電動自転車モーターについて詳しく見る

電動自転車モーターの定義 

モーターは使用環境や周波数に応じて形状が異なります。モーターの種類が異なれば、特性も異なります。現在、永久磁石DCモーターは電動自転車に広く使用されています。いわゆる永久磁石モーターとは、モーターのコイルがコイルではなく永久磁石によって励磁されることを意味します。これにより、励磁コイルの動作時に消費される電力エネルギーが節約され、モーターの電気機械変換効率が向上するため、限られた搭載エネルギーで電気自動車の駆動電流を低減し、走行距離を延ばすことができます。 

電動自転車のモーターは、モーターの通電形態によりブラシモーターとブラシレスモーターに分けられます。 （現在、電動車椅子のモーターはブラシモーターを除き、その他はすべてブラシレスモーターです。） 

モーター アセンブリの機械的構造に応じて、一般に「歯付き」 (モーターの速度が高く、ギアによって減速する必要がある) と「歯なし」 (モーターのトルク出力に減速が発生しない) の 2 つのカテゴリに分類されます。 

ホール部品の有無により、ホールモータとホールフリーモータがあります。 

取り付け位置に応じて、ハブモーターとミッドドライブモーターに分けられます。

ブラシレスギアモーター

ギヤードモーターは減速モーター、高速モーターとも呼ばれます。ステータ速度は約 1200RPM に達することがあり、ギア減速により最終的なモーター速度は約 280RPM になります (たとえば、速度比は 1:4.4)。

コストの問題からプラスチックギヤが多く使用されており、寿命が限られています。時間が経つと歯車の歯が磨かれてきます。金属ギアであればそのような問題はありませんが、コストが高くなり、騒音も若干高くなります。現在、当社のモーターはすべてナイロンギアです。

利点：小型、軽量、大トルク、小さな運転電流、省電力。モーターは低騒音です。

短所: 電力が低く、速度が遅い。

ギヤレスモーター/DCモーター

ギヤレスモーターは低速モーターとも呼ばれます。主にステーター、ハブ、エンドカバーで構成されたシンプルな構造です。減速機がなければ、ステーターの速度が直接出力されます。一般的な回転速度は200～400RPMです。

利点：高トルク、高速、高出力。ギヤ機構がないため、小型モータでも破損率が低くなります。

デメリット：サイズが大きい、重い、動作電流と消費電力が若干大きい

ホールモーターとホールフリーモーター

ホール モーター: モーターには 3 つの位置のホール センサーがあります。モーター出力線は8本あり、3相線+ホール信号線3本+ホール電源正負2線で構成されています。 2013年より速度センサーがモーター内部に内蔵されるようになり、ホールモーターの出口が9芯になりました。

ホールフリーモーター: モーターコンセントには三相線のみがあります。インバンド速度測定センシングの場合、出線は 6 本 (3 相線 + 1 速度測定ホール信号線 + 2 ホール電源正極および負極) です。

注: ホール モーターはホール コントローラーと一致する必要があります。ホールフリー モーターはホールフリー コントローラーと適合させる必要があります。現在、ホール モーターの有無にかかわらず適合できるデュアルモード コントローラーもあります。

ホールモーターの動作原理

ホールの信号線は、コイルに対するモーター内の磁性鋼の位置を伝達します。 3 つのホールの信号に従って、コントローラーは現時点でモーター コイルに電力を供給する方法を知ることができます (ホール信号が異なると、モーター コイルに対応する方向の電流を供給する必要があります)。つまり、ホールの状態が異なり、コイルの電流の方向が異なります。

ホール信号はコントローラに送信され、コントローラは太い線（位相線）を介してモータコイルに電力を供給し、モータが回転し、磁石鋼とコイル（正確にはステータに巻かれたコイル）が回転します。ホールは新しい位置信号を誘導し、コントローラの太い線がモータコイルに電力を供給して電流の方向を再び変更し、モータは回転し続けます（コイルと磁石鋼の位置が変化すると、コイルはそれに応じて電流の方向を変更する必要があるため、モータは一方向に動き続けることができます）。そうしないとモーターが

ホールフリーモーターは、まず車両をペダルで漕ぐ必要があり、モーターが一定の回転速度に達した後、コントローラーがモーターの位相を認識し、コントローラーがモーターに電力を供給できるようになります。これは非ゼロ起動と呼ばれます。簡単に一般的に言えば、ハンドルで加速する前に足を踏む必要があります。

逆に、ホールモーターがあれば、ハンドルの回転で直接モーターを起動することができ、ゼロスタートとなります。

ホールフリーモーターの利点: 

1. ホールが損傷しないため、耐用年数と信頼性が向上します。 

2. ホールを使わないのでコストが安い

3. ホールを溶接する必要がなく、製造が簡単です。

ホールフリーモーターのデメリット:

1. ロータ位置を検出するホールがないため、駆動部でゼロ点電流検出を行う必要があり、起動時にモータが振動したり、起動できなかったりするため、起動がスムーズではありません。

2. 大きな荷重や大きな荷重変化には適しません。

ホールモーターの利点:

1. ホールセンサーが内部に取り付けられており、ローターの位置を検出し、スムーズに起動できます。

2. ホールセンサーのおかげで、モーターはゼロ速度で始動できます。

ホールモーターの欠点:

1. ホールなしのものより価格が高くなります。

2. ホールがない場合に比べて構造が複雑になります。

それで、電動自転車のモーターについて新たに理解できましたか?ご質問がございましたら、ご相談ください。