Как работают электронные двигатели? Руководство для начинающих по электрической велосипедной технологии

Популярность электрических велосипедов (электронных велосипедов) меняет способ езды на улицу и ездить на улице, и ядро ​​всего этого лежит в их «сердце» - электродвигательской системе. Будь то легкий пригородный велосипед, пробирающийся по улицам или внедорожный автомобиль, завоевавший горы, электродвигатель играет решающую роль в превращении электрической энергии в помощь в поездке. Для тех, кто новичок в электрических велосипедах, понимание того, как работает мотор, может не только улучшить опыт катания, но и помочь выбрать модель, которая более подходит для их потребностей.

Электрические велосипедные двигатели в основном разделены на две категории: двигатели Hub и Mid Drive Motors. Двигатели колесного хаба обычно непосредственно интегрируются в концентратор колеса и вращают колесо по принципам электромагнитного вождения. Этот дизайн не полагается на традиционную передачу цепи, имеет простую структуру и работает тихо, особенно для ежедневных поездок на плоские дороги. Другой тип монтируемого двигателя установлен вблизи центральной оси педали стопы, передающая питание на задние колеса через шестерни и цепи. Эта планировка делает центр тяжести автомобиля более сбалансированным, особенно в восхождении или в сложной местности. Средний монтированный двигатель может более эффективно использовать силу педалирования всадника и обеспечивать стабильную выходную мощность.

Независимо от типа двигателя, его основной принцип работы основан на электромагнитных эффектах. Когда наездник запускает электрический велосипед, литийная батарея (обычно 36 В или 48 В) доставляет мощность постоянного тока в двигатель, а контроллер играет роль «мозга», динамически регулируя интенсивность и направление тока на основе действий гонщика (например, поворот ускорителя или наступив сигналы датчиков). После того, как ток попадет в катушку (статор) внутри двигателя, он будет генерировать вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с постоянным магнитом, закрепленным на роторе, тем самым приводя к вращению ротора. Для моторов колесного хаба ротор напрямую приводит к вращению колеса; Ротор среднего монтажа усиливает крутящий момент через набор передач, а затем передает мощность на задние колеса через цепь.

Чтобы обеспечить точность выходной мощности, современные электрические велосипедные двигатели, как правило, оснащены интеллектуальными сенсорными системами. Например, датчики крутящего момента могут контролировать силу педалирования гонщика в режиме реального времени и соответствующим образом отрегулировать интенсивность помощи, делая опыт верховой езды более естественной и гладкой; Датчик скорости автоматически уменьшит или сокращает выход мощности, когда скорость транспортного средства достигнет предела регулирования (например, 25 км/ч), обеспечивая безопасность и соответствие. Комбинация этих технологий позволяет двигателю не только обеспечивать обильную силу, но и сильно синхронизируется с намерением гонщика, достигая ощущения «интеграции человека» при обработке.

С точки зрения эффективности, производительность электрических велосипедных двигателей варьируется в зависимости от сценария типа и использования. Благодаря своим прямым характеристикам вождения, двигатели колесных узлов могут достичь эффективности преобразования энергии от 80% до 90% в плоских дорожных условиях и работать почти молча, что делает их идеальным выбором для городского велосипеда. Средний монтированный двигатель оптимизирует распределение мощности через систему передачи, что позволяет более эффективно использовать электрическую энергию при восхождении или переносе тяжелых нагрузок, одновременно снижая чрезмерное потребление батареи и расширяя диапазон. Стоит отметить, что мощность двигателя обычно тесно связана со сценарием использования - общего двигателя 250 Вт на европейском рынке достаточно для ежедневных поездок на работу, в то время как двигатель 750 Вт в некоторых североамериканских моделях может обеспечить более сильную взрывную мощность, подходящую для горных или больших потребностей в велосипеде.

Долговечность двигателя также является ключевой проблемой для пользователей. Благодаря его герметичному дизайну и водонепроницаемой технологии (такой как рейтинг IPX5) современные двигатели могут противостоять эрозии дождевой воды и пыли и не требуют специального обслуживания для ежедневного велосипеда. Двигатели колесного хаба практически не требуют технического обслуживания из -за их закрытой структуры, в то время как средние монтируемые двигатели, хотя и полагаются на передачу цепи, могут долго поддерживать стабильную производительность в течение длительного времени благодаря регулярной смазке и проверке набора передач. Кроме того, применение легких материалов, таких как оболочки алюминиевых сплавов и редкоземельные магниты, еще больше снижает вес и энергопотребление двигателей, при этом повышая эффективность рассеивания тепла и избегая перегрева, вызванных долгосрочной работой высокой нагрузки.