулятор + нужен съёмник педалей, кареточный ключ, отвёртка и пара шестигранников.

[DIVAS]

Кстати, вот всплыла тема о МК с КПП.
https://electrotransport.ru/index.php?topic=22922.0

Для Вашей задачи, конечно, в роли МК тоже не пойдёт (вряд ли у него первая передача настолько медленная), но если вешать его как подвесной, то дополнительная передача будет весьма полезна.

[edw123]

Вообще не въедет...........................................

И зачем это тогда тяговые моторы делают... и почему "тяговыми" зовут... Потери в меди зависят от сопротивления меди, а оно у тягового может быть на порядок меньше. Мощность зависит от скорости-оборотов и на малой скорости, даже при большом моменте в горку, будет невысока, а значит и мощность потерь будет невысока. Если мотор с конкретными магнитами и сечением железа может влететь на данную горку на большой скорости, в высоко-kV-шной реализации, значит въедет на малом напряжении с малым kV и с хорошим кпд. Главное, чтобы момента хватало, а кпд можно подобрать намоткой.

[DIVAS]

И зачем это тогда тяговые моторы делают... и почему "тяговыми" зовут...

Спойлер

Потери в меди зависят от сопротивления меди, а оно у тягового может быть на порядок меньше. Мощность зависит от скорости-оборотов и на малой скорости, даже при большом моменте в горку, будет невысока, а значит и мощность потерь будет невысока. Если мотор с конкретными магнитами и сечением железа может влететь на данную горку на большой скорости, в высоко-kV-шной реализации, значит въедет на малом напряжении с малым kV и с хорошим кпд. Главное, чтобы момента хватало, а кпд можно подобрать намоткой.

Не путайте тёплое с мягким. КПД от намотки не зависит, ибо потери на меди данного общего сечения (без разницы, 1 виток 100мм2 или 100 витков 1мм2) при одинаковой плотности тока (= одинаковом моменте(!)) одинаковы.

Можно разложить ту же задачу по времени, чтобы было нагляднее.
Берём плотность тока, к примеру 1А/мм2.
В случае "скоростного" мотора это 5 витков по 10 жил по 1мм2 с общим током 10А, а в случае "супертягового" на том же железе это 50 витков одной жилой 1мм2 и ток 1А. Обе эти обмотки имеют одинаковое количество меди, создадут совершенно одинаковый момент и будут совершенно одинаково греться. Разница только в величине ЭДС (пропорциональна к-ву витков) и напряжении активных потерь (при этом мощность активных потерь одинакова).
Берём время работы двигателя = 1 минуте. За это время оба мотора выделят в тепло одинаковое количество энергии, создавая одинаковый момент.
Но вот вопрос. Какой мотор за это время совершит больше механической работы - тот что ехал 40км/ч, или тот что ехал 4км/ч?
И вот теперь думайте, у кого больше КПД и во сколько раз.

Ваше заблуждение ещё и в том, что для того чтобы мотор с малым kV куда-то поехал, ему нужно нормальное напряжение, а не заниженное. Да, на нормальном напряжении мотор с низким kV заедет в гору. Но его КПД будет также низок, как у "скоростного" мотора на низком напряжении и большом токе. Другое заблуждение в том, что у "тягового" мотора сопротивление обмоток меньше чем у "скоростного". Как раз наоборот - больше, потому что в обмотках больше витков меньшего сечения.

Вообще, деление одинаковых моторов на "тяговые" и "скоростные" версии очень условно и относительно и не имеет отношения к механическим свойствам мотора. Отличие этих версий только в количестве витков/сечении обмотки и электрических параметрах, т.е. рабочем напряжении/токе. Но механические параметры - максимальный момент, максимальная частота вращения и максимальная  механическая мощность и основная кривая КПД (без учёта потерь на фазных проводах) - неизменны для данного железа, вне зависимости от обмотки.
Любой "тяговый" мотор на повышенном напряжении становится скоростным, а любой "скоростной" при равной плотности тока в обмотках выдаёт такой же момент, как и "тяговый", а при заниженном напряжении выдаёт и заниженную скорость (и мощность(!)).

[SG_]

[user]SG_[/user],
Если решать задачу по-простому, тупо в лоб на базе того что знаю и умею и не завязывать всё на одну цепь, то я бы сотворил что-то вроде:
- МК на 30-40км/ч, можно даже в переднее колесо (заодно противовесом будет)
- На заднее колесо дополнительно очень большую звезду с фривилом (наверное, получится только слева и с суровым напильнингом)
- куда-нибудь в раму подвесить небольшой (250Вт) редукторный МК с маленькой звездой которая посредством цепи будет передавать момент на большую звезду заднего колеса. Редукторный МК следует брать на вдвое меньшее напряжение и форсировать его по напряжению (например, 24В >> 48В), при этом его частота вращения и выходная мощность возрастут почти вдвое, а момент и потери в тепло почти не изменятся. В расчётах трансмиссии следует считать его номинальную скорость 40-45км/ч (а не 25, как пишет производитель). При соотношении зубьев порядка 13:52 получится номинальная скорость около 10-11км/ч.
- будет лучше, если удастся куда-то пристроить ещё один промежуточный вал и на нём довести полный коэффициент редукции до 1:7-10. Первую ступень редукции можно сделать на зубчатом или поликлиновом ремне - это чуть легче, чище, компактнее и эстетичнее, чем лишняя цепь.
В общем, полный колхоз, конечно, но в гору с такой редукцией переть будет как трактор. Недостаток этой системы - работа только в двух крайних режимах - либо скоростной, либо очень медленный. Среднего нет. Получается как автомобиль только с первой и пятой передачами в КПП.

не так уж и плохо, кроме того что колхоз и нет возможности его колхозить. идея дополнительной звезды на фривиле с отдельной цепью нравится больше. тогда можно педалями помогать не переживая, что порвется цепь или что-то свернется при передаче момента с цепи на вал. на самом деле с МК будет не 1 и 5 передача, а как минимум 1 и 3-5. без второй можно ездить...

А если серьёзно заморачиваться, то можно поизвращаться с кареточными моторами - тогда будет и полноценная многоступенчатая КПП, и вообще можно будет только на нём и ездить в любые горки и с любой скоростью, пока хватает мощности мотора и передаточных коэффициентов. Это будет чуть дороже чем подвесной МК, но зато ходовые возможности расширятся очень значительно - можно будет на многие горки залезать на моторе+педалях, а спешиваться только в самых крайних случаях. Если боитесь за цепь - возите ремнабор, он много места не занимает. К тому же, если очень хочется, можете оставить свой МК вторым мотором - он может помогать при движении на нормальной скорости, а может быть и запасным на случай если с другими приводами что-нибудь случится.
Но если есть (вроде, тут давали ссылку) стандартный мотор, который ставится без металлообрабатывающих станков только с помощью ключей и напильника - я бы выбрал его.

на том пока и остановился. мотором может быть бафанг, может что-то еще появится скоро. прям щас не лучшее время тратить рубли на внешнем рынке. трещотку с максимальной звездочкой уже заказал - едет   даж две, одна 6 звезд, другая 7.