Электросамокат своими руками

Слабоумие и отвага! Мощный электросамокат из обычного своими руками.

За последние 20 лет технический прогресс подарил нам много невероятных инноваций и решений, которые сильно повлияли на качество нашей жизни. Одной из таких технических инноваций стал электро самокат. Это портативное персональное электрическое транспортное средство которое можно носить в метро и быстро перемещаться по городу на расстояние 15-30 км. На котором можно кататься летом в парке, ехать на работу, получать адреналин, и быть безумно мобильным. Заряжаем от сети 3-4 часа, и можно снова в путь.

И вот вы захотели себе электро самокат. Где же его взять? Тут есть два варианта купить или построить самому. Что? Самому? Да как такое возможно?

Построить электро самокат своими руками? Возможно! И в этой статье я расскажу вам как изготовить электро самокат своими руками. Но прежде давайте разберёмся зачем это нужно. Быть может проще купить?

Да купить проще. Но дорого. И купить что? Передний природный самокат? Который мягко говоря не валит стоя при этом много денег? Существует конечно дорогие модели которые быстро едут стоит много денег но зачастую производители работая на Европейский рынок накладывают ограничения по скорости которые далеко не всегда можно обойти. А вдруг вам завтра захочется быстрее, мощнее, или наоборот легче, чтоб носить одной рукой в метро не напрягаясь. Так вот. Самостоятельная сборка самоката позволяет вам вносить любые модификации в конституцию, изменяя мощность и вес согласно вашим потребностям.

Ну вот вы решили, что покупка не ваш путь, и вы хотите собрать персональное транспортное средство своими руками. Для этого вам потребуется умение владеть паяльником, держать в руках шуруповерт, сверлить дырочки в металле прямыми руками, все остальное за вас сделают наши друзья китайцы. И так если вы любите конструировать, и не видите преград для реализации своих творческих способностей, мы готовы обеспечить вас необходимыми деталями советами и частями для создания своего собственного транспортного средства.

Для начала вам нужно определиться что это будет. Будет ли это большой мощный самокат на надувных колесах, который будет пулять на большие расстояния наматывая асфальт на колеса, или это будет складной легкий самокат, который можно без проблем таскать одной рукой в метро, добираясь до работы или тренажерного зала в другом районе, минуя душный общественный транспорт.

Начнем со складной конструкцией нам нужно выбрать складной самокат с задним амортизатором нужно будет заменить ему заднюю вилку на расширенную установить туда мотор купить контроллер, аккумулятор, куда ни будь это все засунуть и это подключить.

Начнем с выбора самоката для наших экспериментов. Тут все просто выбор крайне мал. Некоторое количество лет назад китайцы придумали двух подвесную самокатную раму на которой разные производители начали делать разные самокаты. Она нам и нужна. Чем дороже будет производитель тем по идее лучше качество запчастей из которых она собрана. Складная двух подвесная рама в прицепите не может быть надежной, но выбора у нас нет. Электро самокат будет иметь те же проблемы что обычные самокат и к этому нужно быть готовыми. У него будет точно так же разбалтываться движущиеся части. Болтаться, скрипеть, шуметь. Чем больше движущихся частей там больше нужно за всем этим следить. Это касается покупных складных самокатов и самодельных. Зачем же выбирать двухподвесный самокат? А за тем что первым шагом будет замена задней вилки и колеса на мотор.

И так сборка элетросамоката своими руками по шагам.

  • Меняем заднюю вилку на расширенную, устанавливаем туда мотор колесо.
  • Собираем корпус из алюминиевого профиля
  • Делаем крепления для крышки на которую будем вставать ногами.
  • Изготавливаем крышку
  • Устанавливаем контролер и ручку газа
  • Устанавливаем батарею и автомат
  • Соединяем

Далее подробное описание и фото с ремонта моего домашнего самоката которому уже 3 года. За 3 года я устал от люфтов рамы и потому сделал его не складным, Усилив его более толстыми болтами в местах люфта. Так же за 3 года на нем поменялось несколько разных корпусов и батарей потому приходилось все подгонять под уже сделаные ранее отверстия. Вам же я рекомендую сначала выгнуть боковые ребра заметить что где будет а потом уже сверлить и тогда больше шансов что будет все ровно и аккуратно.

  • Меняем заднюю вилку на расширенную, устанавливаем туда мотор колесо.

При сборки есть вариант столкнуться с некоторыми сложностями, которые решаются с помощью сверла, напильника и проставок, купленные в крепмаркете.

  • Собираем корпус из алюминиевого профиля

Профиль можно исспользовать любой подходящий под задачи. Я использовал 50мм. Так как нужно было поместить внутри батарею 48в 10Ач

Профиль вырезаем под размер, клеим на момент, сверлим маленькие дырки под саморезы, и сажаем на саморезы по металлу. Профиль выгибаем по форме деки.

3)Делаем крепления для крышки на которую будем вставать ногами.

Крепление было решено делать из болтов.

Варианты с длиной толщеной подбирайте сами в зависимости от выбранного корпуса.

Так же можно использовать самоконтрящиеся гайки. Как у меня на передних двух стойках.

У кого то возникнет вопрос. А как вообще тонкая крышка будет держать мой вес на этих четырех точках? Ответ: а легко. Потому что точек сильно больше чем четыре. Ведь по мимо четырех болтов есть еще и боковины корпуса. Но основная нагрузка будет на батарее. Точнее на хитрой конструкции батареи которую вы можете заказать у нас. А можете изготовить сами.

Секрет в том что крышка опирается на квадратики из толстого пластика толщеной 3-4 мм, вставленного между ячейками.

  • Изготавливаем крышку

Крышка делается из алюминиевого профиля с помощью ножниц по металлу.

Внутренняя часть крышки.

Нужно удалить лишние внутренние ребра крышки. Это легко сделать плоскогубцами, если как бы зажать край ребра и начать крутить плоскогубцы, то это ребро легко намотается на них. Изнутри лучше проклеить пленкой. Я использовал папку для бумаг.

  • Устанавливаем контролер и ручку газа

С ручкой газа все понятно.

Контроллер достаем из алюминиевого корпуса, герметизируем хоз лентой.

Я использовал контролер инфинион 6 fet. Но ему пришлось подпиливать текстолит, что б он влез.

Так же существует бюджетный контролоер Бафанг 500вт в маленьком корпусе который имеет 3 скорости рекуперацию и ест из батареи 14 ампер. Но главное его достоинство что он подходит в эту деку без корпуса и его не нужно допиливать. Его вы тоже можете приобрести у нас.

С боку в деке сверлиться дырка. В радиаторе контроллера есть отверстия за которые можно закрепить его через эту дырку.

Так же отсек с контроллером и проводами необходимо закрыть крышкой. Я сделал крышку из крышки матрицы ноутбука, хотя подойдет любой листовой пластик.

Когда делался этот самокат, еще не существовало ручек газа со встроенным вольтметром, поэтому пришлось городить вольт ампер основании руля. Что добавило много проводов. Сейчас же все проще.

И не каких проблем.

Устанавливаем батарею и автомат

Батарея обмотана скотчем для лучшей изоляции от влаги. Так же имеет смысл приклеить батарею к деки на двухсторонний скотч или клей момент. Между батареей и металлической декой нужна прокладка из чего то плотного. Я использовал пластиковую папку для бумаги.

Автомат, он же выключатель самоката, обязательная часть программы. У меня он приклеен к батарее, но вы можете его расположить где хотите.

Соединяем

Тут все просто. Соединяем, смотрим что бы не где не зажимало и на притирало провода металлом.

Изготовление электросамоката своими руками.

Сегодня в продаже представлен достаточно большой выбор заводских самокатов с электрическим приводом, в различных ценовых категориях, так что большинству пользователей есть из чего выбрать.

Но все же, бывают запросы, под которые найти подходящую модель не получается, ведь как известно, любой товар рассчитан на усредненного покупателя. Чаще всего найти подходящую модификацию не получается в случае строго ограниченного бюджета. Одному не нравится малый запас хода бюджетных моделей, другому небольшая скорость и долгий разгон, третьему – малая допустимая нагрузка, и т.д.

Что же делать, если хочется иметь самокат под свои запросы при ограниченном бюджете? Здесь два варианта – брать заводской и постепенно его дорабатывать, первое время ограничиваясь его скромными возможностями, или самому собрать аппарат, практически с нуля. Конечно, первый вариант после всех доработок обойдется еще дороже, так что лучше пойти вторым путем. В этом случае можно сэкономить на каком-нибудь компоненте, вложив больше денег в другой. Например, при необходимости дальних поездок, если не важна скорость, можно сэкономить на мощности мотора, пустив эти деньги в емкий высококачественный аккумулятор.

В этой статье мы расскажем, как сделать электросамокат своими руками. Вы узнаете, из каких компонентов состоит самокат, какие бывают разновидности каждого компонента и что выбрать в том или ином случае. После прочтения статьи, можете посмотреть и видео – в интернете достаточно материала про сборку самодельного самоката.

1. База.

База – это основа самоката, именно с нее нужно начинать подборку элементов для сборки. От ее выбора зависят ходовые качества. Ее можно взять от обычной, не электрической модели. Она состоит из следующих компонентов:

При выборе базы в первую очередь обращайте внимание на:

  • диаметр колес;
  • тип колес: надувные или литые;
  • наличие амортизаторов;
  • ширину дропаутов для монтажа мотор-колеса;
  • мощность рамы;
  • место для удобного расположения аккумуляторной батареи (акб).

Базы можно условно разделить на следующие виды:

  • микро – с миниатюрными колесиками, диаметром менее 8 дюймов,
  • мини – 8-ми дюймовые;
  • миди – 10-12 дюймовые;
  • макси – более 12 дюймов.

Если дороги и тротуары в Вашем городе идеально ровные, то можно выбрать микро вариант, например 6 дюймов. Преимуществом такого варианта будет максимальная компактность и очень легкий вес, что скажется на легкости транспортировки и подъема в квартиру.

Если асфальт с небольшими трещинами и хорошая плитка – подойдет мини и надувные колеса, желательно с амортизатором.

Для плохого асфальта, который давно не знал ремонта и грунтовых дорог – нужно выбирать миди, а иногда и макси, ну и конечно надувные камеры и хорошая подвеска. Если хотите ездить на большой скорости по плохим дорогам, то чтобы не полететь кубарем на выбоине, нужно минимум 16 дюймов. Конечно, у макси имеются свои недостатки – это большие габариты и вес, которые будут сильно мешать каждый день поднимать самокат в квартиру на хранение или заносить в транспорт. Так что, нужно искать компромисс или определятся, что для Вас важнее – скорость и комфорт во время поездки или удобство транспортировки, переноски и хранения.

Читайте также:  Как работает бифилярная катушка Теслы

Амортизаторы, конечно, гасят удары и вибрацию от неровностей дороги, но существует правило: «колесо не может преодолеть препятствие размерами более половины своего диаметра». Это правило касается не только бордюров и камней, но и выбоин. Чем больше диаметр, тем проще преодолеваются препятствия.

Батарея может располагаться:

  • В специальной полости в деке. Преимущества такого расположения – низкий центр тяжести, не портится внешний вид. Недостаток – необходима защита аккумулятора от ударов о неровности дороги.
  • В рулевой стойке. Здесь можно разместить акб, если стойка состоит из двух труб и между ними имеется свободное пространство. Преимущества – акб не влияет на развесовку, если изготовить защитную облицовку по бокам, то падения самоката не страшны. Недостаток – большая трудоемкость работ.
  • На рулевой стойке. В место крепления бутылки прикручивается кейс или сумка, в который помещается акб. Плюсы – легкосъёмность, простота монтажа. Минусы – ухудшение развесовки, мешает при езде, при падении можно разбить корпус.
  • На багажнике – малоактуально для самокатов, из-за отсутствия багажника на большинстве моделей. Плюсы – легкосъёмность, простота монтажа. Минусы – ухудшение развесовки, удары в заднее колесо.
  • В рюкзаке. Актуально только при малом весе акб. Плюсы – уменьшение веса самоката, улучшение маневренности и расположенность к прыжкам, возможность утепления батареи в зимний период.. Минусы – нагрузка на позвоночник, изменение развесовки.

Ширина дропаутов – это размер между посадочными местами в вилке для колес. Зависит от категории базы. По этому размеру выбирается посадочный размер мотор-колеса. Для микро базы ширина дропаутов составляет 45 мм, для мини 65 мм. Для остальных – 100 мм. Иногда встречаются 110 мм для мотор колеса с тормозным диском, но редко.

Перед началом сборки нужно начертить чертеж, чтобы не ошибиться с размерами элементов.

2. Мотор.

Бывают следующих видов:

  • мотор-колесо – двигатель установлен внутри колеса;
  • с цепным (ременным) приводом – двигатель передает вращение при помощи цепи или ремня.

Иногда при изготовлении самоката выбирают неожиданные варианты, например двигатель охлаждения радиатора от автомобиля. Встречал такой вариант на форуме, посвященному сборке самокатов и велосипедов. Не рекомендуем так делать, ведь у них напряжение всего 12В, при нормальной мощности токи будут слишком большие.

При выборе лучше отдать предпочтение мотор колесу, такие двигатели по всем характеристикам превосходят варианты с цепным приводом. Они более мощные, долговечные, тихие, герметичные, к тому же, они не требуют особого ухода.

Мотор колесо может быть:

  • Редукторное. Плюсы – меньший вес, больший кпд на малых скоростях, прекрасный накат. Минусы – шестерни изнашиваются и когда-нибудь потребуют замены, повышенный шум, невозможность режима рекуперативного торможения.
  • Прямого привода (DD). Плюсы – нет шестеренок, изнашиваются только подшипники, очень малый шум, можно использовать режим рекуперативного торможения. Торможение двигателем – отличный вариант для местности с большими перепадами высот. Минусы – больший вес, хуже накат.

Основной характеристикой двигателя является его мощность, которая зависит от номинального напряжения и тока. Мощность мотора выбирается в зависимости от предполагаемой скорости езды и рельефа местности.

Самый оптимальный вариант, который подойдет в большинстве случае – это двигатель средней мощности, около 350 Вт, он позволяет разгонятся до 30-40 км/ч на различной местности – равнинной или холмистой. В этом случае чувствуется комфорт и уверенность. При большей скорости часто теряется чувство уверенности и безопасности.

Если Вы не боитесь большой скорости и планируете ездить быстро, вам потребуется мощный двигатель – 500 Вт и более.

Для неспешной езды по равнинной местности со скоростью около 25-30 км/ч достаточно мотора мощностью 250-300 Вт, конечно в горку скорость уменьшится. Для детей и подростков лучше выбирать модели, способные развивать скорость не более 20-25 км/ч.

3. Аккумулятор.

Основные характеристики аккумулятора, которые указываются в каталогах – это его номинальное напряжения и емкость, чем больше эти параметры, тем лучше. Оба эти параметра влияют на самый важный параметр батареи – запас энергии (мощности). От этого параметра будет зависеть, сколько Вы сможете проехать без подзарядки.

Запас энергии (мощности) измеряется в ватт часах (Втч или Wh). Для мощного мотора значение запаса энергии должно быть не менее 450 Втч. Для среднего – 250-300 Втч. Для слабого – 180-200 Втч. Это усредненные значения заводских модификаций. Никто не запрещает запитывать средний по мощности двигатель от емкого аккумулятора с запасом энергии 500 или даже 600 Втч, в результате дальность поездок увеличится до 50-70 км. В этом и заключается прелесть самостоятельной сборки.

Напряжение батареи выбирается в зависимости от напряжения двигателя, оно может быть 24В, 36В, 48В или 60В. Наиболее популярны аккумуляторы напряжением 36В, именно ими обычно комплектуются модификации с двигателями средней мощности, модели послабее оснащаются обычно батареями на 24 вольта, а мощные на 48 или 60 вольт.

Емкость измеряется в ампер-часах (Ач или Ah). Обычно она варьируется в пределах 7-10 Ач, чем мощнее двигатель, тем емкость больше.

Для мощного электросамоката (500 Вт) желательна емкость батареи не менее 10 Ач, при напряжении 48 В. Запас энергии в этом случае будет равен 10х48=480 Втч.

Для двигателя 350 Вт, хорошо подойдет емкость 9 Ач, при напряжении 36 В. Запас энергии в этом случае будет равен 9х36=324 Втч. При большем напряжении емкость может быть и меньше, главное чтобы полученное от произведения значение в ватт часах было не меньше 300 Втч.

Для моделей послабее (около 250 Вт), подойдут батареи емкостью около 8 Ач, при напряжении 24В. Запас энергии в этом случае будет равен 8х24=192 Втч. Хотите увеличить автономность работы – ставьте аккумулятор средней или даже большой емкости.

Также важен тип аккумулятора и производитель. Они бывают следующих типов:

  • Литий-полимерные (LiPo) – малый вес, высокие токи заряда и разряда, выдерживают 500-800 циклов заряда, пожароопасность в случае перезаряда.
  • Литий-ионные (LiIon) – малый вес, 500-1000 циклов заряда, зависимость от окружающей температуры, пожароопасность в случае перезаряда.
  • Литий-железофосфатные (LiFePo4) – высокие токи заряда и разряда, 1500-2000 циклов, тяжелее на 20% и дороже ионок и полимерок. Не пожароопасны, стойки к механическим деформациям. Не теряют емкость при минусовых температурах.
  • Свинцово–кислотные – намного больший вес, малые токи заряда-разряда, всего 300-400 циклов заряда.

Казалось бы, лучший вариант – литий-железофосфатные, худший – свинцово-кислотные. Но, из-за меньшего веса и стоимости, многим больше подходит литий полимер или литий-ион. Возить постоянно лишние 20% веса из-за большего срока эксплуатации не все захотят. Перегрев LiPo и LiIon, а иногда и взрыв (и как следствие пожар) может произойти только в случае перезаряда, который возможен только при поломке защитной электронной схемы внутри акб и зарядного устройства. Это очень редкие случаи. В общем, плюсы и минусы известны, Ваше дело выбрать более подходящий вариант.

4. Контроллер.

Это мозги самоката, от его выбора будет зависеть старт, динамика разгона, тяга в горки. Выбирается по параметрам двигателя. Например, мотор имеет параметры: 36В, 350Вт. Значит и контролер должен быть на 36 В.

Мощность и ток контроллера нужно выбирать с запасом на стартовые токи и форсирование. Для прямого привода берем запас в 2 раза, для редукторного – 2.5 раза. Номинальный ток нашего двигателя равен 350Вт/36В=9,7 А. Значит, контролер должен быть рассчитан на максимальный ток: 9,7*2=19 А (для прямого привода) или 9,7*2,5=24 А (для редукторного).

5. Органы управления.

Выключатель питания коммутирует только слаботочные цепи управления контроллера. Коммутируемый ток небольшой, поэтому подойдет практически любая кнопка с фиксацией.

Газулька – курок или ручка газа мотоциклетного типа. Курок предпочтительнее, он инстинктивно отпускается в экстренной ситуации. Должен иметь три провода для подключения в цепь контроллера.

Тормозные ручки должны быть оборудованы встроенными концевиками, отключающими двигатель при нажатии и включающими режим торможения рекуперацией (при наличии).

Как сделать дешевый электрический самокат

Электросамокат – это удобное, современное и экономический целесообразное оборудование при повседневной эксплуатации, достигается путем зарядки аккумулятора обычной 220 вольтовой розеткой. Единственной актуальной проблемой является дороговизна этого гаджета, бесспорно все качественные предметы имеют высокую стоимость, что проявляется в долгосрочной работе зарядной батарей и в безопасном использовании транспортного агрегата.

Альтернативным решением стоимости дорогого оборудования является сделать «электросамокат своими руками», но «чрезвычайно важно» иметь хороший опыт и багаж знаний в разработке технических приборов такой категорий сложности. Необходимо иметь достаточные знания и понимание принципа работы электрического самоката, и главное иметь четкое представление и уверенность в своих возможностях.

Сборку электросамокатов можно проводить на базе конструкций различных агрегатов. В большинстве случаев используются двухколесные оборудования:

  • передвижные средства на основе гироскутеров, далеко не дешевый вариант, но достаточно легкий в переделки в части подключения электробатарей);
  • оборудования, работающие на основе двигателя охлажденных радиаторов, такие можно приобрести у мастеров по разбору автомобилей. Сложность заключается в механической конструкции, но на выходе получиться мощных агрегат.

Для удобства можно разработать электросамокат со сидением, что будет очень удобным при долгосрочной эксплуатации. В этих целях понадобиться сама рама, но которую необходимо соорудить стойку со соединением. После сбора конструкции каркаса, собирается передача скорости, закрепление колеса, установка аккумулятора и монтаж двигателя. Оптимальный и бюджетным вариантом будет соорудить электросамокат на основе разобранного электрошруповерта, управление будет обеспечено за счет мопедной ручки, которая крепиться на курку и тросик от шруповерта. Для выполнения крутящегося момента самого колеса, используется цепная двухшестеренчатая жесткая передача с фрикционной насадкой.

Читайте также:  Солнечная сушилка для продуктов своими руками

Для выполнения рамы берется швеллер из алюминия или стали, сиденье можно взять с велосипеда, колесо подойдет от любой коляски или мотороллера. Вариации с аккумулятором могут быть разные: в зависимости от стоимости литиевые или из свинца. Мощность батарей должна быть на уровне 12 вольт каждая. Как варианта можно снять аккумулятор из электрического вертолета или старой дрели.

По сути помимо вышесказанных запасных частей, пригодиться еще болты размеров М8 и М10, тумблер с подачей электричества на 10 ампер.

Алгоритм сборки самодельного электрического самоката будет следующим:

  • Замер несущей рамы с подбором алюминиевого профиля.
  • Крепление опорной балки к раме самоката с помощью болтов и гаек размеров М8 и М10.
  • С задней стороны самоката проделываются отверстия для установки двигателя.
  • Внутри втулки монтируется муфта колеса.
  • Вдоль оси колеса крепится и стягивается болтами хомут, а под рамой устанавливается пластиковый короб внутрь которого протягивается провод.
  • На основании протянутого провода формируется электрическая цепь, которая позволяет переключать двигатель и аккумулятор.

Главная примечательная черта такого самодельного самоката является переносная батарея, которая находится в рюкзаке управляющего самокатом. Соединение осуществляется через протянутый кабель.

Практика самодельных самокатов показывает, что для успешного выполнения работы необходимо приложить не маленький объем усилий и возможно получиться сэкономить не так много средств, как это ожидается в начале работы.

Электросамокат своими руками: фото пошаговой сборки

Самодельный электросамокат сделанный своими руками из двигателя электродрели и редуктора от болгарки: фото сборки, а также видео испытаний самоката.

Электросамокаты постепенно входят в нашу повседневную жизнь, на улицах можно встретить такие аппараты не только для детей, но и для взрослых. Да и некоторые обладатели этих устройств, ездят на работу минуя пробки на дорогах, ведь запаса хода такого транспортного средства хватает на 15 — 20 км и заправлять его бензином не нужно.

Промышленные варианты самокатных устройств которые есть в продаже, стоят не дёшево, но для наших народных умельцев построить самокат на электротяге из подручных материалов не проблема и в этой статье мы рассмотрим такую самоделку.

Автор представленной самоделки решил сделать электросамокат своими руками для своих детей и это у него получилось.

Для сборки автор использовал следующие материалы:

  • Обычный самокат китайского производства.
  • Электродрель, работающая от аккумулятора 12V.
  • Ось и редуктор от болгарки.
  • Обгонная муфта «Бендикс» от стартера автомобиля.
  • Подшипники для роликового колеса – 3 шт.
  • Литий-полимерный аккумулятор — 12V и 2,2 А.
  • Провода.
  • Алюминиевые уголки.
  • Болты, гайки, заклёпки.

Далее несколько фото сборки электросамоката с описанием.

Автор разобрал дрель, оставил только двигатель с редуктором. С неработающей болгарки взял угловой редуктор и ось двигателя с ротором.

В своей конструкции автор использовал обгонную муфту от стартера авто. Обгонная муфта устанавливается в место крепления диска редуктора болгарки и соединяется с электродвигателем.

Обгонная муфта здесь нужна, чтобы при отключении двигателя колесо самоката не останавливалось и не тормозило, а продолжало вращение.

Обратите внимание! Бендикс может быть левосторонний или правосторонний, его нужно подбирать в зависимости от направления вращения.

Соединил ось от болгарки с колесом самоката, для этого подшипник колеса приварил к оси, также заварил внутри сам подшипник, чтобы он не вращался. Колесо намертво зафиксировано на оси чтобы передавался крутящий момент на колесо.

Ось колеса посажена на два подшипника закреплённых алюминиевыми уголками на раме самоката.

Теперь нужно соединить ось редуктора двигателя с бендиксом.

В оси редуктора двигателя просверлил (перпендикулярно оси) отверстие 3.3 мм, и забил в него кусок сверла.

В самом бендиксе сделал продольный пропил чтобы вошла ось с куском сверла, получилось что-то вроде карданного соединения.

На фото: помощники автора.

На раме закрепил литиево-полимерный аккумулятор.

На руле установил кнопку регулятора оборотов от электродрели, подключается регулятор просто, два провода идут на электродвигатель и ещё два на сам аккумулятор.

Вот так выглядит готовая самоделка.

Дети немедленно приступили к испытаниям самоката с моторчиком.

На этом видео показан электросамокат сделанный автором своими руками.

Как сделать электросамокат своими руками?

Фирменный электросамокат – это зализанный гаджет с мотор-колесом, мощным аккумулятором… И внушительной стоимостью. Да, есть эконом-варианты, но можно ли потратить ещё меньше? И если да, то как сделать электросамокат своими руками?

С чего начать?

Определитесь с тем, на базе чего Вы будете делать своего железного коня. Есть три хороших, многократно проверенных, варианта:

  • Из шуруповёрта. Дрели и шуруповёрты удобны тем, что из них очень легко вытаскивается батарея для подзарядки. Кроме того, у большинства моделей есть несколько скоростей, что тоже немало;
  • Из гироскутера. Очень хороши с точки зрения подключения батареи и управления, но достаточно дороги;
  • Из двигателя охлаждения радиатора. Пожалуй, самый тяжёлый с точки зрения реализации вариант, зато мотор довольно мощный и почти бесплатный (найти подходящий двигатель можно на любом авторазборе).

Если у Вас нет большого опыта работы с такими задачами, мы рекомендуем делать электросамокат своими руками из шуруповёрта.

Передача

Выбрали двигатель? Теперь важно решить, как Вы будете передавать от него крутящий момент на колёса. Доступны следующие варианты передачи:

  • Цепь;
  • Фрикционная насадка;
  • Две шестерни;
  • Жёсткая передача.

Опять же: если большого опыта нет, ставьте цепь. Вариант спорный, потому что цепь может слетать и требует обслуживания, но в реализации так будет проще всего.

Колёса

Какое колесо будет ведущим: заднее или переднее? Если выбираете заднее, будет проще с монтажом, если переднее, самокат будет лучше управляться. Мы советуем всё-таки заморочиться с подключением переднего колеса, это стоит того. Сами колёса можно взять самые обычные, с пластиковыми дисками. Хорошо подойдут колёса от садовых тележек.

Рама делается из обычных стальных труб. Профилированной стали толщиной 2.5 миллиметра будет вполне достаточно для того, чтобы сделанный своими руками электросамокат выдерживал нагрузку до 100 килограммов.

ВАЖНО: Если Вы делаете электросамокат не совсем с нуля, а на базе обычного – не моторизованного – скутера, вопросов с рамой и колёсами у Вас не будет. Просто выбирайте из прочных и устойчивых моделей: совсем изящные могут оказаться не готовы к серьёзным нагрузкам.

Аккумулятор

Не берите тяжёлые свинцовые батареи! Вам, скорее всего, не удастся аккуратно убрать их под деку, и аккумулятор просто сломает весь баланс Вашего скутера. Если делаете на базе шуруповёрта, вопросов нет – используйте родную батарею – если нет, смотрите на литиевые аккумуляторы для электрических вертолётов, тех же дрелей и тому подобной техники.

Также Вам понадобятся

  • Провода;
  • Кнопка или тумблер включения;
  • Пластиковый короб для аккумулятора;
  • Крепёж (как правило, это болты и гайки).

Использовать сварку или тому подобные технически сложные методы крепежа совсем не обязательно.

Как сделать электросамокат своими руками?

Лучшим выбором будет перед началом работ посмотреть видео на Ютубе. Ищите конкретно сборку скутера на базе выбранного Вами двигателя и с выбранной Вами передачей – есть ролики почти по всем существующим вариантам.

И, в любом случае, Вам потребуется какой-либо опыт работы руками. Идеально, если Вы уже работали с электрикой и металлом. Если опыта нет никакого, настоятельно рекомендуем найти партнёра по сборке или хотя бы консультанта – человека, который сможет посмотреть Вашу идею и проект, дать свои комментарии по нему.

Если делать всё аккуратно, электросамокат своими руками обойдётся всего в 5-7 тысяч рублей, а значит, Вы сможете заметно сэкономить. Успехов в сборке!

Двигатель и контроллер для электросамоката своими руками

В этой статье я расскажу как в домашних условиях сделать мощный двигатель для самоката или детского электромобиля с высоким КПД и простой контроллер к нему.

Первое что вас шокирует это то, что в этом двигателе не будет железа. Не нужно нарезать пластины статора или ротора на лазерном оборудовании, собирать в пакеты и подгонять всю конструкцию к микронной точности. Это обычно мешает обычным людям создавать самим двигатели. Вы удивитесь насколько проста конструкция и не поверите полученным от нее характеристикам.

Обычно вбивая в поиск на ютубе например “электродвигатель своими руками” вы видите катушку и магнит и это вращается и все знают, что да это работает, но кпд там ничтожный и нормальную тягу создать не может. Но, все ошибаются, на самом деле используя правильно катушку и магнит можно сделать мощный двигатель с высоким кпд.

С чего все начиналось. Когда-то просматривая патенты на двигатели я обратил внимание на двигатель из катушки внутри которой вращался длинный магнитный стержень закрепленный на валу, такая конструкция не приобрела распространение по причине низкого кпд из за слабых магнитов которые были в то время и немного неправильной конструкции. Забегая наперед скажу какой должна быть идеальная конструкция двигателя – магнит сферической формы закрепленный на оси полюсами перпендикулярно оси вокруг него располагается круглая катушка квадратного сечения (через нее проходит ось поэтому можно ее разделить на 2 части и разместить ближе к оси) – все – конструкция готова, остается закрепить все в корпусе и получится двухтактный двигатель. Правда найти такой магнит в продаже мне еще не удавалось но если все начнут делать такие двигатели то скоро появятся.

Сейчас в продаже есть магниты цилиндры диаметрально намагниченные с отверстием по оси, они почти идеально подходят (лучше на сейчас нету), стоят они в общем не дешево но все равно дешевле готовых двигателей раза в 2-5, самые крупные внутри катушки с током (15А 100-200 витков) руками не провернуть уже (за магнит не за ось, а за ось и плоскогубцами не провернуть). Первое опасение мое было когда я запускал такой двигатель на самокате – было, не порвет ли он случайно зубчатый ремень при старте. То-есть понимаете что это уже не те игрушечные двигатели с катушкой и магнитом что вы видите на ютубе.

Читайте также:  Трансформатор Тесла на качере Бровина своими руками и съем энергии

Теперь о КПД, оказалось все очень просто и предсказуемо, когда магнит цилиндр (сфера) повернут полюсами к виткам катушки то сила магнитного поля действует на магнит по касательной то-есть перпендикулярно к радиусу создавая максимальный вращательный момент а когда он повернут полюсами по оси катушки то момент равен нулю а это означает что в таком положении если подать на катушку ток он весь 100% пойдет в нагрев и кпд вращения = 0%, а когда он повернут полюсами к катушке то кпд максимум и зависит от установившегося тока при определенной нагрузке. Например если в этой точке при напряжении питания 10в установился ток 1А то полное сопротивление (активное + реактивное) = 10 Ом и если при этом сопротивление самой обмотки 1 Ом то кпд в той точке 90% (ну и соответственно если сопротивление обмотки 0,1 Ом то кпд 99%). Вывод – обмотка должна быть с как можно меньшим сопротивлением и запитывать ее нужно в тех точках где кпд максимальный их однозначно нельзя запитывать когда магнит повернут вдоль оси или почти вдоль оси так как это 90-100% потери (нагрев). И в этом можно убедится если собрать простой драйвер на 2х ключах (схема в конце статьи) и подать управление от микросхемы с почти любого куллера с 4мы выводами (контроллер управления куллером с встроенным датчиком холла и 2мя выходами которые обычно подключают напрямую к обмоткам). КПД будет на уровне 55% (максимум 72,2% минус потери на сопротивлении зависит от нагрузки на двигатель). Вы уже наверно поняли как нужно повышать КПД, сокращать угол запитки со 180 град до 90 – 45 – 30 – 15, чем меньше тем кпд ближе к 100% но снижается тяга. Где разумный предел, получается при 180 угле потребляем 100 вт отдаем в нагрузку 50-70 вт, если сократить угол до 90 то потребляем 50 вт а отдаем в нагрузку 37 – 44 – (максимум 89,97% – потери) кпд выше но отдаваемая мощность ниже при том же напряжении питания, 120 град (будет аналогично 3хфазному теоретический максимум 86% – потери на активном сопротивлении). Нужен двигатель с большой равномерной тягой и кпд 95%? Запросто – берете 6 магнитов на одну ось со смещением угла катушек или магнитов по 30град получаем 6ти фазный 12 тактный двигатель (аналог 12 цилиндровому двс) с кпд до 97.2% который также можно перепрограммировать на любой другой угол фазы и жертвуя кпд поднимать тягу еще в 2-3 раза при необходимости.

Эскиз ниже показывает конструкцию двигателя и размещение датчиков холла (в примере датчики холла разведены от середины катушки на угол 45 градусов что дает 90 градусов угол запитки обмоток, когда полюса магнита находятся максимально близко к виткам катушки)

Мой двигатель однофазный двухтактный с углом запитки 110 град выдал кпд 87% на скорости 13 км/ч с нагрузкой 92 кг по ровной дороге при этом обмотки заклеенные в закрытом деревянном корпусе за час непрерывной езды нагрелись аж до 41 градуса при среднем потреблении двигателя 88 Вт. Две обмотки по 125 витков в параллель проводом диаметром 0,83 мм, магнит 65 диаметром, 30 высота, внутренний 18 мм ссылка. В сумме меди 260 грамм из расчета на 260 Вт. Мой вес 85 кг (самокат 8кг с двигателем и батареей, легче только из карбона), питание 10х Samsung INR18650-25R = 87 Вт/час (42В максимум с отводом от середины, 2.5 А/ч) мне полного заряда хватает на

15 км по ровной дороге.

Изначально использовался 1 датчик холла (но я уже тогда знал что это большие потери так как делал такие двигатели и раньше), так двигатель на холостом ходу потреблял 42 Вт (1 А на каждую половину батареи, итого 2*21 или 1*42) и за 2 минуты нагревался до 50 градусов (это без нагрузки), установка 2х датчиков холла снизила ток холостого хода в 10 раз! и он составил 100 мА (4,2 Вт) и греться он перестал. На максимальной нагрузке (езда в горку) ток достигал 6 ампер (>250 Вт) и обмотка разогревалась так что больше пары минут нельзя было ездить а после установки 2х датчиков холла и подачи питания на обмотки только в нужные моменты, согласно рисунку выше, полностью решило проблему перегрева (значительно подняло кпд) и ток при заезде на ту же горку упал в 2 раза (130 Вт)

И так магниты с катушками запакованы в корпус, вал (болт М6 100мм на котором гайками с бортиком, зажимные для колес, через шайбу и резиновую прокладку зафиксирован магнит) закреплен в немагнитных стальных подшипниках (это в идеале, но я использовал обычные дешевые стальные но сила магнитного поля такая что крутятся они с трудом, поэтому лучше сразу нержавейку ставить) и самое главное как его теперь запустить. Я использовал самый простой вариант одна катушка и один магнит – самый дешевый вариант и для самоката подходит идеально, естественно так как запитываем только 90 – 120 градусов сектор на такт то остается незаполненные тягой сектора и стартовать такой двигатель будет с толчка, но это же не вентилятор а двигатель для самоката, оттолкнулся, включил двигатель и поехал, все просто. Если же нужен автопуск то минимум нужно делать 2х фазный 4х тактный, такой поставил в детском автомобиле.

Контроллер

Фраза “шим регуляция” у меня ассоциируется с потерями, запитывать нужно постоянным током чтобы избежать потерь переключения на ключах и не греть диоды в ключах, в общем контроллер может работать с кпд 97% и выше если забыть про шим, а скорость лучше регулировать напряжением питания (например у меня в самокате она фиксированная 13 – 18 км/ч в зависимости от веса ездока). Запитка обмотки двумя тактами возможна или мостом но тогда потери всегда на 2х ключах или полумостом с питанием с отводом от средней точки, выбран именно такой вариант так как в 2 раза уменьшает потери на ключах (всегда катушка включена только через 1 ключ). Еще из плюсов такого полумоста то что обратная эдс при отключении катушки сливается через 1 диод в противоположное плечо и потери на диодах тоже в 2 раза меньше то-есть больше энергии вернется в конденсатор / аккумулятор так же и с рекуперации от скатывания с горки. В итоге получаем полумост + драйвер полумоста + схема управления.

Схема управления

Использование одного датчика хола не дает возможность управлять углом в котором запитывается обмотка, поэтому нужно минимум 2 датчика расположенные таким образом чтоб получать включение обмоток в нужном диапазоне, проще всего сделать угол 90 град (для этого нужно разнести датчики на 45 градусов от витков катушки в обе стороны) тогда пары датчиков хватит на 4 такта (используем только 2 из них для однофазного) . Каждый датчик возвращает 2 позиции которые означают видит ли он северный или южный полюс, так вот когда оба видят северный включаем один ключ, когда оба видят южный второй, при использовании микросхем от куллера – реализуется логикой 2или-не, на входы двух логических элементов подается питание через сопротивления на выходах при этом 0, микросхемы куллера коммутируют входы логических элементов на ноль, когда оба входа на нуле на выходе 1 – включается 1 ключ, и так же когда на втором логическом элементе оба входа на нуле включается другой ключ. Все просто. Учитывайте при выборе микросхемы драйвера куллера (датчик холла) что они есть с защитой от остановки и без, для двигателя поддержки как у меня на самокате лучше использовать с защитой он запустится только при начале езды, но для двигателя который должен стартовать сам нужно выбирать без защиты и делать ее если необходима другим способом (защита от перегрузки по току например).

Микросхем логики у меня не было потому заменил транзисторами. Схема подключения драйвера мосфетов по даташиту.

Отладка двигателя

Хочу отметить важные моменты которые уберегут детали контроллера от случайного выжигания. Дело в том что обратная эдс с катушки очень коварная штука, она может спалить всю электронику и драйвер и микросхемы с датчиком холла. Для предотвращения таких ситуаций обязательно должны стоять конденсаторы по входу питания в которые сливается обратная эдс с катушки (через защитные диоды в мосфетах) при случайном отключении батареи, минимум 1000 мкф 50В с низким esr. Также для предотвращения попадания выбросов высокого напряжения на выход драйвера через обратную емкость мосфета, обязательно в цепи затвор исток должен стоять стабилитрон на 13-15В (что ниже допустимого напряжения затвора 20В но выше управляющего напряжения с драйвера 12В).

При первом включении обмотку лучше подключать через сопротивление ограничивающее максимальный ток (10-50 Ом), переворотом датчиков холла добиваемся вращения в нужную сторону. Также перемещая датчики можно найти позиции где потребление на холостом ходу будет минимальным и работа двигателя тихой. Сильно уменьшать угол запитки не стоит ( Samsung INR18650-25R = 38$

Итого, электрификация самоката обошлась в

Плюсы и минусы

Плюсы:

  • двигатель вращается без какого либо сопротивления, что не мешает поездке на самокате как на обычном при отключенном питании
  • малый вес
  • цена
  • высокая эффективность

Минусы:

  • нельзя устанавливать такой двигатель вблизи магнитных материалов (приведет к залипанию ротора, использование в корпусе железных болтов тоже недопустимо, только нержавейка или клей)
  • нельзя устанавливать очень близко с массивными токопроводящими материалами (торможение вихревыми токами, идеально использовать раму из пластика, дерева, карбона тогда можно ставить где угодно)
  • придумайте и напишите в комментариях (низкая скорость не катит, можно поднять напряжение, меня устраивает скорость для езды по пешеходным дорожкам)

Больше фото

Прижатие ремня для большего сцепления с зубчатым колесом

Первые включения (еще с 1 датчиком холла и пониженным напряжением питания 2х8В) максимальная скорость 3-5 км/ч

Настройка положения датчиков (катаемся, меряем потребление, переклеиваем датчик холла ищем оптимальный вариант) на фото оптимальный

Ссылка на основную публикацию