Какой двигатель лучше для электровелосипеда?

Какой двигатель электровелосипеда лучше? Мотор в колесе? Среднеприводной? Передний мотор?

Мотор электровелосипеда является неотъемлемой частью рамы и его нельзя легко заменить, как другие компоненты, поэтому вот всё, что вам нужно знать перед покупкой следующего электрического велосипеда
Лучшие моторы для электровелосипедов должны балансировать между мощностью и весом, чтобы обеспечить максимальную помощь при педалировании, не утяжеляя велосипед и не сдерживая его. Конечно, моторы электровелосипедов поставляются как часть самого велосипеда и пока не являются компонентом, который можно заменить и модернизировать, Лучшие среднеприводные электрические велосипеды поэтому важно понимать, что вы выбираете, когда выбираете из лучших электрических велосипедов.

Электровелосипед прочно утвердился как ценная часть будущего велоспорта. Когда-то на рынке доминировали электрические велосипеды для поездок на работу, теперь он также богат лучшими электрическими шоссейными велосипедами и лучшими электрическими гравийными велосипедами.

При всех преимуществах электровелосипедов они также могут вызывать путаницу и беспокойство о владении, вызванные крутой технологической кривой, питающей эти велосипеды. Как и во всём электрическом, логика подсказывает, что лучше отложить покупку, чтобы воспользоваться преимуществами новейших технологий.

Но если вы понятия не имеете, с чего начать, то мы здесь, чтобы помочь развеять путаницу вокруг лучших моторов для электровелосипедов и их возможностей.

Электрический охотничий велосипед может быть оснащён любым из трёх типов моторов, каждый из которых обеспечивает разную производительность на разных типах местности. Задний мотор в ступице (расположенный в заднем колесе) выдаёт огромную сырую мощность и является практичным выбором, так как требует меньше обслуживания и обычно стоит дешевле. Однако его низкий крутящий момент делает его слабым при подъёме по тропе. 

Среднеприводной мотор (расположенный между педалями велосипеда) имеет более сильный крутящий момент по сравнению с задним мотором в ступице. Таким образом, он может лучше и легче подниматься в гору. С другой стороны, велосипеды с таким типом мотора могут быть дороже и требовать больше обслуживания. 

Наконец, ультра-среднеприводной мотор обеспечивает наилучший контроль и производительность среди трёх типов. Как улучшенная версия среднеприводного мотора, он более мощный и эффективный, особенно при движении в гору. Но, как и ожидалось, он имеет более высокую цену, хотя требует меньше обслуживания. 
Внутренняя система маркировки Bafang называет этот мотор MM G510.1000, и его конструкция включает несколько улучшений по сравнению с моим любимым приводом BBSHD. BBSHD — это комплект, который вставляется практически в любую раму, но Ultra Max требует специального корпуса для установки (см. ниже).

Первое, что бросается в глаза случайному наблюдателю, это то, что Ultra имеет мотор большего диаметра. Это увеличивает рычаг, с которым магниты воздействуют на вращение ротора, без дополнительных затрат ватт, по сравнению с теми же ваттами, приложенными к мотору меньшего диаметра с той же массой меди. Другое, что это улучшает, — это эффективность, так как «тангенциальная скорость магнита» выше при заданных оборотах в минуту.
Это означает, что контроллер будет подавать более высокий ток на электромагниты в статоре, пока постоянные магниты в роторе не начнут вращаться достаточно быстро, чтобы достичь максимальной скорости двигателя, так называемой «Kv» обмотки (нажмите здесь, чтобы узнать «технические термины двигателя»).

Чем быстрее магниты проходят друг мимо друга, тем короче импульсы ватт, подаваемые на электромагниты. Использование множества коротких импульсов «может» обеспечить ту же общую мощность, что и использование меньшего количества длинных импульсов, но… использование длинных импульсов «включения» приведет к нагреву MOSFET-транзисторов в контроллере, а также электромагнитов в статоре.

Имейте в виду, что статор Ultra Max уже, чем у BBSHD, но его диаметр достаточно больше, так что он все равно имеет большую массу меди.

Еще одна вещь, которую стоит отметить: BBS02 на изображении выше использует так называемые «поверхностные постоянные магниты» / SPM на роторе, а Ultra (вместе с BBSHD) использует стиль, в котором магниты вставляются на небольшом расстоянии от поверхности ротора. Этот стиль в последнее время встречается все чаще и называется двигателем с «внутренними постоянными магнитами» / IPM.

Такая конструкция позволяет магнитам работать при более низкой температуре, что важно, поскольку одним из ограничений силы тока, которую может использовать двигатель, является тепло, выделяемое «вихревыми токами». Сердечник статора изготавливается из стопки очень тонких стальных пластин для уменьшения вихревых токов, которые возникают всякий раз, когда ферромагнитный металл быстро проходит через магнитное поле.

Использование сердечника статора, изготовленного из тонких ламинированных пластин (покрытых лаком для электрической изоляции одной пластины от другой), является экономически эффективным способом ограничения тепла от вихревых токов, но… в отличие от ламинированного сердечника статора, магниты представляют собой цельные куски металла. В более старых конструкциях двигателей SPM сам корпус магнита становится источником потерь тепла.

В IPM постоянные магниты будут «намагничивать» тонкий участок стали между ними и электромагнитами в статоре. Это поддерживает напряженность магнитного поля в воздушном зазоре на приемлемом уровне, при этом размещая сами постоянные магниты на небольшом расстоянии от воздушного зазора. Постоянные магниты могут потерять свою магнитную силу, если они перегреются, поэтому… таким образом можно использовать более высокие «временные пиковые» токи без перегрева магнитов.