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干货 | 中置电机与轮毂电机优缺点对比详解!
传动网 2018-02-28

我们将结合芬奇的俱乐部的轮毂电机及中置电机应用,把二者区别及来龙去脉做一个详细的解释。

中置电机就像一块美味的蛋糕,我想说它取决于你的应用,但是也不能受限于你的应用。当你真正应用它时,中置电机方案是最终的赢家。为了您的方便,我在下面列出了一张表格,但如果您想真正理解为什么,请继续阅读以下内容。

正式带你进入主题

这是自电动自行车诞生以来一直存在的问题。你第一次拥有一辆电动自行车时,会沉迷并做出各种想要的性能提升。骑行三周后,你将会寻找更好的动力并观察其他电机。这种行为将在每一个电动自行车骑手中潜移默化,甚至你会在凌晨3点还在沉迷于一些相关论坛上,查阅一些此类无尽的线索,甚至去YouTube观看更好的这方面参考视频。

不会像我一样吗?

接下来我将为每一个喜欢电动车的人的这类问题进行一一解剖。

让我们先从每种类型的电机开始,去了解中置电机驱动器为什么是更好的选择。


中置电机驱动器

轮毂电机驱动的自行车通常由直流电机供电,通常直流无刷电机,表现性能,更可靠,更安静(相比有刷电机)。如果你想知道直流电动机的工作原理,或者直流电动机与有刷直流电动机之间的区别,Youtube上面可以找到很多相关科普视频,一些运行原理的动画,它们可以帮助你理解其如何工作的很多原理细节。

我们回到下面话题,您会发现直流电机的典型转矩和功率曲线。

使用直流电机时,扭矩在零速时总是最大,这称为失速扭矩。正如您在上面看到的那样,电机的转矩会以速度/转速线性下降。理论功率曲线将呈抛物线形,并在中间某处出现峰值。如果你阅读我的电动自行车评论,你就会知道我会尽可能评测分析各种电动车。下面情节是Fat-E Mini的描述。

你可以看到它非常类似于理论曲线。但实际情况复杂多了,例如摩擦、效率和匹配不合适,很多不规则性的因素,但扭力及输出功率的曲线似乎相当准确。如图所示这里重要的是曲线下方的面积,而不是峰值扭矩或功率。汽车或机械爱好者总是会告诉你,曲线下面积更大的机器将胜过面积更小的机器 - 特别是它们产生相同的峰值数量。请记住我们采用中间电机驱动方式原因。

中置电机驱动

使用中置电机驱动时,它们与安装在自行车底部支架上的轮毂电机几乎完全相同。它直接连接到你的曲柄和齿轮。正因为如此,你可以获得更好的功率/转矩曲线。想象一下电机的工作动态,每一组齿轮的动态扭矩及输出功率如下图所示:

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看起来是有点疯狂,但它输出的是每个齿轮的驱动动力。每个档位在更高时曲线渐渐伸展。我们是否记得关于功率/扭矩图的说法?曲线下方的区域真正显示了机器的性能,尤其是当它们的额定峰值功率/转矩相同时。

假设Hunter的峰值功率数与Fat-E Mini相同。比较每个图形的特征,你可以得到一个功率曲线的迷你曲线,而Hunter有多个功率曲线(数量同装配的齿轮数一样多)。这些多条功率曲线基本结合在一起,这显然将总结为大面积 - 大于轮毂电机功率曲线(虽然并非总是如此,但通常是)。所以在功率输出表现方面,中置电机是有着明显优势。

功率和扭矩性能?中置电机


如何对比处理?

我们现在应该知道,中置电机安装在车架底部支架上,电池/控制器安装在下管上。这使得自行车的重心非常低并居中。使用轮毂传动时,重心通常略高于中置电机驱动,轮毂电机无论是前轮还是后轮通常重心偏高。使用Photoshop绘图,我编制了一张下图,黑色和白色圆圈标签代表质量中心。

根据车轮尺寸的不同,轮毂电机可能会安装在较高的位置或与中置电机相同的高度。虽然重心高度方面差不多,但是前轮毂或后轮毂将重心移向前部或后部。这将影响骑行,特别是前轮毂驱动的情况。使用3kg的轮子会大大影响自行车的操作。


对比一下中置驱电机动同轮毂电机的价格、维护等其它方面?

坦率地说,轮毂电机在几乎所有应用中都胜过中置电机,轮毂电机价格却低得惊人,但维护它们的成本更高,当出现问题时,轮毂比中置电机更昂贵。另一件要考虑的事情是,轮毂电机在市场上面有很多选择方案。这些轮毂电机也易于安装并方便改装。相反中置电机则是另一回事。

随着博世,禧玛诺和雅马哈(仅举几例)等推出设计生产的的高端中置电机方案,发现用于普通改装非常难,几乎不可能适合您普通的自行车改装。除非你可以定制改装车架,否则最不可能在周末购买博世中档驱动器,并将其安装在日常通勤者身上。有中国八方提供适合中轴套件的中间驱动套件,但即便如此,轮毂电机还是更容易购买并且更容易安装。


基于成本及其他一些因素?很多人选择了轮毂电机。

结  论

在这里,你通过实践经历得到很多你想要的信息,并在应用中致胜法宝。希望你从更深的层面上理解为什么中置电机会更好,把这些与你的朋友一起分享!记住,玩电动自行车的一个关键要素就是谈论电动自行车。

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