Мотор-колесо. Обмотки статора.

[Алекс]

Всем привет ! Речь идет о мото-колесе, фото которого (при снятой крышке) выложена вна сайте  http://www.ebiker.ru/sozdai-sam/elektro-velosiped-rabota-s-motor-kolesom.html
Подскажите п-ста, кто-знает, какую минимальную частоту выдает контроллер, или же она фиксированная, потому, что ручкой газа регулируется напряжение вых. импульсов...
Это я к тому, что есть идея об уменьшении сеч. намоточного провода, но с увеличением кол-ва витков статорн. обмоток. Просто не знаю, выдержит ли провод. Надо посчитать.. Тем самым мы уменьшим ток, но увеличится индуктивность, а магн. поток останется неизменным, т. е. мощность колеса не пострадает а вот эл.потребление снизится. Но как известно, что "индуктивность пропорциональна квадрату? кол-ва витков" (это книжная фраза, может не в тему), то можно подобрать такой диаметр провода и кол-во витков, что магнитный поток станет больше (нужно знать кривую насыщения для этого железа), тогда мощность возрастет, а ток уменьшится, соотв-но увеличится пробег и грузоподъемность.
Я не специалист в этой области, поэтому прошу поправить или разубедить...

[Creator]

здравствуйте
Посмотрите, пожалуйста, статью про использование и исследование мотор-колеса серийного электровелосипеда.
http://www.ebiker.ru/elektrovelosipedy/elektrovelosiped-opyt-i-voprosy.html
Возможно, там находятся ответы на ваши вопросы. Мотор-колесо "вскрытое на фотографиях в два с лишним раза мощнее (оно от электроскутера), но тип и даже производитель у этих электродвигателей один и тотже.

Кстати, именно эти мотор-колеса уже установили на свои обычные велосипеды уже более 20  электровелосипедистов.

[Алекс]

Я считаю, что повышение скорости это - хорошо, но не надо забывать, что это велосипед, а не мопед или скутер, для которых 50 км/ч это нормально..
а вот 50 км/ч на велосипеде по нашим дорогам и с велосипедными тормозами.....да еще 20 кг акк. батарей на багажнике (пониж. управляемость) Это слишком...для меня.
 
Чтобы нам увеличить скорость автор  предлагает увеличить сечение намоточного провода и уменьшить кол-во витков, насколько позв. конструктивн. особенность колеса, тем самым мы увеличим силу (магн. поток) катушки электромагнита. из физики:
Электрический ток I, текущий по замкнутому контуру, создает магнит-
ный поток Ф, пронизывающий этот контур. Величина этого потока, согласно
закону Био-Савара пропорциональна I:
Ф = L ? I,
где L- коэффициент самоиндукции или индуктивность контура.

При изменении тока I в контуре возникает ЭДС индукции, согласно за-
кону Фарадея:
?s=-L*dI/dt

Увеличение тока происходит вследств. уменьш. кол-ва витков (уменьш. инд. L и
инд. сопротивления R L = частота * L )

Так почему же нельзя идти в обратном направлении :

- Увеличение числа витков -> увелич. L -> уменьшение тока...
Это только идея, нужно посчитать
И заодно провести эксперимент с подключениями -> параллельно, послед-но, послед-паралл., звезда, треугольн.

[i]

Увеличение индуктивности обмотки приведет к увеличению наведенной ЭДС. Это скажется на максимальной скорости вращения мотора (и скажется плохо).
При включении мотора, пока он еще стоит, ЭДС самоиндукции мотора равна нулю и ток в обмотках определяется их активным сопротивлением и напряжением батареи. По мере роста оборотов, растет и напряжение ЭДС мотора, её ещё называют противоЭДС, так как она всегда направлена против приложенного напряжения. При некоторых оборотах эта ЭДС станет равной (почти) ЭДС батареии и ток в обмотки не пойдет. Разгон прекратиться. Если каки-либо способом продолжить увеличивать обороты мотора (например, педалями) то ЭДС мотора превысит ЭДС батареи и ток потечет  в батарею, а не в мотор.
--------------------------------
ШИМ контроллер выдает одну частоту, а именно 15кГц. Ручкой газа регулируется только ширина импульса. На полном "газу" ширина импульса равна периоду, т.е. подается полное напряжение (без пульсации). При отпущенной ручке, ширина импульса равна нулю и ток в мотор не идет.

[еБайкер]

улучшить серийную модель электродвигателя в домашних условиях очевидно можно.

но для этого Вы должны иметь преимущество либо в материалах, либо в знаниях, либо в технологиях.

а вот эксперементировать в свое удовольствие с надеждой и верой в удачу - это и есть еще одно мужское право "на лево"

[ruma]

Всем здравствуйте.Я перематывал мотор-колесо 4 раза.Уменьшал витки увеличивал сечение проводника.При уменьшении числа витков увеличивается скорость (ток тоже)но уменьшается мощность.Куда до перемотки въезжал после перемотки только с педалями.Зато по ровному как мопед.
Тоже и при соеденении на треугольник.Сейчас перемотал на горку еду как было раньше намотано
По ровному переключением реле увеличиваю скорость на одну треть.
Ели переключаться со звезды на треугольник  батарея разряжается мгновенно.
При перемотке изменяешь характеристики только обмоткой. А магниты остаются те же.
Попробоать бы переклеить магниты.Из 40 полюсов сделать 20.
Тогда можно былобы и обмотку под них изменить.
Подскажите у скутера мотор  такой же как и у велосипеда .Только наверное изменили обмотку.
У скутера колёса маленькие крутить легче.

[Creator]

Всем здравствуйте.Я перематывал мотор-колесо 4 раза.Уменьшал витки увеличивал сечение проводника.При уменьшении числа витков увеличивается скорость (ток тоже)но уменьшается мощность.Куда до перемотки въезжал после перемотки только с педалями.Зато по ровному как мопед.
Тоже и при соеденении на треугольник.Сейчас перемотал на горку еду как было раньше намотано
По ровному переключением реле увеличиваю скорость на одну треть.
Ели переключаться со звезды на треугольник  батарея разряжается мгновенно.
При перемотке изменяешь характеристики только обмоткой. А магниты остаются те же.
Попробоать бы переклеить магниты.Из 40 полюсов сделать 20.
Тогда можно былобы и обмотку под них изменить.
Подскажите у скутера мотор  такой же как и у велосипеда .Только наверное изменили обмотку.
У скутера колёса маленькие крутить легче.

Вы правы, у скутера мотор такой же, только магниты больше - размеры больше - рабочее напряжение больше - частотота импульсов больше.
в контоллере просто добавлен выходной транзистор в паралель, ну и прошивка другая (вспомним об измененной частоте).

выигрывая в одном всегда проигрываем в другом - чего Вы и добились экспериментами с перемоткой. общая "энергетика" аппарата ведб не изменилась...

[aL75]

в контоллере просто добавлен выходной транзистор впаралель, ну и прошивка другая (вспомним об измененной частоте).

Насчет транзистора - все верно, а вот прошивка прямо с частотой не связана. BLDC, к коим относится данное мотор-колесо, управляется током, подаваемым в обмотки. Величина тока, в свою очередь, зависит от скважности ШИМ, которую и формирует контроллер.

выигрывая в одном всегда проигрываем в другом - чего Вы и добились экспериментами с перемоткой. общая "энергетика" аппарата ведб не изменилась...

Мощность=момент*скорость, посему увеличив момент(тягу), проиграем в скорости, и наоборот. Хотите ездить быстрее-повышайте напряжение, скажем, до 48В, но это на Ваш страх и риск, увеличивается вероятность сожжения контроллера.
 Являюсь владельцем электроскутера (мотор заявлен 500Вт, 48В), уже достаточно длительное время езжу с повышенным до 60В напряжением (добавил еще аккум), планирую повысить еще выше, но это уже после серьезной переделки блока управления.

[еБайкер]

Александр, Вы правы. Прошивка скорее влияет на "адаптивность" к различным режимам работы мотор-колеса электровелосипеда  и электроскутера - троганье, разгон, равномерное движение, т.е на повышение КПД в каждом из режимов.

но, в таком случае, получаем, что не так уж и похожи эти моторы между собой. Ведь простой прирост напряжения в 25% (с 36В для электровелосипеда до 48 на электроскутере) не обеспечивает увеличение скорости холостого хода электродвигателя в разы.

здесь явно

[ruma]

Если у скутера магниты помощнее.Можно наверное что-то придумать с обмоткой.
Установить его на велосипед  увеличить число витков ,плюс напряжение 48 вольт.
Надо наверное покупать попробовать.Но теперь уже весной.Надо ехать в Москву в Нахабино.
Мне один товарищ писал увеличивал напряжение до 54 вольт на эл. Велосипеде.
У него контроллер 48 вольт 2000вт.Велосипед REGGY.В контроллере ничего не перепаивал.
Но батарея садилась быстрее.Увеличение напряжения всё раво что уменьшить витки
С мотором скутера может что-то получиться.Увеличить витки  уменьшится ток ,уменьшутся обороты ,добавить 12 вольт.Если магниты больше значит и шихтованное железо больше,
Больше будет индуктивность

[еБайкер]

Если у скутера магниты помощнее.Можно наверное что-то придумать с обмоткой.
Установить его на велосипед  увеличить число витков ,плюс напряжение 48 вольт.
Надо наверное покупать попробовать.Но теперь уже весной.Надо ехать в Москву в Нахабино.
Мне один товарищ писал увеличивал напряжение до 54 вольт на эл. Велосипеде.
У него контроллер 48 вольт 2000вт.Велосипед REGGY.В контроллере ничего не перепаивал.
Но батарея садилась быстрее.Увеличение напряжения всё раво что уменьшить витки
С мотором скутера может что-то получиться.Увеличить витки  уменьшится ток ,уменьшутся обороты ,добавить 12 вольт.Если магниты больше значит и шихтованное железо больше,
Больше будет индуктивность

интересно рассмотреть целесообразность установки мотор-колеса электроскутера на велосипед.
что мы получаем в этом случае?
полученный электровелосипед будет обладать мощностью в два с лишним раза больше. Соответственно, для обеспечения такого же пробега потребуется установка более тяжелой АКБ, а мы ведь и напряжение на четверть подняли...

ну, если коротко, то в таком варианте мы получаем электровелосипед-монстр с разгонными и скоростными характеристиками лучше чем у электроскутера - вес то все равно меньше в половину.

с другой стороны этот вес для велосипеда явно велик, конструкция несущих элементов, тормозов, колес и т.д. не расчитана на такой вес. т.е надежность такого электровелосипеда ("наработка на отказ") даже при эксплуатации в идеальных, безаварийных условиях невелика.

а теперь представим себе вполне вероятную стуацию - попытка торможения явно перегруженного электовелосипеда, разогнаного до скорости км так 60 в час, на шоссе со средней интенсивностью движения.
картинка не для слабонервных. лучже уж 30-35 к в час, так хоть синяками шанс есть отделатся.

к чему был весь этот опус? просто это была попытка призвать не забывать об элементарной технике безопасности. и задумыватся прежде чем ставить на транспортное средство устройства предназначенные и расчитанные для аппаратов другого класса.

никто же не ставит даже на самый лучший автомобиль ракетный двигатель, а если уж и ставят, то дорабатывают машинку и гоняют на ней по соляным озерам, где ни деревьев, ни пешеходов, ни других машин.

[ruma]

У электро- велосипеда мотор очень слабоват.Вот я и думаю перемртаь со скутера
Мощность сделать меньше чем у скутера,но больше чем у велосипеда,
Скорость меньше чем у скутера но больше чем у велосипеда(км 45)
Ток меньше чем у скутера но больше чем у велосипеда,
Потому что с этим мотором(велосипедным) ни чего не сделаешь
Я не хочу ехать 60Км.Но если он будет бежать 40 и нормально тащить на горку
Я буду рад. Я ещё не видел мотор со скутера,но попробовать надо
У нас на весь город велосипед только уменя.Все шеи посвернули.

[еБайкер]

все бы хорошо с комплектом от электроскутера (те же мотор-колесо, контроллер, ручки газа и тормозов), только стоить он будет не менее 15-20 тыс. руб.

ну и добавьте сюда АКБ раза в 2- 4  дороже электровелосипедных (в зависимости от Ваших потребностей) ...

идея электровелосипеда состоит в комплексном использовании "мощности велосипедиста" и электромотора (мотор-колеса). причем мотор-колесо у электровелосипеда имеет явно вспомогательную роль. более подробно на эту тему можно почитать на http://www.eBiker.ru

[ruma]

Спасибо за совет.Да я бываю у вас на сайте ссылка
Вот от туда я и затравился.Сначала на треугольник соеденил
Как пишет автор: Владимир RA3VCY    А потом решил перематывать.
Когда покупал думал хотя бы как нибудь ездил.В принцине он тащит не плохо
Но хочется ещё хотя бы немножко (ватт 100) вот и подумал о скутерном двигателе.
Вот ещё мысль пришла .Если намотать двухслойной обмоткой(как бы увеличить
Число пазов на полюс  и фазу)

[ruma]

Подскажите . Если перемотать мотор на 72 вольта звезда.
Соеденить на треугольник 36 вольт.Улучшится ли  К.П.Д.
И как это отразится на работе контроллера.
Сечение проводника в пазу останется прежним.

[Creator]

получил письмо от Юрия:

" ... Однако чудес не бывает . Изготовители все (или почти все) расчитали. Уменьшение витков (с натяжкой)эквивалентно увеличению напряжения питания.И наоборот
 И вовсе не обязательно перематывать двигатель

Здесь даже просматривается аналогия с трансформатором например на 220в.
Подняли напряжение до 300в (или уменьшили витков при 220в). Трансформатор зайдет в область насыщения на холостом ходу.Мощность увеличится. Однако и КПД упадет,т.как ток холостого хода возрастет.

Этот принцип используется в бытовых СВЧ печках
Там ток холостого хода трансформатора до 2-3А !!!
 и мощность он развивает до 1квт!!! ну и работает соответственно 5 минут.А габариты у него совсем ничего  ..."

[aL75]

Надо же, опередили, тоже хотел сравнить с трансформатором  . Именно железо определяет мощность электрической машины, будь то движок или транс... Но также мощность определяет и частота, достаточно сравнить трансы одинаковой мощи, работающие на 50Гц и 20кГц например.
 Не забываем, что скутерное МК вращает колесо почти втрое меньшего диаметра, чем велосипедное, и теоретически может разогнать велосипед до 150 км/ч!!!   Но это теория, а реально получаем, что моменты у обеих МК примерно равны, и скутерный движок будет ИМХО не лучшим выбором. Возможно, лучшим решением будет установка второго "родного" движка. 

[Nickolas]

Перемотаете статор более тонким проводом, возрастут оммические потери в обмотке, соответственно упадет КПД. Плюс, как уже писали возрастет противоэдс, что снизит максимально возможную скорость, при одинаковых прочих условиях. Короче одни минусы. Не там копаете ! Сечение меди должно быть чем больше, тем лучше! Но нужен компромис.
p.s. С насыщением железа не соглашусь! Это не транс, воздушный зазор достаточно большой, как в дросселе, постоянные магниты, тоже будут размагничивать магнитапровод в противоположном обмотке направлении.