電動自転車モーターについて知っておくべき 5 つのこと

多くの人が、チェックする必要のあるスペックや機能を慌てて調べています。電動自転車に関する情報があふれていて混乱している人も多いでしょう。自分に合った電動自転車を選ぶにはどうすればよいでしょうか?そして定格電力とは何ですか? 500W の電動自転車に乗るのと 750W の電動自転車に乗るのでは、どのような違いがありますか?ありがたいことに、電動自転車のモーターに関するあらゆる事項を 5 つの重要なポイントに絞り込むことに成功しました。

1. 仕組み

当然のことながら、電動自転車のモーターについて考えるとき、これが最初に頭に浮かぶ疑問です。電気エネルギーを機械に変換するという本来の役割を果たします。効率性と長寿命により、ブラシレス直流モーター (BLDC) が電動自転車の標準となっています。

BLDC を検査すると、ステーターとして知られるものを形成する一連の円柱の周りに数本のワイヤーが巻かれていることがわかります。ステーターの内部または周囲には、ローターを構成する円形の永久磁石があります。ライダーがモーターコントローラーを使用してバッテリーからワイヤーに電流を引き出すと、ステーターが電磁的に回転します。ローター上の永久磁石は電磁石によって吸引および反発され、回転動作を引き起こします。ミッドドライブモーターの場合、ステーターはシャフトに取り付けられます。シャフトが回転するとトルクが発生し、ステーターに取り付けられたチェーンリングを介してペダルを補助します。ただし、フロントとリアのハブ モーターの場合、シャフトは車軸のように動作するため、結果として回転できません。その代わりにローターが回転し、モーターも回転します。その結果、前輪または後輪を推進するトルクが発生します。

2. 電力定格

これは、電動自転車に関して最もよく使われる指標の 1 つです。実際の出力は、電動自転車に加えた負荷の量と、そのような状況下でコントローラーが許容する最大電流によって異なります。電力定格は、特定の時間に得られる電力についてのみ通知します。また、ピーク電力または定格電力を決定するための標準持続時間が存在しないことは、混乱を招くだけです。たとえば、モーターはほんの数秒間 750 ワットのピークに達しても、連続電力は 500 ワットに戻るだけです。電動自転車のモーター出力定格ではなく、バッテリーによって生成されるワット時を取得することは、得られるものを評価するより適切な尺度です。数値を求めるには、電動自転車のバッテリー電圧とモーター コントローラーのアンペアを掛けます。調査を行うと、効率性に関する情報 (ベンダーやエース サイクリストから) を収集して、より現実的な数値を得ることができます。したがって、48 V 電動自転車バッテリーと 15 アンペアのコントローラーがある場合、理想的な電力は 720 ワットになります。効率が 75% であると仮定すると (効率の損失はいくつかの理由による可能性があります)、540 ワットを得ることができます。私たちが得た最終的なワット数は、さまざまな電動自転車の定格電力 500 ワットに非常に近かったです。宿題をすることは、自分が得られるものとその価値を特定するのに役立ちます。

3. バイクとの相互作用

バイクの高速回転を助けるコンポーネントはモーターだけではありません。電動自転車モーターは、コントローラーやバッテリーなどのコンポーネントと連携して、エクスペリエンス全体を提供します。ライダーはバイクのペダルをこいで、バッテリーからモーターに電流を引き込みます。コントローラーは、サイクリング中にバッテリーからモーターに流れる電力を調整します。ペダルに加えられる力やコントローラーの使用などのライダーの入力によって、モーターに向かって流れる電流の量が決まります。これにより、電動アシストや電動自転車の動力が得られます。ペダルアシスト付き電動自転車には、電動アシストを調整するために速度センサーまたはトルクセンサーが搭載されています。速度センサーはペダリングのケイデンスを測定することでパワーを制御し、トルクセンサーはライダーが発生するトルクをチェックすることで調整します。ライダーは、ペダリングとは関係なくパワーアシストを提供するスロットルアシスト電動自転車も楽しむことができます。ただし、この機能により、電動自転車はモペットまたはスクーターとして分類されることがあります。 従来の電動車両と同様の規制が適用されます。新しい電動自転車を最終決定する前に、適用される現地の規制要件を確認し、それに応じて決定することが有益です。

4.モーターの種類

ミッドドライブモーター

これらのモーターは電動自転車のクランクの間にあり、チェーンリングを介して補助を提供し、自転車のチェーンドライブ内でのペダリングを補完します。ギア保護システムにより、モーターはライダーに優しい速度で回転します。

フロントハブモーター

フロントハブ電動自転車モーターは、ハブ内の前輪に取り付けられます。このシナリオでは、シャフトは後車軸であり、電動自転車のモーターがその周りを回転して自転車を前に推進します。  

リアハブモーター

この構成では、電動自転車モーターがリアハブにあります。また、車軸をシャフトとして使用し、ライダーが電動自転車をこぐと回転します。ダイレクトドライブ電動自転車では、フロントハブとリアハブの両方のハブ電動自転車モーターの直径が大きくなり、トルク出力が向上し、最終的に乗りやすさが向上します。

5. ギヤードモーター

3 種類のダイレクト ドライブ モーターすべてに共通する問題は、低い RPM (回転数) でホイールをより速く回転させるためのトルクを生み出すためにより大きなサイズが必要なため、重いということです。ギア付きモーターは、バイクの効率を維持しながらサイズの問題を解決します。ギヤードモーターははるかに速く回転します。そのシャフトは、ハブに取り付けられた一連のプレナリ ギアに接続されています。そのため、モーターはダイレクト ドライブ モーターよりも速く回転するため、ギアによってハブの回転速度が遅くなり、より多くのトルクとバランスの取れた速度が生成されます。ギア付きハブ モーターは、ダイレクト ドライブ モーターよりも直径が小さくなります。 ただし、プレナリーギアを収容できるように、より幅広のハブを用意してください。これらのモーターのもう 1 つの利点は、パワー モードに切り替えていないときと同じようにサイクリングできるフリーホイール ホイール機構です。