Порівняння безредукторних двигунів-матрица та двигунів-матрица з редуктором

Ключем до порівняння безредукторних та редукторних двигунів-маточин є вибір більш підходящого рішення для сценарію використання.

Безредукторні двигуни-ступічки використовують електромагнітну індукцію для безпосереднього приводу коліс, що забезпечує високу ефективність, низький рівень шуму та просте обслуговування. Вони підходять для рівних доріг або умов невеликого навантаження, таких як міські електромобілі;

Мотор-редуктори з маточиною збільшують крутний момент завдяки зниженню передачі, мають великий пусковий момент і підходять для підйому, завантаження або руху бездоріжжям, наприклад, для гірських електромобілів або вантажних вантажівок.

Вони мають суттєві відмінності в ефективності, крутному моменті, шумі, витратах на обслуговування тощо, і вибір відповідно до потреб може враховувати як продуктивність, так і економічність.

Чому вибір двигуна має значення
Очевидно, що вибір відповідного двигуна залежить не лише від його продуктивності, а й від питань економії та надійності. Даний двигун може підвищити ефективність системи, зменшити споживання енергії та подовжити термін служби суміжних компонентів, що робить його оптимальним для застосування. З іншого боку, використання невідповідного двигуна може призвести до негативних наслідків, включаючи зниження експлуатаційних переваг, підвищення витрат на технічне обслуговування та навіть передчасні поломки машин.

Що такеБезредукторні двигуни-ступінки

Безредукторний двигун-матрица безпосередньо приводить у рух колеса за допомогою електромагнітної індукції без необхідності використання редуктора. Він має високу ефективність, низький рівень шуму, просту конструкцію та низькі витрати на обслуговування. Він підходить для рівнинних умов з невеликим навантаженням, таких як міські поїздки та легкі електромобілі, але має малий пусковий момент та обмежену вантажопідйомність.

Застосовні сценарії

Міські електромобілі для поїздок на роботу: підходять для рівних доріг або невеликих навантажень, таких як щоденні поїздки на роботу та короткі поїздки, що дозволяє повною мірою реалізувати їхні переваги високої ефективності та безшумності.

Легкі транспортні засоби, такі як електричні велосипеди, низькошвидкісні електричні скутери тощо, які не потребують високого крутного моменту, але зосереджені на енергозбереженні та комфорті.

Що таке редукторні двигуни-ступиці

Редукторний двигун-маточина — це система приводу, яка додає механізм зниження передачі до двигуна-маточини та забезпечує «зниження швидкості та збільшення крутного моменту» за допомогою зубчастого колеса для задоволення потреб різних умов роботи. Його основною особливістю є покращення крутного моменту за допомогою механічної передачі та балансування високошвидкісної та низькошвидкісної роботи.

Ключові відмінності міжБезредукторні двигуни-ступінкиіМотор-редуктори

1. Принцип та структура керування

Безредукторний двигун-ступінь: безпосередньо приводить в рух колесо за допомогою електромагнітної індукції, без механізму зниження передачі, проста конструкція.

Мотор-редуктор з маточиною: між двигуном і колесом встановлена шестерня (наприклад, планетарна передача), а потужність передається через «зменшення швидкості та збільшення крутного моменту», а структура є складнішою.

2.Крутний момент і продуктивність

Безредукторний двигун-ступінь: низький пусковий момент, підходить для рівних доріг або невеликих навантажень, висока ефективність рівномірної швидкості на високій швидкості (85%~90%), але недостатня потужність під час підйому або завантаження.

Мотор-редуктор з маточиною: за допомогою шестерень для посилення крутного моменту, сильні пускові та підйомні можливості, вища ефективність на низьких швидкостях, підходить для важких навантажень або складних дорожніх умов (таких як гори, бездоріжжя).

3.Шум та вартість обслуговування

Безредукторний двигун-матрица: відсутність зачеплення шестерень, низький рівень шуму під час роботи, просте обслуговування (не потрібне змащування шестерень), тривалий термін служби (10+ років).

Мотор-редуктор з маточиною: тертя шестерень створює шум, трансмісійне масло потрібно регулярно замінювати, потрібна перевірка на знос, вартість обслуговування висока, а термін служби становить близько 5~8 років.

Застосовувані сценарії безредукторних двигунів-маточин

Міські поїздки на роботу: У щоденних поїздках на роботу рівними міськими дорогами, таких як електричні велосипеди та легкі електричні скутери, безредукторні двигуни-маточини можуть повністю використовувати свою перевагу в ефективності 85%~90% як при русі на високій швидкості, так і з постійною швидкістю завдяки своїй високій ефективності та енергозберігаючим характеристикам. Водночас, їхні низький рівень шуму при роботі також відповідає вимогам тихого режиму роботи в міських житлових районах, що робить їх дуже придатними для поїздок на короткі відстані або щоденних покупок та інших поїздок з невеликим навантаженням.

Сценарії легкого транспорту: Для низькошвидкісного електрообладнання з низькими вимогами до навантаження, такого як деякі кампусні скутери та мальовничі екскурсійні електромобілі, переваги простої конструкції та низької вартості обслуговування безредукторних двигунів-ступиць є особливо помітними.

Застосовувані сценарії редукторних двигунів-маточин

Гірське та позашляхове середовище: У таких сценаріях, як гірські електровелосипеди та позашляхові електромотоцикли, редукторні двигуни-ступиці можуть забезпечити сильний пусковий момент під час підйому або перетину пересічених доріг завдяки характеристикам «уповільнення та збільшення крутного моменту» редукторного набору, і можуть легко справлятися зі складною місцевістю, такою як круті схили та гравійні дороги, тоді як безредукторні двигуни-ступиці часто погано працюють у таких сценаріях через недостатній крутний момент.

Перевезення вантажів: Електричні вантажні триколісні велосипеди, важкі електричні вантажівки та інші транспортні засоби, яким потрібно перевозити важкі предмети, повинні покладатися на високий крутний момент редукторних двигунів-маточисників. Незалежно від того, чи запускаються вони з повним навантаженням, чи рухаються по похилій дорозі, редукторні двигуни-маточисники можуть посилювати вихідну потужність через зубчасту передачу, забезпечуючи стабільну роботу транспортного засобу, чого важко досягти з безредукторними двигунами-маточисниками в умовах великого навантаження.

ПеревагиБезредукторні двигуни-ступінки

Високоефективна робота

Безредукторний двигун-матрица безпосередньо приводить у рух колеса, що усуває необхідність використання зубчастої передачі. Коефіцієнт перетворення енергії досягає 85%~90%. Це має значні переваги як при русі на високій, так і при постійній швидкості. Це може зменшити втрати енергії та збільшити термін служби електромобілів. Наприклад, міські електромобілі можуть проїжджати далі рівними дорогами.

Тиха робота

Через відсутність зачеплення шестерень, робочий шум зазвичай становить менше 50 децибел, що підходить для чутливих до шуму місць, таких як житлові райони, кампуси та лікарні. Це не тільки задовольняє потреби подорожей, але й не спричиняє шумового забруднення.

Проста конструкція та низькі витрати на обслуговування

Конструкція містить лише основні компоненти, такі як статори, ротори та корпуси, без складних деталей, таких як редуктори, і має низьку ймовірність виходу з ладу. Щоденне технічне обслуговування потребує лише обслуговування електричної системи двигуна та очищення. Вартість технічного обслуговування на 40%~60% нижча, ніж у редукторних двигунів-ступиць, а термін служби може сягати понад 10 років.

Легкий та з гарною керованістю

Після виключення редуктора він на 1~2 кг легший за редукторний двигун-маточину з такою ж потужністю, що робить електричні велосипеди, скутери тощо більш гнучкими в управлінні, а також може зменшити споживання енергії, оптимізувати витривалість та мати швидшу реакцію потужності під час розгону та підйому.

Висока ефективність рекуперації енергії​

Ефективність перетворення кінетичної енергії в електричну під час гальмування або уповільнення на 15%~20% вища, ніж у редукторних двигунів-ступінчастих двигунів. В умовах частих старт-стопів у місті це може ефективно збільшити запас ходу та зменшити кількість зарядок.

ПеревагиМотор-редуктори

Високий пусковий момент, висока потужність

Редукційні двигуни-ступиці використовують шестерні для «уповільнення та збільшення крутного моменту», а пусковий крутний момент на 30%~50% вищий, ніж у безредукторних двигунів-ступиць, які легко справляються з такими сценами, як підйом та завантаження. Наприклад, коли гірський електромобіль піднімається на крутий схил 20° або вантажна вантажівка починає рух з повним навантаженням, він може забезпечити достатню потужність.

Висока адаптивність до складних дорожніх умов

Завдяки шестерній передачі для посилення крутного моменту, він може підтримувати стабільну вихідну потужність на складних місцевостях, таких як гравійні дороги та багниста місцевість, уникаючи застою транспортного засобу через недостатній крутний момент, що дуже підходить для таких сцен, як позашляхові електромобілі або робочі машини на будівельних майданчиках.

Широкий діапазон швидкостей та ефективна робота

На низькій швидкості крутний момент збільшується за рахунок уповільнення передачі, а ефективність може сягати понад 80%; на високій швидкості передавальне число регулюється для підтримки вихідної потужності з урахуванням потреб різних сегментів швидкості, що особливо підходить для міських логістичних транспортних засобів, які часто рушають та зупиняються, або транспортних засобів, яким потрібно змінювати швидкість.

Видатна несуча здатність​

Характеристики збільшення крутного моменту зубчастого редуктора роблять його вантажопідйомність значно кращою, ніж у безредукторного двигуна-матрица. Він може перевозити понад 200 кг ваги, що задовольняє потреби у перевезенні важких вантажівок, таких як електричні триколісні вантажівки, важкі вантажівки тощо, забезпечуючи безперебійну роботу транспортного засобу під навантаженням.

Швидка реакція живлення​

Під час рушання та зупинки на низькій швидкості або різкого прискорення зубчаста коробка передач може швидко передавати потужність двигуна на колеса, зменшуючи затримку потужності та покращуючи враження від керування. Вона підходить для міських поїздок на роботу або доставки, що вимагає частої зміни швидкості автомобіля.

Міркування щодо вибору правильного двигуна: Безредукторні двигуни-ступінки або двигуни-ступінки з редуктором

Порівняння основної продуктивності

Пусковий крутний момент і потужність

Безредукторний двигун-ступінь: Пусковий момент низький, зазвичай на 30%~50% нижчий, ніж у двигунів-ступінь-ступінь з редуктором. Потужність низька під час підйому або навантаження, наприклад, недостатня потужність під час підйому на крутий схил 20°.

Мотор-редуктор з маточиною: Завдяки «уповільненню та збільшенню крутного моменту» редуктора, пусковий момент є сильним, що дозволяє легко справлятися з такими сценами, як підйом та завантаження, і забезпечує достатню потужність для гірських електромобілів для підйому на круті схили або вантажних автомобілів для запуску з повним навантаженням.

Ефективність роботи

Безредукторний двигун-ступінь: ККД високий при роботі на високій та рівномірній швидкості, досягаючи 85%~90%, але ККД значно падає за умов низької швидкості.

Мотор-редуктор з маточиною: ККД може досягати понад 80% на низькій швидкості, а вихідну потужність можна підтримувати, регулюючи передавальне число на високій швидкості, і він може ефективно працювати в широкому діапазоні швидкостей.

Дорожні умови та адаптивність до місцевості

Безредукторний двигун-ступінь: Більше підходить для рівних доріг або невеликих навантажень, таких як міські поїздки, легкі скутери тощо, і погано працює в складних дорожніх умовах.

Мотор-редуктор з маточиною: Завдяки зубчастій передачі для посилення крутного моменту він може підтримувати стабільну вихідну потужність на складних місцевостях, таких як гравійні дороги та багниста місцевість, а також адаптуватися до різних складних умов роботи, таких як гори, бездоріжжя та перевезення вантажів.

Пропозиції щодо адаптації сценаріїв застосування

Сценарії, коли перевага надається безредукторним двигунам-матрицам

Безредукторні двигуни-ступічки є кращими для руху з невеликим навантаженням по рівних дорогах. Наприклад, під час руху з постійною швидкістю по рівних дорогах під час міських поїздок, їх високошвидкісний ККД 85%~90% може подовжити термін служби акумулятора; низький рівень шуму (<50 дБ) більше підходить для чутливих до шуму районів, таких як кампуси та житлові райони; легкі скутери, транспортні засоби для коротких поїздок тощо не потребують частого обслуговування редуктора завдяки своїй простій конструкції та низьким витратам на обслуговування.

Сценарії, коли перевага надається мотор-редукторам з маточиною

Мотор-редуктори з маточиною вибираються для складних дорожніх умов або вимог до важких вантажів. Під час підйому по бездоріжжю на круті схили понад 20°, гравійні дороги тощо збільшення крутного моменту за рахунок шестерні може забезпечити потужність; коли навантаження електричних вантажних триколісних велосипедів перевищує 200 кг, вони можуть задовольнити вимоги до запуску з важким вантажем; у сценаріях частого старту-зупинки, таких як міська логістика, ККД на низькій швидкості перевищує 80%, а реакція на потужність швидка.

Підсумовуючи, основна відмінність між безредукторними та редукторними двигунами полягає в тому, чи використовують вони зубчасту передачу. Ці два типи двигунів мають свої переваги та недоліки з точки зору ефективності, крутного моменту, шуму, обслуговування та адаптації до умов експлуатації. Вибираючи, потрібно зосередитися на сценарії використання – для легких навантажень та рівних умов оберіть безредукторний двигун, прагнучи високої ефективності та тиші, а для важких навантажень та складних умов, коли потрібна висока потужність, оберіть редукторний двигун, щоб досягти найкращого балансу між продуктивністю та економічністю.