Мотор колесо для самоката своими руками

Сборка электросамоката своими руками

Сегодня на рынке есть достаточно большое количество заводских электросамокатов и выбрать можно на любой вкус и кошелёк.

Но любой товар как известно рассчитан под усреднённого покупателя.

Один складной и лёгкий, но медленно едет и не стартует с места.

Второй прекрасно стартует и разгоняется, но слишком тяжёл.

Что делать, если хочется самокат именно под свои запросы ?

Варианта два – либо брать заводской и дорабатывать, либо собирать аппарат самому с нуля.

Оба варианта имеют право на жизнь и каким путём пойти – личный выбор каждого.

Я же постараюсь обрисовать каким образом комплектуется набор элементов для самостоятельной сборки.

Главный элемент собираемого самоката это «база».

Базы самокатов условно делятся на подвиды:

Микро – с колёсами до 8 дюймов,

Мини – колёса 8-10 дюймов,

Миди – 12-16 дюймовые,

Макси – от 20 дюймов и больше.

Немного особняком стоят самокаты с широкой, не велосипедной резиной. Рино, Эво, Скрузер и их клоны тоже числятся самокатами, хотя по мощности двигателей и внешнему виду они явно ближе к мотороллерам и скутерам.

Итак база, именно от неё следует начинать плясать.

От выбора базы зависят итоговые ходовые качества электросамоката.

На что в первую очередь следует обратить внимание ?

Размерность колёс, литые или надувные, наличие подвески, место для удобного расположения акб и ширина дропаутов для установки мотор-колеса.

Если в вашем городе зеркальный асфальт который каждый вечер моют шампунем то 5.5 дюймов вам вполне подойдёт.

Если плитка и трещины в асфальте — 8 дюймов это минимум и очень желательна пневматика.

Если ваш асфальт последние лет 10 не знал ремонта – ниже 12 дюймов даже и не смотрите.

Хотите ехать на скорости 40 с хвостиком и не бояться полететь кубарем на неожиданной ямке ? От 16 дюймов и выше.

Подвеска частично снижает удары от неровности на маленьких колёсах, но правило «колесо может переехать препятствие не выше половины своего диаметра» никуда не денется.

Расположение акб. Варианты – в деке, в рулевой стойке, на руле в сумке или кейсе, на багажнике, в рюкзаке.

Некоторые самокаты имеют полость в деке, которая позволяет использовать её для упаковки туда сборки аккумуляторов.

Плюсы – низкий центр тяжести, внешний вид. Минусы – бывает необходима дополнительная защита акб от ударов о выступы дорожного полотна.

В рулевой стойке можно расположить акб, если она состоит из нескольких труб и между ними есть свободное пространcтво. Плюсы – акб ощутимо не влияет на развесовку самоката, при изготовлении облицовки самокат не боится падений. Минусы – трудоёмкость работ.

Также некоторые самокаты имеют крепления для бутылки на рулевой стойке, куда можно прикрутить кейс или акб в «бутылке». Плюсы – простота монтажа, легкосъёмность. Минусы – мешает при езде, при падении можно отломить крепления.

На руле в кейсе можно расположить акб. Плюсы – простота монтажа, легкосъёмность. Минусы – ухудшение развесовки, более ощутимые удары в переднее колесо. При падении есть вероятность разбить корпус.

На руле в сумке как правило делаются акб для маленьких и складных самокатов. Сумка для фототехники достаточная для небольшого акб и не привлекает к себе внимания. Плюсы – простота монтажа, Минусы – риск повреждения акб при падении.

Аккумулятор на багажнике сзади – популярное решение первых электровелосипедов. Для самокатов малоактуально, за счет отсутствия багажника на большинстве из них. Плюсы – простота монтажа, легкосъёмность. Минусы – изменение развесовки, ощутимые удары в заднее колесо.

Также возможно и катание с аккумулятором в рюкзаке и проводом с разъёмом на сам самокат. Плюсы – возможность утеплить акб для использования в зимний период. Облегчение самоката, за счёт чего ощутимо повышается манёвренность и раположенность к активному катанию с прыжками. Минусы – заболевания позвоночника от постоянной нагрузки (зависит от веса акб), изменение развесовки на сторону мотор-колеса.

Это расстояние между посадочными местами в передней или задней вилке самоката.

От выбранной категории базы будет зависеть и посадочный размер мотор-колеса самоката.

Для моделей микро и мини стандарт мотор-колёс 45 или 65 мм. Для того что больше — 100 мм.

Велосипедные мк под переднее колесо как раз также имеют стандарт 100мм.

Бывают мк 110, с тормозным диском, но реже.

135мм это уже велосипедный размер заднего колеса, под шестерни с одной стороны.

Электрическая часть электросамоката довольно проста, 4 пункта – аккумулятор, контроллер, мотор и органы управления.

Раньше аккумуляторы ставились свинцовые, тяжёлые, с низким ресурсом 300-400 циклов и малыми токами заряда-разряда.

Современные электросамокаты ездят на разновидностях литиевых акб – литий-ион, литий-полимер, литий-железофосфат.

Рассмотрим разницу в них.

Литий-полимерные (LiPo) акб имеют выгодную стоимость, высокие токи заряда и разряда, ресурс в 500-800 циклов.

Но пожароопасны. Не рекомендую применять их.

Литий-ион (LiIon) – 500-1000 циклов, малый вес, зависимость от температуры.

Вообще ионок есть три подвида, в зависимости от типа химии. У одних выше ёмкость, но больше внутреннее сопротивление, другие высокотоковые, но ёмкостью не блещут.

Требуют защиты от механических повреждений при применении на самокатах.Бывали случаи возгорания ионок от ударов при падении.

Литий-железофосфат (LiFePo4) – Примерно вдвое тяжелее ионок, дороже. Выдают и принимают большие токи, ресурс 2000 циклов.

Не пожароопасен, довольно стоек к механическим деформациям. Можно разряжать при минусовых температурах.

Привод колеса самоката от внешнего мотора ремнём или цепью еще встречается, но уже явно проигрывает позиции мотор-колёсам.

Мотор-колесо лучший выбор мотора для самосборного электросамоката.

Они бывают двух типов – редукторные и прямого привода. Разберем разницу, плюсы и минусы каждого типа.

Легче чем мк прямого привода той-же мощности, лучше кпд на малых скоростях. Отличный накат, за счёт наличия фривила, что очень полезно при использовании самоката на ножной тяге. Есть изнашивающиеся детали – шестерни, когда-нибудь они потребуют замены. Шум — редуктор подвывает при работе. Невозможность рекуперативного торможения. Немного лучший потенциал форсирования, за счет больших оборотов вращения.

Прямой привод (DD).

Тяжелее редукторников, накат хуже из-за зубцового эффекта. Изнашивающихся деталей кроме подшипников в таких мк нет. Малошумные, а при использовании синусного контроллера могут быть вообще бесшумными. Имеют возможность использовать торможение рекуперацией. Оправдывают себя при использовании самоката в местности с большими перепадами высот и как средство экономии тормозных колодок. При установке мк на мини и микро самокаты бывает что рекуперация – единственный адекватный тормоз на борту.

Контроллер это мозги нашего самоката, от его выбора будет зависеть тяга в горки, способ старта и динамика разгона. Выбор контроллера должен быть сделан по параметрам мотора. Например мотор-колесо имеет параметры: 48V 350W, что это значит ?

Номинальное напряжение мотор-колеса 48 вольт. Никто не запрещает подавать на него меньше, но при этом будет ниже его мощность. Никто не запрещает подавать на него больше, но при этом важно не перегреть мк вкачиваемой мощностью.

Это номинальная мощность данного мк. Как показывает практика номинальную мощность можно форсировать в 1.5-2 раза у DD и в 2-2.5 у редукторников. Для выбора контроллера переведём ватты в амперы – 350/48= 7.3 ампера. На 7.3 ампера оно конечно ехать будет, но довольно печально, поэтому форсируем его до 12-15 ампер для прямого привода и 15-18 для редукторника. На эти токи нам и будет нужно искать контроллер под такое мк.

1 – выключатель питания.

Силовое питание как правило подключено на контроллер напрямую и не разрывается при простое. Выключатель питания отключает слаботочную часть контроллера, подающую напряжение на схему управления. Так как токи там небольшие можно использовать практически любую подходящую кнопку с фиксацией.

Представляет собой ручку газа мотоциклетного типа, или половинчатую или курок газа. Я настойчиво рекомендую выбирать именно курок, так как его легко отпустить в экстренной ситуации, а ручку человек инстинктивно обхватывает плотнее, чтобы удержаться. Имеет по меньшей мере три провода – плюс 5 вольт, земля и выходной сигнал.

3 – Тормозные ручки.

На электросамокаты устанавливаются тормозные ручки с встроенными концевиками, для отключения мотора при нажатии тормоза. Если контроллер имеет активированный режим торможения рекуперацией – он также будет включаться при нажатии любой тормозной ручки. Бывают с встроенными кнопками, с герконами и с датчиками холла. Подключение – масса, выходной сигнал. Для датчиков холла дополнительно подключается + 5 вольт. Иногда для того чтобы не менять штатные ручки устанавливаются отдельные модули с герконами или датчиками холла. Крепятся они на трос, или на корпус ручек.

Итак мы разобрались с общим устройством электрики.

Рассмотрим примеры сборки.

В данном проекте использована база Yedoo Ox,

ячейки акб литий-железофосфат

и мк прямого привода, диаметром 12 дюймов.

Акб разделён на два пака и размещён в деке и в рулевой стойке.

Контроллер закреплён под рулевой стойкой, там он не мешает и всегда обдувается воздушным потоком.

Привод – задний, это удобное решение для подъёма в горки. Акб снизу защищен пластиной алюкобонда 4мм.

Итоговые характиристики самоката:

Акб 16S3P, 52 вольта 9 ампер-час.

Запас хода — 25 км.

Максимальная скорость — 30км\ч.

База — Yedoo Mezeq new.

Акб из пакетов LiFePo4 9 а\ч.

Собраны в корпусе из алюкобонда, который закреплён на багажнике.

Мотор-колесо 350 ватт, редукторник.

Проводка к мк и акб проведена через трубы рамы.

Итоговые характеристики электросамоката:

Акб — 16S1P 52 вольта 9 ампер\час.

Запас хода — 30-35 км.

Максимальная скорость — 36 км\ч.

Третий собранный самокат.

База — Yedoo OX new.

Акб из ионок 18650.

Собраны в кейсе.

Кейс зареплён на руле.

Мотор — редукторник в литом ободе 12 дюймов.

Акб — 13S5P LiIon 48 вольт 11 ампер\час.

Запас хода — 40 км.

Максимальная скорость — 38 км\ч.

База — Yedoo City.

Акб — литий ионки 18650, собраны в рулевой стойке.

Снизу установлена защита пластиной алюкобонда 4мм. На ней же стоит и контроллер.

Сверху изготовлен защитный короб из алюкобонда 3мм.

Мотор — редуторник в литом колесе 12 дюймов.

Источник

Двигатель и контроллер для электросамоката своими руками

С чего начать?

Определитесь с тем, на базе чего Вы будете делать своего железного коня. Есть три хороших, многократно проверенных, варианта:

• Из шуруповёрта. Дрели и шуруповёрты удобны тем, что из них очень легко вытаскивается батарея для подзарядки. Кроме того, у большинства моделей есть несколько скоростей, что тоже немало;
• Из гироскутера. Очень хороши с точки зрения подключения батареи и управления, но достаточно дороги;
• Из двигателя охлаждения радиатора. Пожалуй, самый тяжёлый с точки зрения реализации вариант, зато мотор довольно мощный и почти бесплатный (найти подходящий двигатель можно на любом авторазборе).

Если у Вас нет большого опыта работы с такими задачами, мы рекомендуем делать электросамокат своими руками из шуруповёрта.

База – это основа самоката, именно с нее нужно начинать подборку элементов для сборки. От ее выбора зависят ходовые качества. Ее можно взять от обычной, не электрической модели. Она состоит из следующих компонентов:

• дека;
• колеса;
• подвеска;
• рулевая стойка.

При выборе базы в первую очередь обращайте внимание на:

• диаметр колес;
• тип колес: надувные или литые;
• наличие амортизаторов;
• ширину дропаутов для монтажа мотор-колеса;
• мощность рамы;
• место для удобного расположения аккумуляторной батареи (акб).

Базы можно условно разделить на следующие виды:

• микро – с миниатюрными колесиками, диаметром менее 8 дюймов,
• мини – 8-ми дюймовые;
• миди – 10-12 дюймовые;
• макси – более 12 дюймов.

Если дороги и тротуары в Вашем городе идеально ровные, то можно выбрать микро вариант, например 6 дюймов. Преимуществом такого варианта будет максимальная компактность и очень легкий вес, что скажется на легкости транспортировки и подъема в квартиру.

Если асфальт с небольшими трещинами и хорошая плитка – подойдет мини и надувные колеса, желательно с амортизатором.

Для плохого асфальта, который давно не знал ремонта и грунтовых дорог – нужно выбирать миди, а иногда и макси, ну и конечно надувные камеры и хорошая подвеска. Если хотите ездить на большой скорости по плохим дорогам, то чтобы не полететь кубарем на выбоине, нужно минимум 16 дюймов. Конечно, у макси имеются свои недостатки – это большие габариты и вес, которые будут сильно мешать каждый день поднимать самокат в квартиру на хранение или заносить в транспорт. Так что, нужно искать компромисс или определятся, что для Вас важнее – скорость и комфорт во время поездки или удобство транспортировки, переноски и хранения.

Амортизаторы, конечно, гасят удары и вибрацию от неровностей дороги, но существует правило: «колесо не может преодолеть препятствие размерами более половины своего диаметра». Это правило касается не только бордюров и камней, но и выбоин. Чем больше диаметр, тем проще преодолеваются препятствия.

Батарея может располагаться:

• В специальной полости в деке. Преимущества такого расположения – низкий центр тяжести, не портится внешний вид. Недостаток – необходима защита аккумулятора от ударов о неровности дороги.
• В рулевой стойке. Здесь можно разместить акб, если стойка состоит из двух труб и между ними имеется свободное пространство. Преимущества – акб не влияет на развесовку, если изготовить защитную облицовку по бокам, то падения самоката не страшны. Недостаток – большая трудоемкость работ.
• На рулевой стойке. В место крепления бутылки прикручивается кейс или сумка, в который помещается акб. Плюсы – легкосъёмность, простота монтажа. Минусы – ухудшение развесовки, мешает при езде, при падении можно разбить корпус.
• На багажнике – малоактуально для самокатов, из-за отсутствия багажника на большинстве моделей. Плюсы – легкосъёмность, простота монтажа. Минусы – ухудшение развесовки, удары в заднее колесо.
• В рюкзаке. Актуально только при малом весе акб. Плюсы – уменьшение веса самоката, улучшение маневренности и расположенность к прыжкам, возможность утепления батареи в зимний период.. Минусы – нагрузка на позвоночник, изменение развесовки.

Ширина дропаутов – это размер между посадочными местами в вилке для колес. Зависит от категории базы. По этому размеру выбирается посадочный размер мотор-колеса. Для микро базы ширина дропаутов составляет 45 мм, для мини 65 мм. Для остальных — 100 мм. Иногда встречаются 110 мм для мотор колеса с тормозным диском, но редко.

Перед началом сборки нужно начертить чертеж, чтобы не ошибиться с размерами элементов.

Рама делается из обычных стальных труб. Профилированной стали толщиной 2.5 миллиметра будет вполне достаточно для того, чтобы сделанный своими руками электросамокат выдерживал нагрузку до 100 килограммов.

ВАЖНО: Если Вы делаете электросамокат не совсем с нуля, а на базе обычного – не моторизованного – скутера, вопросов с рамой и колёсами у Вас не будет. Просто выбирайте из прочных и устойчивых моделей: совсем изящные могут оказаться не готовы к серьёзным нагрузкам.

Особенности конструкции

В приспособлении используется электрический двигатель, работающий на заряде встроенного аккумулятора большой емкости. Помимо этой детали любое описываемое транспортное средство состоит из следующих компонентов:

• рамы — металлической или пластиковой;
• колес;
• тормозной системы;
• обвеса и электроники.

В качестве источника питания используется Li-On или Li-Po аккумулятор. В зависимости от того, какой объем блоков установлен, электросамокат может ездить на расстояния до 50 км. Некоторые модели имеют бензиновый двигатель внутреннего сгорания, как правило, дальность их поездки выше, как и скорость. В конструкции фирменного устройства также имеется редуктор с регулировкой скоростей. Рабочий ток подается на электрический мотор через централизованную систему проводов от источников питания или генератора. Вся основная электроника как правило заключена в герметичный короб, который полностью блокирует попадание влаги.

Электросамокаты весят примерно 15–20 кг, поэтому при необходимости их можно поднимать. Заряжать устройства разрешается от любой розетки, на это требуется около 6 часов. Подобное изделие можно изготовить самостоятельно, но до того как сделать электросамокат, стоит подготовить все необходимое.

Рама

Колеса

Тормозная система

Электроника

Аккумулятор

Как сделать электросамокат своими руками?

Лучшим выбором будет перед началом работ посмотреть видео на Ютубе. Ищите конкретно сборку скутера на базе выбранного Вами двигателя и с выбранной Вами передачей – есть ролики почти по всем существующим вариантам.

И, в любом случае, Вам потребуется какой-либо опыт работы руками. Идеально, если Вы уже работали с электрикой и металлом. Если опыта нет никакого, настоятельно рекомендуем найти партнёра по сборке или хотя бы консультанта – человека, который сможет посмотреть Вашу идею и проект, дать свои комментарии по нему.

Если делать всё аккуратно, электросамокат своими руками обойдётся всего в 5-7 тысяч рублей, а значит, Вы сможете заметно сэкономить. Успехов в сборке!

Аккумулятор.

Основные характеристики аккумулятора, которые указываются в каталогах – это его номинальное напряжения и емкость, чем больше эти параметры, тем лучше. Оба эти параметра влияют на самый важный параметр батареи – запас энергии (мощности). От этого параметра будет зависеть, сколько Вы сможете проехать без подзарядки.

Запас энергии (мощности) измеряется в ватт часах (Втч или Wh). Для мощного мотора значение запаса энергии должно быть не менее 450 Втч. Для среднего – 250-300 Втч. Для слабого – 180-200 Втч. Это усредненные значения заводских модификаций. Никто не запрещает запитывать средний по мощности двигатель от емкого аккумулятора с запасом энергии 500 или даже 600 Втч, в результате дальность поездок увеличится до 50-70 км. В этом и заключается прелесть самостоятельной сборки.

Напряжение батареи выбирается в зависимости от напряжения двигателя, оно может быть 24В, 36В, 48В или 60В. Наиболее популярны аккумуляторы напряжением 36В, именно ими обычно комплектуются модификации с двигателями средней мощности, модели послабее оснащаются обычно батареями на 24 вольта, а мощные на 48 или 60 вольт.

Емкость измеряется в ампер-часах (Ач или Ah). Обычно она варьируется в пределах 7-10 Ач, чем мощнее двигатель, тем емкость больше.

Для мощного электросамоката (500 Вт) желательна емкость батареи не менее 10 Ач, при напряжении 48 В. Запас энергии в этом случае будет равен 10х48=480 Втч.

Для двигателя 350 Вт, хорошо подойдет емкость 9 Ач, при напряжении 36 В. Запас энергии в этом случае будет равен 9х36=324 Втч. При большем напряжении емкость может быть и меньше, главное чтобы полученное от произведения значение в ватт часах было не меньше 300 Втч.

Для моделей послабее (около 250 Вт), подойдут батареи емкостью около 8 Ач, при напряжении 24В. Запас энергии в этом случае будет равен 8х24=192 Втч. Хотите увеличить автономность работы – ставьте аккумулятор средней или даже большой емкости.

Также важен тип аккумулятора и производитель. Они бывают следующих типов:

• Литий-полимерные (LiPo) — малый вес, высокие токи заряда и разряда, выдерживают 500-800 циклов заряда, пожароопасность в случае перезаряда.
• Литий-ионные (LiIon) – малый вес, 500-1000 циклов заряда, зависимость от окружающей температуры, пожароопасность в случае перезаряда.
• Литий-железофосфатные (LiFePo4) – высокие токи заряда и разряда, 1500-2000 циклов, тяжелее на 20% и дороже ионок и полимерок. Не пожароопасны, стойки к механическим деформациям. Не теряют емкость при минусовых температурах.
• Свинцово–кислотные – намного больший вес, малые токи заряда-разряда, всего 300-400 циклов заряда.

Казалось бы, лучший вариант — литий-железофосфатные, худший – свинцово-кислотные. Но, из-за меньшего веса и стоимости, многим больше подходит литий полимер или литий-ион. Возить постоянно лишние 20% веса из-за большего срока эксплуатации не все захотят. Перегрев LiPo и LiIon, а иногда и взрыв (и как следствие пожар) может произойти только в случае перезаряда, который возможен только при поломке защитной электронной схемы внутри акб и зарядного устройства. Это очень редкие случаи. В общем, плюсы и минусы известны, Ваше дело выбрать более подходящий вариант.

Что необходимо для сборки электрического скутера?

В том случае, если вы все-таки решились на то, чтобы собрать электроскутер своими руками, самое важное – подбор двигателя и аккумулятора, так как это средство передвижения работает на электрической тяге.

Выбор того или иного двигателя с аккумулятором, напрямую влияют на максимальную скорость и пробег:

• Если брать свинцовые аккумуляторы, то можно достаточно сэкономить, однако они имеют большой вес и это необходимо учитывать.
• Более дорогая альтернатива – литий-фосфатные аккумуляторы, которые имеют меньший вес.
• Лучше всего ставить аккумуляторную батарею под рамой, где кроме нее будет располагаться контроллер и сигнализация. Под сидением необходимо оставить хоть немного места для багажа.
• Необходимо понимать, что сборка электрического скутера своими руками, в обязательном порядке подразумевает сварочные работы. В случае если в наличии не имеется необходимого оборудования, инструментов и навыков, тогда такая затея может обойтись куда дороже готовой электрической модели.
• Но в любом случае, в долгосрочной перспективе это окупится за счет электрического двигателя, который намного дешевле заправлять.

Набор готовых компонентов

Очень важно правильно установить электрический двигатель. Это одно из самых важных моментов во время сборки скутера. Очень важно минимизировать звук, который он будет издавать (это же не рев от Ford Mustang). Это можно сделать за счет отсутствия коллектора и щеток. Зачастую его ставят на заднее колесо, вращение которого происходит благодаря электросхеме, которая подает толчок на переднее.

Подыскивать необходимые компоненты для своего электрического скутера необходимо максимально ответственно. Можно купить электромотор и аккумулятор вместе с необходимыми связующими отдельно, а можно пойти по пути наименьшего сопротивления и купить уже готовый комплект. Несмотря на то, что такой будет стоить дороже, можно сразу купить набор с контроллером и мотор-колесом, зарядным устройством и набором гидравлических тормозов.

Преимущества и недостатки

Уже много лет, некоторые европейские страны активно борются за экологию, поэтому у них запрещены бензиновые скутеры. Электрические аналоги безусловно обладают некоторыми преимуществами в этом случае:

• Намного современней дизайн.
• КПД намного выше.
• Нет необходимости в частом ремонте силового агрегата.
• Легко найти запчасти.
• Практически отсутствует шум при езде.
• Проще зарядиться.

Но не лишены они и недостатков в виде дальности езды на одном заряде. Однако для поездок по городу – это оптимальный вариант.

Безопасна ли будет такая самоделка?

С точки зрения рисков для жизни – абсолютно безопасной, с точки зрения кошелька – далеко не все так просто, ведь если не разбираться в элементарной электрике на уровне плюс к плюсу, а минус к минусу, то можно спалить не только платы контроллера, но и сам электродвигатель.

Самое лучшее, что может произойти при неправильно сборке – самодельный электроскутер просто не тронется с места. Если не терпится сделать такой транспорт своими руками, лучше заручиться помощью толковых друзей, которые смогут переварить раму и правильно подключить систему.

Источник