Stap 1: Hub motor ontwerpoverwegingen
Ik bedoel, lees deze paar tips waarin sommige ontwerp compromissen en de overwegingen die betrokken zijn bij het gebruik van hub motors! Ze zijn geen perfecte oplossingen voor elk station probleem, en sommige van de tekortkomingen worden gedicteerd door de wetten van de fysica.
Hub motoren ar e inherent zwaarder en omvangrijker dan aangedreven wielen.
Totdat we magische koolstof nanobuis supergeleiders maken massaal, motoren zijn in wezen brokken van staal en koper, beide zeer zware elementen. Wat gebeurt er als u verhoging van het gewicht van een wiel twee - of - drievoudige is een drastische toename van de theonafgeveerde gewicht van een voertuig, of gewicht dat niet wordt opgehouden door een schorsing. Voor degenen onder u op de hoogte over schorsing voertuigtechniek, onafgeveerde gewicht negatieve gevolgen voor de rit en het comfort van een voertuig. Als je gewoon laten hub motoren in een voertuig eerder begiftigd met niet indirect aangedreven wielen vallen, verwachten een verandering in de prestaties van de rit.
Dit is meer een zorg voor personenauto's en sport voertuigen dan iets anders, als de meeste kleine EVs zoals fietsen en scooter hoeft helemaal schorsingen. Het sleutelwoord hier is echter klein. U kan hebben verzameld van mijn andere instructable dat sommige tijden is het alles behalve onmogelijk gewoon aan een grotere motor in een afgesloten ruimte. Een hub motor zal onvermijdelijk meer ruimte innemen in het wiel van het voertuig. Dit is van belang minder voor grotere wielen en voertuigen. De
en
zijn voorbeeld van auto-en kleinbedrijf hub motoren die goed geïntegreerd in het voertuigontwerp geweest door sommige vrij ernstige re-engineering van hoe de wielen aan het auto-frame koppelt. U hebt voor uw scooter, fiets of Bank hetzelfde te doen.
Een hub motor aandrijflijn zal in het algemeen produceren minder koppel dan een indirecte-aandrijfsysteemVerwacht niet dat elke band rook uit uw hub-motoren. Een indirecte aandrijfmotor, zoals een gericht op de wielen door middel van een transmissie, heeft het voordeel van koppel vermenigvuldiging. Dit is hoe een 400 pk dieselmotor in een semi-vrachtwagen kan trek zelf en 80.000 pond op een bergweg, maar een 400hp Corvette kon niet de zelfde - de halve motor doorloopt een
voor het verzenden van vele duizenden van foot-pounds van het koppel op de wielen rijden. Een Corvette is licht en snel, en vandaar de 400 PK in de motor is meestal snelheid.
Van fysieke mechanica is power output een product van beide koppel en snelheid. Als gevolg van curiosa in de wetten van de natuur, het is veel gemakkelijker te maken een fast maar lage koppel motor dan een langzame en high-torque , macht output niveaus gelijk.
Met betrekking tot motoren, is dit de reden waarom uw typische boor motor op meer dan 30.000 RPM draait, maar je alleen een paar honderd RPM uit op de schroevendraaier-bits krijgt. De boor-motor is ontworpen om te produceren maximumvermogen bij zeer hoge toerentallen, die wordt verzonden via een vermindering van vistuig te crank uw boor bits hard genoeg om dit te doen.
Maar uw hub motor directe aandrijving. Er is geen bundel van puntige stalen dingen zijn rotatie snelheid omzetten in koppel. Een hub motor kan alleen verliezen mechanisch voordeel omdat het wiel in wezen groter in diameter dan de motor moet zijn. Relatief weinig in-wheel motoren hebben interne gearing - dit zijn meestal
, omdat ze een grote diameter hebben, en dus van ruimte, om te werken met ladingen. Het is niet dat veel moeilijker op te nemen een gearset in uw hub motor, maar het is buiten het bestek van dit Instructable.
De bottom line is, terwijl een 750 watt DC motor op uw Go-Ped kunt u uitvoeren van een wiel-spinnen te lanceren, zal een 750 watt hub motor waarschijnlijk niet.
Hub motor drivetrains zullen over het algemeen minder elektrisch efficiënter dan een indirecte aandrijfsysteem
Het is zeker waar dat hub motoren omzeilen vrijwel alle de mechanische verliezen een koppeling, transmissie, assen en tandwielen die u gewoonlijk in de aandrijflijn van een voertuig aantreft is gekoppeld. In feite, kunnen aandrijfcomponenten alleen opeten 15 tot 20% van het vermogen geproduceerd door de motor. Stel je voor als die gegaan waren - wat kun je doen met 15 tot 20% meer vermogen?
Een hub motor zal hebben meestal een koppel-geproduceerde kracht-op-de-grond verzending van bijna 1. Het koppel van de motor heeft alleen te doorlopen van de band, met haar rollende wrijving en vervorming krachten. Maar wat doet pijn de hub motor is elektrisch rendement.
Een motor is een transducer. Input elektrische vermogen en meestal mechanisch vermogen - out komt. Elektrische stroom wordt gedefinieerd als
PE = V * ik
waar V is de spanning over de motor en ik is de stroom die in de motor. V heeft eenheid volt en ik heeft eenheid Amperes. Mechanische kracht is
Pm = T * ω
waar T is de output van de koppel in Newton-meter en ω is rotatie snelheid in radialen per seconde ( eenheden/1 / tijd, omdat radialen unitless!)
Het is perfect binnen reden te worden invoeren van elektrische stroom naar de motor maar geen rotatie uitstappen. Dit heet kraam of vergrendeld rotor voorwaarde, en het doodt motoren. Dit gebeurt wanneer T niet volstaat om te overwinnen de krachten duwen terug tegen een motor - denk aan een echt steil bergop rijden.
In dit geval is uw efficiëntie precies nul. Nada, Zilch, nihil, niets. Mechanische kracht uit is nul, maar elektrisch vermogen in ongelijk is aan nul.
Hoewel het waar is dat beide motoren moeten beginnen met het voertuig vanuit stilstand, en dus nul efficiëntie voor een fractie van een seconde hebben, is het feit dat motoren van de hub ononderbroken op hoge T en lage ω werken moeten de onderscheidende factor. Andere wetten van de fysica dicteren grenzen van torque output, dat ik te kort krijgen zal. A\ hub motor moet trekken een hogere stroom voor dezelfde torque output, en huidige is wat oorzaken Verwarming in draden (geen spanning). Het meer actuele er is, de meer warmte wordt gegenereerd.
Dit heet Joule verwarming en wordt beheerst door het recht van de macht Pj = I² * R. Het is een vierkante wet: dubbele van de huidige, verviervoudigende hitte.
Nu u waarom hub motoren zijn minder efficiënt elektrisch dan indirecte aandrijfmotoren zien. Hub motoren zijn lage snelheid wezens, en onvermijdelijk zal besteden veel van hun leven op of in de buurt van stall-conditie. Dit gebeurt wanneer het voertuig rijdt met lage snelheid of versnellen. Een hub motor ziet meer momenten van laag of nul efficiëntie dan een niet indirect aangedreven, afgestemd motor.
De bottom line is, bereid om te zien een afname in de levensduur van de batterij als u uw bestaande aandrijfsysteem met een hub motor verwisselt.
Nu dat ik u heb gezegd de redenen om niet bouwen en gebruik hub motoren, laten we over hoe u kunt bouwen en gebruiken van hub motoren.
