Aký je spôsob regulácie rýchlosti motora elektrického motocykla?

Ako dôveryhodný dodávateľ elektrických motocyklových motorov som bol svedkom rýchleho vývoja tohto odvetvia. Elektrické motocykle sú čoraz populárnejšie vďaka ich šetrnosti k životnému prostrediu, nízkym nákladom na údržbu a vysokovýkonným schopnostiam. Jedným z kľúčových aspektov, ktorý jazdcov aj výrobcov veľmi znepokojuje, je metóda regulácie rýchlosti elektrického motocyklového motora. V tomto blogu preskúmam rôzne metódy regulácie rýchlosti, ich výhody a ako môžu ovplyvniť celkový výkon elektrického motocykla.

1. Regulácia napätia

Regulácia napätia je jednou z najzákladnejších metód regulácie rýchlosti elektrických motocyklových motorov. Rýchlosť jednosmerného motora je približne úmerná použitému napätiu. Úpravou napätia dodávaného do motora môžeme efektívne riadiť jeho rýchlosť.

Existuje niekoľko spôsobov, ako dosiahnuť reguláciu napätia. Jedným z bežných prístupov je použitie regulátora s pulznou moduláciou (PWM). Regulátor PWM funguje tak, že rýchlo zapína a vypína napájanie pri vysokej frekvencii. Zmenou šírky impulzov (pracovný cyklus) možno upraviť priemerné napätie aplikované na motor. Napríklad, ak je pracovný cyklus 50 %, motor efektívne prijíma polovicu maximálneho napätia.

Výhodou regulácie napätia pomocou PWM je jej vysoká účinnosť. Keďže regulátor iba zapína a vypína napájanie, dochádza k minimálnym stratám výkonu vo forme tepla v porovnaní s tradičnými odporovými regulátormi napätia. Výsledkom je lepšie využitie energie a dlhšia životnosť batérie elektrického motocykla.

Regulácia napätia má však aj svoje obmedzenia. Pri nízkom napätí nemusí motor generovať dostatočný krútiaci moment na hladké naštartovanie motocykla. Okrem toho môže byť výkon motora ovplyvnený zmenami napätia batérie, keď sa batéria vybíja.

2. Oslabenie poľa

Oslabovanie poľa je ďalšou dôležitou metódou regulácie rýchlosti, najmä pre synchrónne motory s permanentným magnetom (PMSM) a jednosmerné motory s oddelene budenými poľami. V motore je magnetické pole zodpovedné za generovanie krútiaceho momentu, ktorý poháňa motor. Oslabením magnetického poľa môže motor pracovať pri vyšších rýchlostiach.

V PMSM sa zoslabenie poľa typicky dosiahne vstreknutím záporného prúdu d-osy. Tento prúd vytvára magnetické pole, ktoré je proti hlavnému magnetickému poľu permanentných magnetov, čím sa účinne znižuje celková intenzita magnetického poľa. Výsledkom je, že motor sa môže otáčať vyššou rýchlosťou bez prekročenia svojho menovitého napätia.

Hlavnou výhodou zoslabovania poľa je, že umožňuje motoru dosiahnuť širší rozsah otáčok. To je užitočné najmä pre elektrické motocykle, ktoré môžu potrebovať prevádzku pri nízkych rýchlostiach v premávke aj pri vysokých rýchlostiach na diaľniciach. Oslabenie poľa však tiež znižuje výstupný krútiaci moment motora pri vysokých rýchlostiach. Preto sa zvyčajne používa v kombinácii s inými metódami regulácie rýchlosti na zabezpečenie optimálneho výkonu.

3. Nastavenie prevodového pomeru

Nastavenie prevodového pomeru je mechanická metóda regulácie rýchlosti, ktorá sa v motocykloch používa už dlhú dobu. Zmenou prevodového pomeru medzi motorom a kolesami je možné zmeniť rýchlostné a krútiace charakteristiky elektrického motocykla.

Nižší prevodový pomer (viac zubov na hnanom prevode v porovnaní s hnacím prevodom) poskytuje vyšší krútiaci moment pri nízkych rýchlostiach, čo je ideálne pre rozjazd motocykla a zdolávanie kopcov. Na druhej strane vyšší prevodový pomer (menej zubov na hnanom kolese) umožňuje motocyklu dosahovať vyššie rýchlosti s nižšími otáčkami motora.

Moderné elektrické motocykle často používajú na nastavenie prevodového pomeru viacrýchlostné prevodovky alebo plynule meniteľné prevodovky (CVT). Viacrýchlostné prevodovky poskytujú diskrétne prevodové pomery, zatiaľ čo CVT môžu plynule meniť prevodový pomer v určitom rozsahu. To dáva jazdcom väčšiu flexibilitu pri výbere optimálnej kombinácie rýchlosti a krútiaceho momentu pre rôzne jazdné podmienky.

Výhodou nastavenia prevodového pomeru je jeho jednoduchosť a spoľahlivosť. Mechanické prevodovky sú dobre pochopené a bolo preukázané, že efektívne fungujú v širokej škále aplikácií. Motorke však tiež pridávajú na hmotnosti a zložitosti, čo môže znížiť jej celkovú efektivitu.

4. Elektronické regulátory rýchlosti (ESC)

Elektronické regulátory rýchlosti sú základnými komponentmi moderných elektrických motocyklov. Integrujú rôzne metódy regulácie rýchlosti a poskytujú presnú kontrolu nad rýchlosťou a krútiacim momentom motora.

ESC zvyčajne používajú pokročilé riadiace algoritmy, ako je vektorové riadenie a priame riadenie krútiaceho momentu, aby sa optimalizoval výkon motora. Vektorové riadenie rozkladá prúd motora na dve zložky: zložku produkujúcu krútiaci moment a zložku produkujúcu tok. Nezávislým ovládaním týchto dvoch komponentov je možné presne regulovať krútiaci moment a otáčky motora.

Priame riadenie krútiaceho momentu na druhej strane priamo riadi krútiaci moment a tok motora bez potreby zložitých transformácií súradníc. Výsledkom je rýchlejšia odozva a lepší dynamický výkon.

ESC ponúkajú aj ďalšie funkcie, ako je rekuperačné brzdenie, ktoré umožňuje motoru fungovať ako generátor a dobíjať batériu, keď motorka spomaľuje. To nielen zlepšuje energetickú účinnosť motocykla, ale tiež znižuje opotrebovanie brzdového systému.

Pri výbere elektrického motocyklového motora je dôležité zvážiť typ spôsobu regulácie rýchlosti, ktorý najlepšie vyhovuje vašim potrebám. V našej spoločnosti ponúkame široký sortiment vysoko kvalitných elektromotorov pre motocykle, vrátane10-palcový elektrický motocyklový motor 48V - 96V,Stredný elektrický motor na bicykel, a10-palcový motor s vysokou účinnosťou najazdených kilometrov. Tieto motory sú navrhnuté s pokročilými technológiami regulácie rýchlosti, aby poskytovali optimálny výkon, účinnosť a spoľahlivosť.

Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich elektromotoroch pre motocykle alebo by ste chceli prediskutovať svoje špecifické požiadavky, neváhajte nás kontaktovať. Sme vždy pripravení poskytnúť vám profesionálne poradenstvo a podporu, aby sme vám pomohli urobiť tú najlepšiu voľbu pre váš elektrický motocykel.

Referencie

• Chapman, AJ a Stephenson, JM (2012). Elektromotorické pohony: Modelovanie, analýza a riadenie. Wiley.
• Krishnan, R. (2010). Elektromotorické pohony: Modelovanie, analýza a riadenie. Prentice Hall.
• Nasar, SA a Boldea, I. (2011). Elektrické stroje a pohony. CRC Press.