Električni motori skutera: kompletan vodič

Danas ćemo istražiti sve što trebate znati o motorima električnih skutera.

Uloga motora u električnim skuterima

Motor je srce električnog skutera, pružajući pogonsku snagu koja određuje brzinu skutera, performanse ubrzanja, sposobnost penjanja uzbrdo i nosivost. Također ima značajan utjecaj na stabilnost i upravljivost.

Kako motori rade

Komponente motora uključuju stator, rotor, regulator i komutator. Osnovni princip rada je elektromagnetska indukcija: pod koordinacijom regulatora ili komutatora, ove komponente rade zajedno kako bi pretvorile električnu energiju iz baterije u mehaničku energiju, kontinuirano se okrećući kako bi pokretale kotače i pokretale električni skuter naprijed.

Vrste motora

Prema načinu rada

Možda ste čuli za bezčetkične istosmjerne motore i četkičaste istosmjerne motore. Evo kratkog pregleda:

Četkani istosmjerni motori koriste mehanički kontakt između ugljičnih četkica i komutatora za kontinuiranu promjenu smjera struje u zavojnicama rotora, generirajući kontinuirani okretni moment za pogon kotača. Prednosti su relativno jednostavna struktura i niska cijena; nedostaci su kratak vijek trajanja, visoka buka i niska učinkovitost pretvorbe energije. Ovi se motori sada rijetko viđaju i u osnovi se ne koriste u visokoučinkovitim električnim skuterima, pojavljujući se samo u skuterima niže klase čija se cijena kreće od nekoliko desetaka do nešto više od sto dolara.

Bezčetkični istosmjerni motori (BLDC) Koristite elektronički regulator brzine (ESC) za zamjenu ugljičnih četkica i komutatora koji se nalaze u četkicama istosmjernog motora. Regulator inteligentno prebacuje smjer magnetskog polja koje generiraju zavojnice statora na temelju trenutnog položaja rotora, osiguravajući da permanentni magneti na rotoru uvijek primaju kontinuiranu silu, postižući rotaciju. Prednosti i nedostaci su potpuno suprotni četkicama istosmjernog motora: imaju dugi vijek trajanja, visoku učinkovitost pretvorbe energije, nisku buku i visoku preciznost upravljanja, ali relativno višu cijenu. Stoga se bezčetkicama istosmjerni motori obično koriste u kvalitetnijim električnim skuterima.

Prema mjestu ugradnje i načinu pogona

Motori se također mogu klasificirati kao motori s glavčinom i motori sa srednjim pogonom.

Motori s glavčinom integriraju motor izravno unutar glavčine kotača, izravno pokrećući rotaciju kotača. Imaju kompaktnu strukturu, visoku integraciju, visoku učinkovitost prijenosa i jednostavno održavanje. Velika većina električnih skutera koristi motore s glavčinom.

Motori sa srednjim pogonom Ugrađuju se u središnji položaj okvira vozila (npr. ispod palube ili u sredinu okvira), prenoseći snagu na kotače putem prijenosnih sustava poput lanaca ili remena. Gotovo se nikada ne viđaju kod električnih skutera.

Parametri motora

Izlazna snaga

Izlazna snaga je najvažniji pokazatelj za mjerenje performansi električnog skutera. Izlazna snaga se dijeli na dvije vrste: nazivnu snagu i vršnu snagu.

Nazivna snaga: Maksimalna snaga koju motor može sigurno kontinuirano proizvoditi u održivim, stabilnim radnim uvjetima. To je vrijednost snage pri kojoj motor može raditi u normalnim radnim uvjetima bez prekoračenja određenih ograničenja porasta temperature, a istovremeno osigurava održavanje svih pokazatelja performansi (kao što su učinkovitost i vijek trajanja). Predstavlja razinu snage pri kojoj električni skuter može putovati konstantnom brzinom na ravnim cestama pod normalnim opterećenjem. Stoga je to važan pokazatelj za mjerenje dnevne sposobnosti vožnje skutera. Na primjer, ako skuter ima nazivnu snagu od 1000 W, to znači da može stabilno pružati izlaznu snagu od 1000 W.

Vršna snaga: Maksimalna snaga koju motor može podnijeti i proizvesti u kratkim vremenskim razdobljima.Ova vrijednost snage obično je puno veća od nazivne snage, ali motor može raditi na toj snazi ​​samo vrlo kratko (obično nekoliko sekundi do desetaka sekundi), inače će se pregrijati ili oštetiti. Predstavlja trenutnu snagu električnog skutera, što je važno za scenarije poput ubrzanja pri početku, penjanja uzbrdo i pretjecanja. Na primjer, električni skuter može imati nazivnu snagu od 1000 W, ali vršna snaga može doseći 1500 W ili čak 2000 W. To znači da radi na 1000 W tijekom normalne vožnje, ali pri ubrzavanju ili penjanju uzbrdo može odmah proizvesti do 2000 W snage, pružajući jače ubrzanje i sposobnost penjanja uzbrdo.

Nazivni napon

Nazivni napon odnosi se na napon pri kojem je motor dizajniran za normalan rad. Mora odgovarati naponu baterije. Uobičajeni naponi motora električnih skutera uključuju 24 V, 36 V, 48 V, pa čak i više. Viši napon znači da motor može proizvesti više snage pri istoj struji, što obično ukazuje na veći potencijal brzine.

Okretni moment

Okretni moment odnosi se na kontinuiranu rotacijsku silu koju motor proizvodi za okretanje kotača. Može se podijeliti na nazivni okretni moment i maksimalni okretni moment. Veći okretni moment znači da motor ima veću sposobnost prevladavanja otpora (kao što su inercija vozila, otpor nagiba, otpor vjetra) i može generirati veće ubrzanje ili silu penjanja uzbrdo.

RPM (Okretaji u minuti)

To se odnosi na broj okretaja koje motor napravi u minuti. Može se podijeliti na nazivni broj okretaja i maksimalni broj okretaja. Veći broj okretaja znači veću brzinu električnog skutera.

Nazivni broj okretaja: Broj okretaja (obrtaja) koje motor može postići pri radu u projektiranim uvjetima, što znači pri nazivnom naponu i nazivnom opterećenju (obično pri optimalnoj učinkovitosti ili stabilnom radnom stanju). To je važan pokazatelj za mjerenje normalnih performansi motora.

Maksimalni broj okretaja u minuti: Teoretski maksimalni broj okretaja u minuti koji motor može postići u uvjetima bez opterećenja ili s malim opterećenjem, obično s maksimalnim ulaznim naponom. Odražava krajnje performanse motora.

Mehanička izlazna snaga motora u konačnici se izražava okretnim momentom i okretajima u minuti. Formula za izračun je: Snaga (W) = Okretni moment (Nm) × O/min (o/min) × 2π/60

Učinkovitost

To se odnosi na učinkovitost motora u pretvaranju električne energije u mehaničku energiju. Veća učinkovitost znači da motor obavlja više korisnog rada s istom količinom električne energije, što rezultira većim dometom i manjim stvaranjem topline. Bezčetkni istosmjerni motori (BLDC) obično imaju veću učinkovitost od četknih istosmjernih motora.

Konfiguracije motora električnih skutera

Jedan motor

Električni skuteri s jednim motorom opremljeni su samo jednim motorom za pogon. Instaliran je na prednjem ili stražnjem kotaču (pogon na stražnje kotače je češći zbog boljeg težišta i trakcije).

Dvostruki motor

Električni skuteri s dva motora imaju po jedan motor na prednjem i stražnjem kotaču, što pruža snažnije performanse, ali uz dodatnu težinu. Naravno, i cijena je veća.

S istom ukupnom snagom, u usporedbi s jednim motorom, dvostruki motor omogućuje brže ubrzanje i jaču sposobnost penjanja uzbrdo. S istim kapacitetom baterije i razumnim obrascima korištenja, električni skuteri s dva motora obično mogu pružiti dulji domet i vrijeme vožnje.

Proširenje znanja: Zašto dvostruki motori pružaju brže ubrzanje, jaču sposobnost penjanja uzbrdo i dulje vrijeme vožnje od jednostrukih motora?

Kako odabrati motore za električni skuter na temelju vaših potreba

Ako vam je potrebna brzina električnog skutera samo oko 24 km/h, tada je dovoljan odabir motora od 500 W. Motor od 500 W je dovoljno lagan, ima nisku potrošnju energije i zadovoljava potrebe za snagom za vožnju malom brzinom.

Kada ne težite brzini, već koristite motor od 1000 W, mogli biste primijetiti da pri istoj brzini vožnje, skuter s motorom od 1000 W troši više energije od onog s motorom od 500 W. To je zato što je tijekom vožnje malom brzinom potrebna kontinuirana izlazna snaga motora relativno mala, možda samo 200 W. Da bi se održala ova brzina, i motori od 500 W i 1000 W mogu kontinuirano davati 200 W, ali stvarna snaga baterije potrošena za postizanje tih 200 W je različita. Svaki motor ima optimalni radni raspon učinkovitosti gdje je učinkovitost pretvorbe energije najveća, a gubici minimalni. Za motor od 1000 W, optimalni raspon učinkovitosti može biti od 800 W do 1000 W; za motor od 500 W, optimalni raspon učinkovitosti može biti od 400 W do 500 W. Kada je izlazna snaga 200 W, bliža je optimalnom rasponu učinkovitosti motora od 500 W, pa će motor od 500 W biti energetski učinkovitiji.

Održavanje motora električnog skutera

Prilikom korištenja električnog skutera izbjegavajte vožnju maksimalnom brzinom, maksimalnom snagom ili penjanje strmim brdima dulje vrijeme, posebno po vrućem vremenu. To će uzrokovati pregrijavanje motora i ubrzati starenje.

Također izbjegavajte preopterećenje održavanjem težine unutar raspona nazivnog opterećenja koje preporučuje proizvođač, jer preopterećenje dodatno opterećuje motor.

Zapamtite ovu posljednju točku: neprofesionalci ne bi smjeli rastavljati motor, jer rastavljanje može smanjiti vodootpornost ili oštetiti unutarnje precizne komponente.