Qué es un motor de bicicleta eléctrica

El motor de bicicleta eléctrica se utiliza como motor de tracción para bicicletas eléctricas. Dependiendo de su entorno de uso y frecuencia, la forma también es diferente. Los diferentes tipos de motores tienen diferentes características. En la actualidad, el motor de corriente continua de imanes permanentes se utiliza ampliamente en el motor de bicicleta eléctrica. El motor de bicicleta eléctrica se divide según la forma de electrificación del motor, que se puede dividir en dos categorías: motor con escobillas y motor sin escobillas; Según la estructura mecánica del conjunto del motor, generalmente se divide en dos categorías: “con engranaje” (alta velocidad del motor, necesita pasar por reducción de engranajes) y “sin engranaje” (salida de par del motor sin ninguna reducción).

1.Motor de corriente continua de imanes permanentes:

Compuesto por polo de estator, rotor, escobillas, carcasa, etc.

El polo del estator utiliza imanes permanentes (acero magnético permanente), ferrita, aluminio níquel cobalto, ndfeb y otros materiales. Según su estructura, se puede dividir en tipo cilíndrico y tipo teja.

El rotor generalmente está hecho de láminas de acero al silicio, el cable esmaltado se enrolla entre dos ranuras del núcleo del rotor (tres ranuras tienen tres devanados), y sus uniones se sueldan respectivamente en la placa metálica del conmutador.

La escobilla es un componente conductor que conecta la fuente de alimentación y el devanado del rotor. La escobilla del motor de imanes permanentes utiliza una sola placa metálica o escobilla de grafito metálico, escobilla de grafito.

 

2.Motor sin escobillas:

Está compuesto por rotor de imanes permanentes, estator de devanado multipolar y sensor de posición.

El motor de corriente continua sin escobillas se caracteriza por no tener escobillas, utilizando dispositivos de conmutación semiconductores (como el elemento Hall) para lograr la conmutación electrónica, es decir, dispositivos de conmutación electrónicos que reemplazan al conmutador de contacto tradicional y a las escobillas. Tiene las ventajas de alta fiabilidad, sin chispas de conmutación y bajo ruido mecánico. El sensor de posición, según el cambio de posición del rotor, conmuta la corriente del devanado del estator en una cierta secuencia (es decir, detecta la posición del polo magnético del rotor en relación con el devanado del estator, y al determinar la ubicación de la señal del sensor de posición, el circuito de conversión de señal controla el circuito de conmutación de potencia, después de procesar según cierta relación lógica entre la conmutación de corriente del devanado).

 

3.Motor sin escobillas de imanes permanentes de alta velocidad:

Está compuesto por núcleo de estator, rotor de acero magnético, rueda solar, embrague de reducción, carcasa de cubo, etc. Se puede montar un sensor Hall en la tapa del motor para medir la velocidad. Hay tres tipos de sensores de posición: magnéticos, fotoeléctricos y electromagnéticos. Un motor de corriente continua sin escobillas con sensor de posición magnético se instala en el conjunto del estator, y las partes del sensor magnético (como elemento Hall, diodo magnético, tubo magnético, resistencia magnética o circuito integrado especial, etc.) se utilizan para detectar los cambios del campo magnético generado por el imán permanente y la rotación del rotor. Los componentes Hall se utilizan ampliamente en automóviles eléctricos. El motor de corriente continua sin escobillas con sensor de posición fotoeléctrico está equipado con partes de sensor fotoeléctrico en una cierta posición en el conjunto del estator. El rotor está equipado con un protector de luz y la fuente de luz es LED o bombilla pequeña. Cuando el rotor gira, los componentes fotosensibles en el estator generarán señales de pulso intermitentemente a una cierta frecuencia debido al papel del protector de luz.

Usando un motor de corriente continua sin escobillas con sensor de posición electromagnético, se instalan partes de sensores electromagnéticos en el componente del estator (como transformador de acoplamiento, interruptor de proximidad, circuito resonante LC, etc.), cuando la posición del rotor de imanes permanentes cambia, el efecto electromagnético hará que el sensor electromagnético produzca una señal de modulación de alta frecuencia (la amplitud cambia con la posición del rotor). El voltaje de trabajo del devanado del estator es proporcionado por un circuito de conmutación electrónico controlado por la salida del sensor de posición.

 

Comparación entre motor con escobillas y motor sin escobillas

La diferencia en el principio entre el motor con escobillas y el motor sin escobillas: el motor con escobillas es conmutación mecánica mediante escobillas de carbón y conmutador, el motor sin escobillas es mediante la señal de inducción del elemento Hall que completa la conmutación electrónica a través del controlador.

El principio de electrificación del motor con escobillas y del motor sin escobillas no es el mismo, su estructura interna tampoco es la misma. Para los motores de cubo, el modo de salida del par del motor (si se reduce mediante un mecanismo de reducción de engranajes o no) es diferente, y su estructura mecánica también es diferente.

1.Común estructura mecánica interna del motor con escobillas de alta velocidad. El motor de tipo cubo está compuesto por núcleo de motor con escobillas de alta velocidad incorporado, conjunto de engranajes de reducción, embrague unidireccional, tapa final del cubo y otros componentes. El motor de cubo con escobillas de alta velocidad pertenece al motor de rotor interno.

2.Común estructura mecánica interna del motor con escobillas de baja velocidad. El motor de tipo cubo está compuesto por escobillas de carbón, conmutador, rotor del motor, estator del motor, eje del motor, tapa final del motor, cojinetes y otras partes. El motor de cubo sin escobillas de baja velocidad pertenece al motor de rotor externo.

3.Común estructura mecánica interna del motor sin escobillas de alta velocidad. El motor de tipo cubo está compuesto por núcleo de motor sin escobillas de alta velocidad incorporado, rodillo de fricción planetario, embrague de sobrecarga, brida de salida, tapa final, carcasa de tipo cubo y otros componentes. El motor de cubo sin escobillas de alta velocidad pertenece al motor de rotor interno.

4.Común estructura mecánica interna del motor sin escobillas de baja velocidad. El motor de tipo cubo está compuesto por rotor del motor, estator del motor, eje del motor, tapa final del motor, cojinetes y otras partes. El motor de cubo sin escobillas y sin engranajes de baja velocidad pertenece al motor de rotor externo.

 

El motor sin escobillas se utiliza ampliamente en bicicletas eléctricas, porque tiene las siguientes dos ventajas sobre el motor de corriente continua tradicional con escobillas.

(1) larga vida útil, sin mantenimiento, alta fiabilidad. En el motor de corriente continua con escobillas, debido a que la velocidad del motor es más alta, las escobillas y el conmutador se desgastan más rápido, generalmente trabajan alrededor de 1000 horas y necesitan reemplazar las escobillas. Además, la caja de engranajes de reducción es técnicamente difícil, especialmente el problema de lubricación del engranaje de transmisión, que es un gran problema en el esquema con escobillas. Por lo tanto, el motor con escobillas tiene problemas de alto ruido, baja eficiencia y fácil falla. Por lo tanto, las ventajas del motor sin escobillas de corriente continua son obvias.

(2) alta eficiencia y ahorro de energía. Generalmente hablando, debido a que el motor sin escobillas de corriente continua no tiene pérdida por fricción de conmutación mecánica ni consumo de caja de engranajes, así como pérdida del circuito de control de velocidad, la eficiencia generalmente puede ser superior al 85%, pero considerando la mejor relación costo-rendimiento en el diseño real, para reducir el consumo de material, el diseño general es del 76%. La eficiencia del motor de corriente continua con escobillas generalmente es de alrededor del 70% debido al consumo de la caja de engranajes y el embrague unidireccional.

 

Debido al desarrollo de vehículos de nueva energía, el motor de bicicleta eléctrica utilizado en el mercado se ha convertido en una dirección clave de ventas, aunque muchas empresas nacionales afirman tener la fuerza de investigación científica de toda la cadena industrial, pero debe ser un motor realmente bueno que necesita acumulación técnica a largo plazo, y luego fabricar, probar y eventualmente entrar en producción en masa. Pocas empresas automotrices en China tienen la fuerza real para hacer motores de nueva energía, especialmente en el campo de vehículos de pasajeros. Bajo el contexto de que varias empresas abogan fuertemente por la autonomía central, no están dispuestas a mostrar que el eslabón del motor, como uno de los componentes centrales de los vehículos de nueva energía, todavía está bajo el control de otros. En China, hay muchas empresas que tienen reputación de ser motores de nueva energía, pero pocas de ellas están especializadas en motores de nueva energía. Muchas empresas cambian de maquinaria tradicional, construcción naval y otros campos de motores industriales tradicionales para ingresar al campo de motores de tracción de nueva energía, con poca experiencia en investigación, desarrollo y producción.

 

Aunque el motor industrial tradicional y el motor de vehículo de nueva energía son iguales en principio, no hay diferencia en la fabricación real. Los motores utilizados en vehículos de nueva energía se pueden dividir en motor asíncrono y motor de imanes permanentes, el primero se utiliza principalmente en transporte público, transporte de pasajeros y otros vehículos comerciales, mientras que el segundo se utiliza principalmente en vehículos de pasajeros. Debido a que el rotor del motor asíncrono no tiene devanado, no tiene escobillas, no tiene inducción magnética, baja eficiencia de conversión de potencia, estructura simple, precio relativamente barato, se utiliza principalmente en autobuses grandes; El motor de imanes permanentes tiene devanado en el rotor del motor, escobillas que suministran potencia al rotor, eficiencia de conversión de potencia, estructura más compleja, precio caro, se utiliza principalmente para entornos exigentes de velocidad, como vehículos de pasajeros puramente eléctricos. En este proceso, muchas empresas de soporte de motores se apresuran a comenzar, haciendo una mejora técnica simple de motores industriales tradicionales y proporcionándolos a los fabricantes de vehículos como motores de vehículos de nueva energía.

 

But en países extranjeros, la producción de motores para vehículos de nueva energía tiene una serie de indicadores técnicos estrictos. La potencia de salida de los vehículos de nueva energía, especialmente los vehículos puramente eléctricos, es diferente en diferentes condiciones de carretera, como subidas, bajadas, carretera plana, carretera irregular, etc. Muchas fábricas de maquinaria eléctrica en China solo mejoran ligeramente la experiencia de producción de motores industriales tradicionales, sin considerar el entorno de uso de los motores de automóviles de nueva energía, lo que acortará en gran medida la vida útil y fácilmente causará sobrecalentamiento local, cortocircuito y otras situaciones peligrosas. Dado que todos nos damos cuenta de que el motor de vehículo eléctrico tendrá un mercado amplio en el futuro, ¿por qué no comenzar estrictamente desde la investigación y desarrollo del motor, pruebas, control de producción, llevar a cabo investigación básica lo antes posible, “calmarse y comenzar desde cero”, realmente formar la cadena industrial del motor de bicicleta eléctrica, con una actitud sólida frente a las oportunidades disponibles.

 

 

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