alexxlab

Делаем электровелосипед из двигателя стиральной машины своими руками

Сломанная стиралка не подлежит ремонту? Не беда. Главное, чтобы мотор был исправен. Чего только не делают из старых запчастей техники, но электровелосипед — это самоделка 21-го века. Если вас больше не устраивает стиральная машина, велосипед составит ей конкуренцию. Как собрать этот непростой механизм и на что обратить внимание?

Для проекта вам понадобится велосипед с прочной рамой и старая стиралка. Важно, чтобы двухколесный транспорт имел мощный каркас, ведь ему придется выдерживать не только седока, но и вес дополнительной конструкции.

Собрать самодельный велосипед непросто, поэтому понадобится полноценный набор инструментов, токарный и сверлильный станок, аппарат для сварки. В идеале — мастерская слесаря.

Чтобы передать крутящий момент от двигателя до колеса, понадобится приводной ремень. В общем, конструкция будет состоять из таких элементов:

  • большого и малого шкива;
  • ремня;
  • вала мотора;
  • велосипедной втулки.

К сожалению, большой шкив диаметром 22 см найти сложно, поэтому разберем, как изготовить деталь своими руками. Вот этапы роботы:

  1. Из стального листа толщиной не менее 2 мм вырежьте круг на станке.
  2. Чтобы закрепить элемент, на втулке заднего колеса проделайте отверстия между спицами. Точно такие же отверстия сделайте в заготовленном круге.
  3. Стальной круг отличается большим весом. Чтобы убрать хотя бы несколько килограммов, по краям будущего шкива проделайте отверстия большего диаметра.
  4. Чтобы доделать шкив, нужно приварить стальную полосу к его ребру. Возьмите полосу размером 20 х 4 мм. Постепенно приваривайте деталь, сгибая по ребру. Задача не из легких, но вы справитесь.
  5. Все оплошности и неровности поможет устранить токарный станок.

Вуаля! Большой шкив готов к установке. По желанию можете окрасить элемент в тон велосипеда. Закрепите самоделку на заднем колесе транспорта.

Работа с рамой

Конечно, не все так просто. Дело в том, что шкив упирается в раму велика, что не дает ему вращаться. Единственный выход — это подогнуть раму с учетом новых элементов.

Теперь нужно скомпоновать общую конструкцию с двигателем от стиральной машины. Важно рассчитать расстояние от мотора до большого шкива так, чтобы ремень натягивался оптимально. Что делаем:

  • К заднему багажнику привариваем стальные поперечные трубки с двух сторон. Это необходимо, чтобы укрепить конструкцию.
  • Нет багажника? Тогда сварите его из тех же трубок так, чтобы удобно закрепить мотор.

Рекомендация! Предварительно закрепите мотор с помощью деревянных досок, натяните ремень и посмотрите, как будет вращаться колесо. Только после этого устанавливайте стационарную конструкцию.

Окрасьте готовую раму и установите мотор. Закрепите заднее колесо с большим шкивом. Натяните ремень и прокрутите механизм. Если все хорошо держится, пора переходить к самой ответственной части — подключению.

Питание электродвигателя

Здесь перед мастерами встает дилемма: сможет ли мотор от стиралки работать на постоянном токе от аккумулятора, если в машинке он запускался от переменного напряжения в 220 Вольт? Оказывается, может, и даже лучше, чем на переменном.

Но появляется новая проблема. Какие аккумуляторы выбрать и где их закрепить? Ведь все детали займут довольно много места. Оптимальный выход — приобрести восемь аккумуляторов для мотоциклов, каждый из которых выдает по 12 Вольт. Итого получится 96 Вольт.

В нашем случае закрепить батареи пришлось на раме. Для этого необходимо было снова укрепить конструкцию, а также продумать отдельные крепежи для каждого аккумулятора. Вес электровелосипеда увеличился, но от этого никуда не деться.

Теперь нужно собрать модуль управления, чтобы регулировать обороты мотора и рост тока. Это под силу сделать тем, кто разбирается в электронике. Вот что понадобится:

  • импульсный преобразователь для понижения, рассчитанный на 32,5 кГц;
  • микросхема типа IR2127S;
  • микроконтроллер ATtiny26;
  • измерительный и переменный резисторы;
  • преобразователь DC-DC P6AU-1215ELF;
  • три диода 10CTQ150;
  • корпус из пластика;
  • автомат 6А;
  • три транзистора IRFB33N15D;
  • диоды красного и зеленого цвета;
  • зарядка от телефона;
  • радиатор от платы компьютера.

Готовый блок важно защитить от влаги и повреждений, поэтому поместите его в пластиковый корпус, а снизу закрепите радиатор.

Как запустить электровелосипед из стиральной машины? Нажмите на «газ» на руле. Вы заметите, как мотор начинает работать и вращать ремень. При этом на плате загорится зеленый диод. При недостатке энергии блок просигнализирует загоранием красного диода. Это значит, что пора крутить педали.

Итак, работа окончена. Испытания доказали, что самодельный транспорт способен проехать на скорости 25 км/ч до 19 км на одном заряде. Максимальный разгон велосипеда составляет 30–35 км/ч по ровной дороге. Конечно, при вращении педалей скорость может возрасти до 50 км/ч, но батареи при этом садятся быстрее.

Пример самодельного электровелосипеда показан на видео:

Как сделать мотор-колесо прямого привода своими руками

Для превращения велосипеда в электровелосипед чаще всего используется кареточный электродвигатель или мотор-колесо. С помощью мотор-колес можно реализовать передний, задний или полный электрический привод. В зависимости от особенностей конструкции мотор-колеса бывают редукторными и прямоприводными.

Электромотор прямого привода не имеет редуктора и обеспечивает частоту вращения колеса, совпадающую с частотой вращения ротора. По сравнению с редукторными моделями, электродвигатели прямого привода:

  • более надежны, очень долговечны – из-за отсутствия трущихся деталей и шестеренок;
  • позволяют использовать рекуперацию – обратное превращение кинетической энергии движения в электроэнергию и восполнение заряда батареи при торможении без применения тормозных колодок;
  • производятся более мощными и тяжелыми – весом до 10 кг и более, мощностью до нескольких кВт;
  • более требовательны к толщине спиц, прочности обода, вилки и рамы, мощности батареи, надежности тормозов и остальных узлов;
  • при той же мощности обеспечивают на старте пониженный момент и меньшее ускорение;
  • при использовании мощного и тяжелого мотора – влияют на инерционность и маневренность велосипеда.

Как сделать электромотор для велосипеда?

Конечно, проще и надежнее купить готовый электромотор и установить его на велосипед. Но если вы увлекаетесь электросамоделками, можете соорудить мотор-колесо прямого привода своими руками. Для этого подойдет инверторный двигатель от стиральной машины-автомат LG с прямым приводом. Найти его на вторичном рынке – простая задача, но гораздо сложнее адаптировать приобретенный движок под мотор-колесо.

Мощность такого двигателя зависит от вместимости стиральной машины. Компания LG производит модели с вместимостью бака от 3 до 12 кг, с мощностью электромотора от 300 до 1000 Вт. Но выбрать электрический мотор подходящей мощности – это только первый и самый простой шаг. Далее предстоит его превращение в мотор-колесо с использованием ступенчатого подшипника и крепежного диска.

Основные проблемы при изготовлении самодельного МК

При изготовлении мотор-колеса придется столкнуться с несколькими недостатками:

  1. Движок от стиральной машины по виду отличается от велосипедного электродвигателя. Он имеет только статор и ротор. У него нет подшипника и ступицы. Без барабанного вала, за пределами стирального узла, его проблематично установить и отцентрировать. Для использования такого двигателя на электровелосипеде понадобится ступичный подшипник и токарный станок, чтобы выточить посадочное гнездо.
  2. Для статора необходимо сделать крепежное кольцо. Для этого понадобится лист металла и лазерный станок, в крайнем случае – фрезерно-сверлильный станок и болгарка.
  3. На движке от стиралки неподходящая обмотка – алюминиевая, рассчитанная на напряжение 220 В. Нужно перемотать ее на медную и отрегулировать напряжение с учетом бортового напряжения будущего электровелосипеда.
  4. В моторах от стиральных машин стоят ферритовые магниты. Их желательно заменить неодимовыми магнитами, что сопряжено с дополнительными расходами. К тому же,следует усилить чашу ротора кольцом из стали и создать систему замыкания для магнитных полей.
  5. У чаши ротора со стиральной машины не предусмотрены выступы с отверстиями для установки спиц.
    Об их выполнении придется позаботиться самостоятельно. Поэтому спицовка самодельного мотор-колеса потребует немного больших усилий, чем установка его заводского аналога.

Купить или сделать самому?

Купить мотор-колесо проще и надежнее. Вам не придется проявлять сверхспособности для его изготовления и гадать, будет ли оно работать после стольких потраченных часов и приложенных усилий. Сделать самому – можно, если есть необходимое оборудование и опыт работы с электроникой.

Какой вариант выгоднее – зависит от того, что вы больше цените. Если вам дорого свое время, выбирайте и заказывайте МК с нужными вам характеристиками у нас. Но если хочется поэкспериментировать и сделать мотор-колесо собственного производства, можно рискнуть.

В предыдущей статье мы поделились историей из жизни наших заказчиков – об аренде электровелосипеда для жены.

Самодельный электровелосипед из стиральной машины

Среди необычных применений двигателя от стиральной машины самым необычным можно считать превращение его в мотор для велосипеда. Мотор для велосипеда от стиральной машины – звучит более чем экстравагантно, а выглядит совершенно эксклюзивно. О том, можно ли сделать этот «технический артефакт» и как это сделать, читайте в этой публикации. Сразу предупреждаем, проект технически сложный и достаточно затратный, поэтому если вы не уверены в своих силах, лучше не начинать.

Привод

Прежде чем приступить к переделке обычного велосипеда в электробайк, оцените технический потенциал своего железного коня со стороны. Велосипед должен иметь достаточно мощную раму, так как она должна как минимум выдерживать вес велосипедиста и вес оборудования, которое будет на нем установлено. Если с этим все в порядке, можно приступать к переделке велосипеда и установке на него двигателя от стиральной машины, механизма привода, системы управления и источников питания.

Начнем с разработки и установки деталей приводного механизма. Сразу отметим, что для того, чтобы сделать самодельный электровелосипед из двигателя старой стиральной машины, нужна полноценная слесарная мастерская.

Ну или хотя бы токарный станок, сверлильный станок, сварочный аппарат, а также внушительный набор материалов и инструментов, включая довольно просторную комнату, где можно проводить опыты.

Приводной механизм будет состоять из следующих элементов:

  • модифицированный чехол для велосипеда;
  • большой шкив;
  • приводной ремень от стиральной машины;
  • малый шкив двигателя
  • вал двигателя.

Самое сложное здесь, пожалуй, изготовление большого шкива. Найти деталь обычного размера, подходящую по размеру, практически невозможно, поэтому приходится это делать.

  1. Из стального листа (2 мм) вырезаем идеальный круг.

Рекомендуемый диаметр шкива 22 см, но если токарный станок может вырезать круг большего диаметра, то делайте больше, тем надежнее будет приводной механизм.

  1. Во ступице заднего велосипедного колеса между спицами сверлим небольшие отверстия. Аналогично сверлим отверстия в стальном круге.
  2. По краям стального круга сверлим большие отверстия, элементарно для уменьшения веса детали. Потому что, как было отмечено выше, вся экипировка вместе с райдером будет весить немало, и нужно максимально разгрузить раму велосипеда, набрав хотя бы несколько килограммов.
  3. Далее, ответственный момент, необходимо приварить к краю диска стальную полосу 20х4 мм. Приваривать нужно постепенно сгибая полосу металла ровно по краю. Это не самое простое дело, ведь сварной шов должен получиться идеально ровным.
  4. После этого загружаем деталь в токарный станок и снова обрабатываем, убирая все неровности и шероховатости.
  5. Вот наша деталь и превратилась в полноценный шкив. Теперь осталось покрасить и прикрутить основную часть приводного механизма к заднему велосипедному колесу.

Важно! Толщина большого шкива не позволит вращаться велосипедному колесу после установки, так как деталь будет касаться рамы. Вы должны либо согнуть раму, либо доработать ее как-то по-другому, в зависимости от конструкции велосипеда.

Модификация рамы

Сделали большой шкив, адаптировали остальные части приводного механизма. Кстати, остальной приводной механизм переделывать не нужно. На валу мотора от стиральной машины уже стоит небольшой шкив, там же и приводной ремень, так что с чистой совестью можем приступить к переделке велосипедной рамы. При доработке рамы под новый электровелосипед надо учитывать, что двигатель на ней должен располагаться максимально жестко. Для этого выполните следующие действия.

  • Если у велосипеда стандартный багажник, к нему привариваем дополнительные поперечные трубки для усиления конструкции.
  • Если багажник не предусмотрен, то нужно сварить из труб мотораму, наподобие того, что показано на рисунке ниже.
  • Новые детали рамы необходимо отшлифовать, покрасить и высушить.

Внимание! При сварке каркаса двигателя учитывайте высоту его посадочного места. Необходимо, чтобы расстояние между малым шкивом двигателя и большим шкивом велосипедного колеса было идеальным для натяжения ремня.

Продолжаем собирать электровелосипед. Устанавливаем двигатель на раму, ставим заднее колесо, при прикрученном шкиве проверяем вращение колеса. Натягиваем приводной ремень, даем небольшие обороты рукой, проверяя, не соскакивает ли. Если все в норме, начинаем заниматься подключением двигателя стиральной машины и организацией ее автономного питания.

Управление питанием двигателя

О том, как подключить двигатель от стиральной машины, чтобы он работал, мы писали и говорили неоднократно. Так что не будем снова заострять внимание на этом вопросе, а сразу приступим к организации автономного питания нашего коллекторного двигателя. В противном случае наш самодельный электровелосипед будет приводиться в движение мускульной силой ног.

Для начала разберемся, может ли коллекторный двигатель от стиральной машины работать на постоянном токе? Ведь аккумуляторные батареи, которые станут основным источником питания мотора электровелосипеда, выдают постоянный ток, а стиральная машина и ее агрегаты работают от сети переменного тока (бытовая сеть 220В). Оказывается, с этим проблем нет, к тому же двигатель от стиральной машины на постоянном токе работает гораздо лучше, чем на переменном, что, конечно, только на руку.

Выберите правильные батареи. Это может быть затруднительно, так как нам потребуется несколько достаточно массивных аккумуляторов, которые сложно закрепить на велосипеде из-за их размеров и веса. Оптимальный вариант — восемь компактных мотоциклетных 12-вольтовых аккумуляторов, которые вместе выдают напряжение 96В. Но есть проблема — даже такие аккумуляторы занимают много места и достаточно много весят, а как разместить их на раме электровелосипеда непонятно.

После долгих размышлений и ряда неудачных экспериментов с аккумуляторными ящиками было решено распределить аккумуляторы равномерно по всему каркасу, подвесив их электровелосипедом, как елку игрушками.

Это техническое решение добавило проблем.

  • Во-первых, как видно на рисунке выше, необходимо было еще раз усилить раму велосипеда, чтобы выдержать дополнительную нагрузку. Это, к сожалению, привело к тому, что вес «железного коня» в очередной раз увеличился, но с этим ничего не поделаешь.
  • Во-вторых, пришлось приварить к раме 8 отдельных креплений аккумуляторов, чтобы их можно было надежно зафиксировать.
  • В-третьих, пришлось буквально обвешать всю раму проводами для соединения аккумуляторов друг с другом и с двигателем.
  • Ну и в-четвертых, пришлось в очередной раз восстанавливать эстетику, почти полностью перекрашивая раму велосипеда.

Блок управления

Есть еще ряд технических сложностей, которые мы еще не рассмотрели — как контролировать обороты двигателя, как не допустить подъема тока до максимальных значений при старте электровелосипеда и при его разгоне и как, наконец, следить за зарядом аккумулятора во время движения. Решить эти трудности поможет блок управления электровелосипедом, который нам нужно собрать. Нам понадобится:

  1. Импульсный понижающий преобразователь 32,5 кГц.
  2. Переменный резистор.
  3. Микроконтроллер ATtiny26.
  4. Измерительный резистор.
  5. Чип IR2127S.
  6. Три силовых транзистора типа IRFB33N15D.
  7. Три диода типа 10CTQ150.
  8. Зарядка от мобильного телефона.
  9. DC-DC преобразователь P6AU-1215ELF.
  10. Красный и зеленый светодиоды.
  11. Автомат 6А.
  12. Пластиковый корпус подходящих размеров.
  13. Металлический радиатор от материнской платы компьютера.

Процесс сборки модуля управления описывать не будем, да это и не нужно, так как вся необходимая информация представлена ​​на схеме выше. Вам нужно только прочитать эту схему, понять и воспроизвести на нескольких печатных платах. В результате должно получиться что-то похожее.

Плату необходимо поместить в компактный водонепроницаемый пластиковый корпус, прикрутив к днищу радиатор.

Мы не нашли подходящего корпуса для модуля, поэтому пришлось использовать то, что есть. Чтобы модуль управления начал работать, необходимо включить машину, повернуть «ручку газа», то есть переменный резистор, закрепленный на руле электровелосипеда. После чего двигатель начнет плавно набирать обороты, а на модуле загорится зеленый светодиод.

Если аккумуляторы полностью разряжены или их емкость недостаточна, загорится красный светодиод, после чего через несколько секунд цепь обесточится. Вам придется идти «на своих двоих», пока не удастся перезарядить батареи.

Испытания и их результаты

Пришло время опробовать «адскую машину», на которую ушло столько времени, труда и денег. К испытаниям мы подошли не менее щепетильно, чем к изготовлению самодельного электровелосипеда и провели их в три этапа: ч.

  • Езда по ровному асфальту с небольшими подъемами и спусками со скоростью 25 км/ч.
  • Езда на максимальной скорости по ровному асфальту без подъемов и спусков.

    • В итоге в первом случае, разогнавшись до 18 км/ч и выдерживая эту скорость, удалось проехать по грунтовке и разбитому асфальту на одном заряде аккумулятора 27 км. Мышечная сила ног почти не использовалась. По пути не было подъемов и спусков.

    Проехав на электровелосипеде по ровному асфальту с небольшими спусками и подъемами со скоростью 25 км/ч, нам удалось установить рекорд 19км на одном заряде аккумулятора. И наконец, тесты на максимальной скорости показали, что наш самодельный электровелосипед может разогнаться до 30-35 км/ч, это, конечно же, на ровном асфальте, без спусков и подъемов.

    Внимание! Вес гонщика, тестировавшего байк, составил 96 кг.

    Примечательно, что если помогать двигателю вращением педалей, то можно относительно легко достичь максимальной скорости 45-50 км/ч, а если постараться, то можно выжать и 60 км/ч. В этом случае аккумуляторы разряжаются быстрее, примерно через 10-15 км такого спринта.

    В заключение отметим, что для того, чтобы сделать электровелосипед из стиральной машины самостоятельно, потребуется как минимум несколько месяцев, мастерская, огромное количество сил и терпения, а также денег. Кстати, на проект мы потратили около 700 долларов при условии, что нам не пришлось покупать велосипед и детали старой стиралки. Если вы решили сделать свой собственный электровелосипед — дерзайте, мы можем только пожелать вам удачи!

    Двигатель стиральной машины? | Мотовелосипеды

    JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.