Автомобильный генератор с неодимовым магнитом на велосипед вместо мотора

16 March
8,5k full reads
2,5 min.
10k story viewsUnique page visitors
8,5k read the story to the endThat's 83% of the total page views
2,5 minutes — average reading time
Слева: BLDC-контроллер, аккумуляторная батарея и BMS-плата. Справа автомобильный генератор, переделанный в электромотор
Слева: BLDC-контроллер, аккумуляторная батарея и BMS-плата. Справа автомобильный генератор, переделанный в электромотор
Слева: BLDC-контроллер, аккумуляторная батарея и BMS-плата. Справа автомобильный генератор, переделанный в электромотор

В одной из прошлых статей мы рассказывали и показывали, как из автомобильного генератора сделать электродвигатель, не прибегая к серьëзным конструктивным изменениям. В этой статье мы покажем, как из типичного автомобильного генератора сделать BLDC-электродвигатель с неодимовым магнитом внутри, и установим его на велосипед.

Установка датчиков Холла в статор
Установка датчиков Холла в статор
Установка датчиков Холла в статор

Поскольку контроллер у нас работает с датчиками Холла и выдаëт трëхфазную "трапецию", то и электромотор должен содержать эти датчики. Нужно узнать, на какой сдвиг запрограммирован контроллер, и соответствующим образом установить датчики в пазы статора. Устанавливать датчики нужно не на край, как это обычно бывает в заводских моторах, а в центр. Это связано с тем, что полюса ротора скошенные, а не прямые.

Отделяет половинки магнитопровода ротора
Отделяет половинки магнитопровода ротора
Отделяет половинки магнитопровода ротора

Затем переходим к ротору. Нужно разделить две половинки магнитопровода ротора на специальном съëмнике. Это нужно для того, чтобы извлечь обмотку возбуждения и избавиться от неë.

Удаляем обмотку возбуждения
Удаляем обмотку возбуждения
Удаляем обмотку возбуждения

Также необходимо удалить контактные кольца с вала и щëтки с щëткодержателями. Само железо ротора, из которого состоит магнитопровод, нужно проточить, чтобы туда поместился кольцевой неодимовый магнит.

Проточенные под размер магнита половинки магнитопровода ротора
Проточенные под размер магнита половинки магнитопровода ротора
Проточенные под размер магнита половинки магнитопровода ротора

Что касается постоянного неодимового магнита, то его можно приобрести на АлиЭкспресс, АлиБаба, ТаоБао и тд. площадках. Его наружный и внутренний диаметры, а также толщина, должны подбираться индивидуально в зависимости от вашего генератора.

Постоянный неодимовый кольцевой магнит
Постоянный неодимовый кольцевой магнит
Постоянный неодимовый кольцевой магнит

Насаживать магнит на вал ротора нужно очень осторожно, потому что он невероятно сильный, и может расколоться от удара. Лучше использовать пресс с системой растяжек.

Установка магнита в ротор при помощи растяжек и пресса
Установка магнита в ротор при помощи растяжек и пресса
Установка магнита в ротор при помощи растяжек и пресса

Теперь вам больше не нужно запитывать обмотку возбуждения от отдельного аккумулятора на 12 В и тратить на это энергию. Дешевле купить неодимовый магнит, чем покупать аккум для питания обмотки возбуждения.

Ротор с постоянным магнитом внутри в собранном виде
Ротор с постоянным магнитом внутри в собранном виде
Ротор с постоянным магнитом внутри в собранном виде

Неоспоримым плюсом такой системы является дешевизна, ведь б/у автомобильные генераторы у многих валяются без дела, а заводские BLDC-электродвигатели стоят дорого. Здесь же вы тратитесь только на покупку неодимового магнита.

Самодельный электромотор с магнитом из автомобильного генератора
Самодельный электромотор с магнитом из автомобильного генератора
Самодельный электромотор с магнитом из автомобильного генератора

Записывается этот самодельный электромотор через контроллер от аккумуляторной батареи на 48 В.

Цепная передача от звëздочки на валу мотора на звëздочку колеса
Цепная передача от звëздочки на валу мотора на звëздочку колеса
Цепная передача от звëздочки на валу мотора на звëздочку колеса

Расход электроэнергии при таком напряжении составляет 38,6 кВт-ч на 1 км пути. Это значит, что для езды на дистанцию в 100 км нам понадобится аккум энергоëмкостью 3860 Вт-ч.

Расход электроэнергии 38,6 Вт-ч на 1 км пути
Расход электроэнергии 38,6 Вт-ч на 1 км пути
Расход электроэнергии 38,6 Вт-ч на 1 км пути

Максимальная скорость составила 69 км/ч, чего вполне достаточно для езды по городу. В процессе эксплуатации на таком напряжении, электродвигатель не нагревается вообще. Разумеется, для достижения максималки в 100 км/ч придëтся поднять напряжение до 72 В, что приведëт к нагреву электродвигателя, и ему придëтся делать охлаждение.

Максимальная скорость 69 км/ч
Максимальная скорость 69 км/ч
Максимальная скорость 69 км/ч