Педальный привод на генератор, а не на колесо? Обсудим "за" и "против"?

[Fin4master]

Заодно завершил эксперимент по полной высадке батареи

Самое главное забыл сказать, за весь эксперимент суммарное количество энергии, которое было сгенерировано в батарею составило 540Вт*ч, емкость батареи около 1100Вт*ч. Первые 55км я ехал один по асфальту с умеренными подъемами и спусками, сокрость изредка достигала 30, в среднем 20-25 (средняя по страве 20км/ч), зарядил 180Вт*ч. Другой день 23км по парку велодорожка/лесные тропинки, средняя скорость по страве 15км/ч, зарядил 116Вт*ч. Третий день лайтовая покатушка с лосями 30км грунты/асфальт и 20км добивка батареи в парке, средняя по страве 14км/ч, зарядил 245Вт*ч. Батарею разрядил до первого отключения, т.е. можно было еще выцеживать из нее по капле энергию, сильно не газуя по ровной дороге, и вытащить из нее еще 10-15км с горем пополам.

[kor]

сомневаюсь на счет полкило, но до 2кг думаю вполне можно разработать генератор, с большим кпд. К примеру все что я снял с велика (цепь, звезды, переключатели...) в сумме весило около 2.5кг, а вес бафанга с преобразователем 4.5кг. Вес и мощность бафанга 350 избыточен, вполне хватит 150 ваттного генератора.

Как вариант, есть такой коллекторный мотор с ниодимовыми магнитами и редуктором 1:7  MY1018, весит 2,18 Кг.
Имеет макс кпд 84% при моменте 0,57нм. При оборотах 2990 выдает 177вт при потребляемых 211вт.
Еще добавить от педалей передачу на него с повышением примерно 4:1.

[SolarRay]

Электро мотор это обратимая машина, и при обращении в генератор, его характеристики практически не меняются.
Без редуктора, с приемлемым весом, можно сделать только электро тормоз. Например можно взять мотор из редукторника мак и прикрутить его напрямую к педалям, тогда на 80об/м он сможет тормозить на ~104Вт, вся энергия уйдёт в его нагрев. Если добавить энергии из батарейки можно тормозить сильнее, но вся эта энергия выделится на обмотках (как и в первом случае).

my1018 выглядит довольно интересно, получается, что бы с максимальным кпд преобразовать 211 механических Вт от ног, в 177 электрических Вт, нужно раскрутить его всего до 2992. Если использовать 8мм цепь, можно обойтись одной ступенью, со звездой приемлемых габаритов.
Если бы батарейка была на 24В, то можно было бы обойтись совсем без преобразователя, одним диодом (что бы мотор не раскручивался от батарейки).

[SolarRay]

Без редуктора, с приемлемым весом, можно сделать только электро тормоз.

Хотя, если не использовать готовые моторы, а сделать генератор специальной конструкции (для низких оборотов), то есть некоторый шанс уложиться в 2-4кг и 70% кпд. Но это будет совсем небюджетное решение.

[Fin4master]

[user]SolarRay[/user], без преобразователя вы получите ужасное рваное педалирование, о чем говорилось выше. Даже если и удастся подобрать редуктором такое соотношение чтобы батарея заряжалась напрямую, то одним диодом никак не обойтись, нужен полноценный мост, нагрузка на педалях регулироваться не будет, а так же она будет меняться в процессе разряда батареи т.к. диапазон напряжений, например моей 48В батареи, это от 54.6 до 39, при 4.2 и 3 вольтах на банке соответственно, поэтому меняться будут и обороты и нагрузка.
Есть много информации в интернете про дисковые генераторы для ветряков, куча самодельных решений, они не имеют магнитопровода в катушках, соответственно не имеют залипания магнитов и потерь в магнитопроводе. Кпд их за 90, но они очень большие в диаметре. Возможно получится собрать такой генератор даже без редуктора, но устанавливать его можно будет толчько на лигерад или растабайк, где места побольше.

[SolarRay]

без преобразователя вы получите ужасное рваное педалирование,

Вполне возможно, что это так, но на первый взгляд, при таком подключении, до некоторых оборотов (пока напряжение генератора меньше батарейного), крутить будет очень легко (практически вхолостую), при дальнейшем повышении, нагрузка резко возрастёт. При снижении напряжения батареи, "рабочие" обороты генератора немного снизятся, но и на обычном велосипеде, часто приходится крутить с разной скоростью.

[SolarRay]

Есть много информации в интернете про дисковые генераторы для ветряков, куча самодельных решений, они не имеют магнитопровода в катушках, соответственно не имеют залипания магнитов и потерь в магнитопроводе. Кпд их за 90, но они очень большие в диаметре. Возможно получится собрать такой генератор даже без редуктора, но устанавливать его можно будет толчько на лигерад или растабайк, где места побольше.

Магнитопровод в моторе, это не недостаток, а преимущество. Его туда добавили как раз за тем, чтобы можно было использовать мотор на нормальных оборотах, а не на десятках и сотнях тысяч в минуту. Генератор такой конструкции, просто может не влезть между ног, и вес у него будет соответствующий.
Для ветряков и некоторых других конструкций, использование таких моторов может быть оправдано, но не там где требуются небольшие обороты (меньше 10000об/м) или размер мотора лимитирован.

[kor]

Еще как вариант (из подручных недорогих) для генератора можно применить моторколесо от гироскутера, выбрать самое легкое маленькое, от 6.5" например, снять с него резину, обточить бортики (если мешают и для минимизации веса). Передаточное число от педалей к нему потребуется примерно 3:1 плюс минус.

[SolarRay]

3:1

На мой взгляд, это очень оптимистично. Судя по симулятору, мотору из ezee, который в некотором роде можно считать аналогом хорошего 8" мк, для преобразования 200Вт мех., в 170Вт электрических, потребуется ~640об/м. 6" хофу, для 198Вт в 162Вт, 840об/м.

[Slavemaster]

В новостях:
Чтобы велосипед ехал, надо крутить педали и приводить в движение цепь. Но норвежцы придумали, как заставить четырехколесный велосипед двигаться без цепи. Конструкторы компании Elpedal разработали веломобиль Podbike: педали передают усилия ездока двум электрогенераторам на задних колесах. Дополнительно на Podbike устанавливается съемная батарея, тем самым увеличивается мощность мотобайка.
Электроника ограничивает скорость транспортного средства до 25 км/ч, заряд батареи рассчитан на 60 км пути, а весит Podbike с батареей 40-50 кг. Кроме того, ездить на таком велосипеде можно и зимой, и летом, так как он имеет «кузов», который защищает водителя от капризов погоды. Ну и вишенка на торте — «чудо"-транспорт оснащен помощником, благодаря чему участие водителя в парковке не требуется.
Цена байка — около 6000 долларов, а его продажи начнутся в Норвегии в апреле 2019 года.
https://www.youtube.com/watch?v=vqozqTGbOxk

[user]Fin4master[/user], чем закончились Ваши опыты?

[Максим 700]

[user]Fin4master[/user], может на прямоприводном ТЯГОВОМ мотор-колесе КПД за счёт отсутствия шестерен увеличится? А что если добавить более мощные конденсаторы (новые), микрофарад так на 50 000 для электроподушки? У вас удивительный проект! Все же хотелось бы сделать такой генератор, чтобы хватало КПД для того чтобы можно было ездить когда сядет батарея, чисто на генераторе.

[Alar2]

Зачем такие технические сложности ? Какая проблема если сядет батарея и не инвалид  передвигаться на классической педальной тяге ?

[алабам]

[user]Alar2[/user],
Не , так не интересно.
Вот создать проблему на ровном месте , героически ее пытаться побороть , вложить кучу денег и нервов , и наконец понять что это все фигня полная .
Вот это - по нашему 

[Максим 700]

Планируется НЕ велосипед, там будет кабинка, заднее колесо с амортизатором, ставить цепь очень длинную, да еще с качающимся маятником не выйдет. Да и качественная цепная система тоже денег стоит.  Не хочется стать посреди дороги когда батарея сядет. Пока это всего лишь планы, имеются только амортизаторы, кресла и боковые колесики.

[Vik3]

Планируется НЕ велосипед, там будет кабинка, заднее колесо с амортизатором, ставить цепь очень длинную, да еще с качающимся маятником не выйдет. Да и качественная цепная система тоже денег стоит.  Не хочется стать посреди дороги когда батарея сядет. Пока это всего лишь планы, имеются только амортизаторы, кресла и боковые колесики.

Вроде же товарищ выше всё описал - даже легкий велосипед с таким приводом без подпитки АКБ не едет - он крутит 80-100Вт, а он постоянно не едет даже 10-15км/ч, в то время как на обычном велосипеде достаточно вкручивать 50Вт и ехать 18км/ч. Обычный человек на дальняке вкручивает 30-40Вт и едет со скоростью 14-16км/ч.
КПД маленьких моторов и генераторов 80% максимум или общий КПД = 0,8х0,8 = 0,64 в то время как у цепи КПД 0,9-0,96 или в полтора раза выше.
Далеко вы уедете с креслами и кабинками вкручивая 40-50Вт и КПД 64% ?    .

[Максим 700]

Про каденс в этой статье сказано что оптимально крутить педали 80-100 оборотов: http://ovelosipede.net/kadens/  Итак, если тяговый ДД имеет 290 оборотов на холостом ходу при 48 подаваемых вольтах, то достаточно при использовании его как генератора поставить 1 к 3 звездочки, при каденсе педалирования 90 х 3 = 270 оборотов, почти заветные 290, как к примеру здесь http://www.e-bike.com.ua/motor-kolesa-i-elektrodvigateli?product_id=916  Или здесь, но уже дороже https://evel.ua/catalog/motori/motor-koleso-zadnee-gt1000-48-72v1000vt/#all-comments тут 2 двигателя, 1 со скоростной обмоткой, второй с тяговой (написано внизу описания). Там при подаваемых 48 вольтах он крутится 320 оборотов. Чудо в том что эти моторы можно крутить обычной цепной передачей, без использования редуктора как в Бафанге, который жрет заветный КПД. Вес первого мотора 5.6кг , второй на 1 кг тяжелее. Вот ещё бы повысить КПД в фирменном контроллере нашего практика Fin4Master -а. На транспорте весом более 70кг ожидать передвижения чисто на генераторе, как писали выше, не приходится, но хотя бы крутя генератор ты замедляешь разряд батареи. + у меня планируется на заднем колесе прямоприводный директ-драйв с выгодной РЕКУПЕРАЦИЕЙ, мощной рекуперацией - за счет малого диаметра колеса, которой нет у Fin4Master -а, так-как у него стоят два редукторных мотора. А так-как у меня будет пусть небольшая, но крыша над головой, добавка 50 - 100 ваттной солнечной панели легкого типа, прибавит мне ещё немного драгоценной энергии в солнечную погоду + подзарядка на стоянке.

[Vik3]

Чудо в том что эти моторы можно крутить обычной цепной передачей, без использования редуктора как в Бафанге, который жрет заветный КПД.

+ у меня планируется на заднем колесе прямоприводный директ-драйв с выгодной РЕКУПЕРАЦИЕЙ, мощной рекуперацией - за счет малого диаметра колеса,

Чудо в том что всё наоборот и вы живете техническими иллюзиями .

В том числе чудо ждет первых владельцев того норвежского веломобиля где он якобы ушел от цепной передачи , но использует ременную передачу для кручения генератора.... и их ждёт большой сюрприз, что когда сядет батарейка далеко от дома, то им придется минут пять энергично крутить генератор стоя на месте, потом проехать метров 300 и потом снова много раз крутить .... проще будет вручную дотолкать  его до дома . Ну и крутить педали под крышей в узком пространстве наверное будет ещё то удовольствие .

[tmiaer]

у меня планируется на заднем колесе прямоприводный директ-драйв с выгодной РЕКУПЕРАЦИЕЙ, мощной рекуперацией - за счет малого диаметра колеса, которой нет у Fin4Master -а, так-как у него стоят два редукторных мотора. А так-как у меня будет пусть небольшая, но крыша над головой, добавка 50 - 100 ваттной солнечной панели легкого типа, прибавит мне ещё немного драгоценной энергии в солнечную погоду + подзарядка на стоянке.

Садись, два.

Я так понимаю, речь идёт про езду по трассе.
Типичный процент использования рекуперации на ней выглядит

вот так

А крыша над головой сожрёт столько аэродинамики, что не спасут никакие панели.

[user]Fin4master[/user], может на прямоприводном ТЯГОВОМ мотор-колесе КПД за счёт отсутствия шестерен увеличится?

Нет. Именно поэтому и придумали редукторники с мид-драйвами. При наличии механической редукции с кпд всё гораздо веселее.

Чудо в том что эти моторы можно крутить обычной цепной передачей, без использования редуктора как в Бафанге, который жрет заветный КПД.

Чудо в том, что цепной передачей можно крутить колесо, не теряя энергию на преобразование генератор-контроллер-батарейка-контроллер-мотор.

Здесь работает даже не физика, а обычная логика.