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电动助力自行车核心电机之一:轮毂电机

返回列表来源:金源机电 发布日期: 2024.04.17 浏览:6

电动助力自行车是在普通自行车的基础上,安装了电机、控制器、蓄电池、转把、闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。目前,电动助力自行车已经是非常常见的一种代步工具,接下来我们就来讲讲它用到的两种电机——轮毂电机与中置电机。

1、轮毂电机

轮毂电机顾名思义就是将电机马达整合在花鼓内部,通电后电机将电能转化为机械能,从而带动车轮旋转,驱动车辆前进。

通常设计师都会将轮毂电机安装在后轮,尤其是运动车型,因为相比于前叉,后三角在结构强度上要更加稳定可靠,力矩踏频信号的传递和走线也会更方便(前提是你想买的是电助力自行车而不是电驴)。市面上还有一些玲珑小巧的小轮径城市车为了兼顾内变速花鼓和车辆的整体外形,选用前轮毂方案也是ok的。一些品牌为了追求更强大的动力,给前后轮都装上了电机,额定功率甚至高达1000W,这种类型产品已经要被归入电摩的行列了。

轮毂电机凭借成熟的设计方案和相对低廉的价格、占据了电助力自行车的大半壁江山。但由于电机是整合在车轮上,因此会打破整车的前后重量平衡,同时在山地越野时受颠簸冲击影响大;对于全避震车型,后轮毂电机还会增加簧下质量,后避震需要应对更大的惯性冲击,因此大品牌的运动车款通常都会选用中置电机。

E-Bike助力自行车轮毂电机

2、有齿轮毂电机

轮毂电机有两种类型:有齿电机也称为齿轮电机(通常是行星齿轮设计)和无齿电机也称直驱式电机。

行星齿轮在电机里起到类似杠杆作用,它能够降低转速,放大输出力矩,使小巧轻量的电机也能有强劲的动力输出。

早期的有齿轮毂电机受限于精度和材质,会出现摩擦阻力、噪音和磨损等问题。随着工业技术的发展,现在大多数有齿轮毂电机都制作得非常精良,这一点大家可以不必担心。

当电力系统关闭,车辆处于滑行状态或者当我们用人力踩踏时,有齿轮毂电机的阻力要比无齿电机更小。听起来可能有点难以理解,这是因为有齿轮毂电机内部通常会设计一个离合装置,踩踏的力量通过离合装置分解直接作用于后轮,并不会带动电机内部的电磁结构旋转,因此不会带来过多的额外阻力。

3、无齿轮毂电机

无齿轮毂电机的内部结构比较传统,没有复杂的行星减速装置,直接依靠电磁转化产生机械能来驱动车辆。

无齿轮毂电机的内部可能没有离合装置(此类电机也被称为直接驱动式),因此断电骑行时需要克服磁阻,但正因如此,这种结构的轮毂电机可以实现动能回收,即在下坡时,将动能转化成电能储存在电池内。

并非所有的无齿直驱式轮毂电机都能实现动能回收,尽管这听起来是一个很棒的点子,但实际实施起来需要更大的成本,并且会增加整个电助力系统的复杂程度,相比于回收的那一点点电量,显然是得不偿失的。

无齿轮毂电机由于没有减速装置来放大扭矩,因此可能需要更大的外壳以容纳磁铁,最终的重量也会更重。当然随着技术的进步,如今一些高端的无齿轮毂电机也能做到非常迷你轻量。

下一篇文章,金源机电继续为大家讲述《电动助力自行车核心电机之二:中置电机》。

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