Так как вопрос не «игрушечный», начал я с мониторинга интернета (кстати, возможно мысль об моторе пришла после того как я случайно наткнулся на такое в сети).
При положительном решении о покупке мотора, обязательно рекомендуется зайти на сайт http://electrotransport.ru и velomastera.ru

 

Условия задачи
Необходимо определиться с моделью двигателя.
Первый вопрос - это мощность мотора и его тип(1). 350, 500, 750 и 1000 Вт(2). Эти варианты я и принял к рассмотрению. Выбирая мощность мотора, нужно отталкиваться от того, какую скорость разгона требуется получить, ну и систему электропитания. Чем мощнее мотор - тем мощнее аккумулятор ему потребуется. И все это вместе, и мотор и аккумулятор - существенно увеличивает вес велосипеда.
Второй вопрос – цена. Ну тут все просто – чем мощнее, тем дороже.
Третий вопрос - питание. Какие аккумуляторы использовать? И какое их количество, т.е. понятно, что необходимо обеспечить мотору требуемое напряжение, и это напряжение строго лимитируется(3). Другой вопрос емкость, которая теоретически может быть очень большой и ограничиваться только ценой и массо-габаритными параметрами. В итоге, наращивая емкость, вы в какой то момент добьетесь того, что мотор будет тратить ВСЮ мощность, только чтоб только увезти груз в виде аккумуляторов! А надо чтоб мотор вез вас! Ну и не нужно забывать, что паспортная грузоподъемность например Stels Navigator 890D - составляет не более 100 кг.(4)

Мотор
Я решил ставить не самый мощный - 500 Вт из КИТ-набора, который включает помимо самого мотора, также контроллер, ручку газа и рычаги тормоза (последние мной не были задействованы). Это выходит не очень дорого, относительно более мощных, и не требуется тяжелая мощная аккумуляторная батарея. Так же хотелось оставить «фронт работ» для педалирования ногами.

 

Место покупки
У нас в городе (Ульяновске) такую экзотику не продают. Значит или через интернет- магазин или лично ехать в Москву в Соколя (не забыв о том, что в наличии может и не оказаться нужного мотора) Поэтому желательно договориться с продавцами чтоб отложили. Я купил безо всяких договоренностей – повезло! Далее, чтобы поставить мотор в колесо нужны усиленные спицы! Мне подошли от мотоцикла «Минск». Купил там же где и мотор. А вообще нужно для каждого мотора определяться конкретно и внимательно в плане длины и диаметра. Так как спицы были мотоциклетные, в велообод они встали только после того как я рассверлил отверстия под головку мотоспицы.

 

Установка
Так же нужно решить куда ставить мотор: на переднее колесо или на заднее. У каждого варианта есть свои плюсы и минусы. Я поставил на переднее. Потому что это проще, не нужно заморачиваться с кассетой, трещоткой и прочими трансмиссионными сложностями, и всегда можно вернутся к немоторному варианту велосипеда. В связи с чем прежнее переднее колесо я просто снял и для мотора купил новый велообод. Так же постановка мотора на переднее колесо позволяет получить полноприводный велик. Спицевал колесо я сам. И не сразу все получилось, если учесть что существуют разные варианты спицевания, 1 крест, 2 креста и даже 4 креста. Но если вам это не под силу – всегда можно обратиться к специалистам, только предоставьте им спицевый ключ для МОТОспиц. В процессе убирания «восмерок» и «яиц» вам придеться крутить уже МОТОР-Колесо (далее по тексту М-К) на оси.
ВНИМАНИЕ!!! Из оси колеса выходят 8 проводов, это 3 фазных и 5 от датчиков. НЕ ДОПУСКАЙТЕ соприкосновения проводов датчиков (тонкие провода) с проводами фаз (толстые провода) во время вращения колеса, в противном случае датчики выйдут из строя и получите большую головную боль по их замене и ремонту.
Лучше сразу на время установочных и прочих работ (до собственно подключения к контроллеру) замотать их изолентой в пучек из 5 проводов датчиков. Фазные провода можно замыкать между собой, но как только вы это сделаете колесо станет крутиться с трудом (5) поэтому лучше всего заизолируйте каждую фазу изоленой отдельно. Так же, до или после спицевания, необходимо проточить пазы в оси М-К так как в дропауты вилки входит ось диаметром 10 мм а диаметр оси М-К несколько больше этого значения. Так же эти пазы служат упором от проворота колеса в дропаутах. Так же было замечено, что колесо с мотором чаще прокалывается (пробивается) поэтому лучше сразу защитить камеру от проколов «шубой» из старой камеры, какой-нить кевларовой лентой или… купить даунхильную камеру с толщиной стенки 2,25 мм. Правда, даунхильная камера влезает в покрышку не уже чем 2,4 дюйма, нужно не забывать об этом! И раз уж речь зашла о ширине покрышек, то стандартные 2,1 лучше заменить на большее широкие, всетаки значительный вес. А с широкими покрышками езда будет мягче. Ухудшение наката, неизбежное при увеличении ширины покрышки, легко компенсируется тягой двигателя. Итак, М-К установлено в дропауты и готово к эксплуатации. Далее необходимо разместить на велосипеде коробочку с контроллером, ручку газа и аккумуляторы. Лично я контроллер закрепил на раме(6) с помощью самодельного адаптера и пластиковых стяжек. Можно спрятать в сумку на раме, но не забыть о том, что он нагревается и ему нужен отвод тепла! Ручка газа крепится без особых трудностей, а вот по расположению аккумуляторной батареи могут быть варианты о которых будет сказано далее.

 

Питание (аккумуляторы)
Основные типы аккумуляторов используемых на электровелосипедах это:

• Свинцово-кислые – самые дешевые, тяжелые, невысокие токи разряда. Количество зарядно-разрядных циклов примерно 200-600, в зависимости от степени разряда каждого цикла.
• Никель-металл гидридные (например, типоразмера D) – не самые дешевые, не самые тяжелые. Количество зарядно-разрядных циклов 500. Не часто используемые, по данным автора.
• Литий-полимерные и Литий-ионные («Липоли») – дорогие, легкие, компактные, с большими токами отдачи (что очень хорошо). Количество зарядно-разрядных циклов примерно 500, в зависимости от степени разряда каждого цикла.
• Литий-феррум фосфатные («Лиферы») – самые многообещающие(7). Количество зарядно-разрядных циклов примерно 1000. Сплошные достоинства и плюсы. Минус один – высокая цена!

Недавно появились марганцевые, плюсов больше чем у литий-феррум фосфатных , минусов пока два: цена и отсутствие статистики по эксплуатации в виду новизны . Вместе с аккумуляторами встает вопрос зарядного устройства (далее по тексту ЗУ). Самое простое - на свинцовые аккумы, самые требовательные литий-полимерные и литий-феррум фосфатные. Если безконтрольный заряд «свинца» приведет лишь к «выкипанию» электролита и выходу из строя аккумулятора, то перезаряд литиевых – ко взрыву батарей, и в худшем случае, к пожару. Аккумуляторный отсек можно ставить в разные места: сзади на багажник, в треугольник рамы, сбоков рамы, снизу и даже на руль спереди (самый неудачный, но несмотря на это, имеющий реализацию, вариант). Место установки зависит от геометрии рамы, от того как вы собираетесь их крепить и не в последнюю очередь по важности — от развесовки. То есть, если мотор на переднем колесе - то желательно аккумулятор ставить назад ( на багажник). Если мотор сзади, то место аккумулятора - в раме или худший вариант – на руле. В моем случае (М-К на переднем колесе) я решил поставить их (12 кг свинца) на задний багажник. Сначала он был консольный (из-за наличия дискового тормоза). Но в ходе эксплуатации консоль отломилась (и из Новоульяновска до дома (25 км) я вез аккумуляторы в рюкзаке). После столь трагичной кончины моего первого багажника, я решил всерьез решить этот вопрос. После того как не нашел подходящего в сети интернет , может быть плохо искал (позже попадались очень хорошие и мощные багажники на 25 кг., но к тому времени для меня это перестало быть актуальным) я решил сделать свой, но не с нуля, а взяв в качестве основы горизонтальную раму багажника велоколлеги (у которого он вышел из строя после того как погнулись вертикальные стойки. Еще бы посадил ребенка а он весил… в общем больше, чем смогла выдержать конструкция). Горизонтальная рама была в порядке, а вертикальные стойки были сделаны из стальных трубок термопар и согнуты с учетом конструктивных особенностей моего велика. В итоге получилось очень надежно и даже аккуратно. Далее, крепление аккумуляторов к багажнику. Думал купить изящный пластиковый кофр фирмы Vawe (в Атеми), но по размерам не подходил. Делать ящик с нуля не хотелось… В общем из вариантов которые мне приходили в голову я выбрал самый «ленивый». Скрепив все аккумуляторы между собой скотчем в моноблок, я примотал его к багажнику куском (точнее, двумя) велосипедной камеры, а сверху закрыл черной полиэтиленовой пленкой. Для смягчения ударных нагрузок между багажником и батареями проложил несколько слоев велокамеры. Оставалось только соединить все провода как положено. Что я и сделал. С тех пор и катаюсь. Пару раз снимал мотор (и аккумуляторы), когда ездил на дальние расстояния.

 

Практика использования
Вообще, касательно расстояния, которые можно преодолевать с М-К, сказать можно следующее: На дальность влияет емкость аккумулятора и интенсивность его разряда мотором и насколько вы педалями помогаете М-К.
В моем варианте (36 Вольт 12 А*часов) энергии хватает на 20-30 км с небольшим педалированием. А дальше, чем больше жмете педали - тем дальше можно уехать. Но нужно помнить, что тем дольше расстояние тем яснее картинка, что не мотор везет вас, а ВЫ его (и также вес аккумулятора)! Лично мне удавалось проехать с мотором два больших расстояния 120 и 175 км. Но это исключение из правила. Средний пробег с умеренным вкручиванием это 30-50 км. После 40 км уже «включаешь» режим экономии энергии и газуешь по чуть-чуть. Что, в прочем, тоже позволяет давать себе периодический отдых, не останавливая велосипед на обочине, пока крутит мотор.

 

Приборы.
Когда едешь с мотором и на аккумуляторах очень хочется знать насколько еще километров хватит запаса электроэнергии в батареях?
Для этого нужен вольтметр. Разумеется не стрелочный (несовместим с велосипедной вибрацией). Недолго думая я купил дешевый китайский цифровой мультиметр с жидкокристаллической индикацией размером примерно с 2 спичечных коробка и закрепил его на руле. Получилось неплохо, хотя и не совсем специализированно. Но… его жизнь на руле была не долгой – на очередном привале с ночевкой его креплению свернули шею другим великом, прислонив оба к дереву. К тому времени я уже думал над тем как улучшить информативность приборов, (вырезано) к вольтметру я еще захотел поставить амперметр. Он был необходим, чтобы я мог отслеживать, какой ток потребляет мотор, потому, что чем больше потребляемый ток, тем хуже для «здоровья» (и как следствие, дальности пробега) аккумулятора. Другими словами, понятными для некоторых автомобилистов, (к примеру владельцев ВАЗ 2108) амперметр должен будет служить аналогом экономайзера.
В итоге я заказал через интернет-магазин 2 светодиодных индикатора ,один показывал вольты другой амперы. Получив посылку с мастеркит-а (с очень недорогой ценой доставки, надо отметить) я собрал коробочку в которую поместил оба измерителя. И закрепил ее на руле. С тех пор исправно показывает, что к чему, единственный недостаток – так как индикация светодиодная, на солнце – ничего не видно.
Так же, можно добавить по этому пункту, что есть приборы которые регистрируют не только Вольты и Амперы но и Ватты и Ампер*часы и др. параметры по которым можно и полезно следить за режимами работы мотора и аккумулятора.

 

Цена вопроса (В моем случае):
КИТ-набор – 10500 р.
Аккумуляторы – 2500 р.
Приборы – 500 р.
Зарядное устройство – самодельное. Магазинный аналог – 800-1500 р. В зависимости от емкости аккумулятора.
Провода, изолента,коммутаторы и прочие расходные материалы трудно поддаются оценке, но не очень дорого.
Работа – оценить еще сложнее ?

 

Послесловие
Хочется задать вопрос, почему в нашем городе с населением почти 800 тыс. человек на велосипеде с электромотором катает только автор статьи? Ведь заказать и купить мотор сейчас в эпоху всеобщего интернета - не проблема, стоит он не так уж и дорого - как еще один недорогой вел. Аккумуляторы – тоже не дефицит. Зарядное – тоже не проблема. Что еще не хватает для счастья энтузиастов «самоделкиных-кастомайзеров»? Я не говорю про десятки и сотни элевельщиков на улицах нашего города, хотя это бы было просто прекрасно - но хотя бы несколько, хотя бы еще один…

_________________________
(1) Вообще, энтузиасты используют самые разные электродвигатели: это и от шуруповерта (электродрели) и от вентилятора охлаждения радиатора автомобиля и от стиральной(!) машины и даже от авиамоделей (6 кВт один сделал). Я же использовал КИТ-овый набор.
(2) Сейчас же могу сказать что диапазон оставляет от 350 до 3 кВт. Свыше 3 кВт требуется регистрация в ГАИ.
(3) Напряжение на электромотор можно подавать несильно выше штатного, но не продолжительное время, иначе он перегреется и сгорит. Так же важно знать, что напряжение на мотор подается через управляющий контроллер у которого тоже есть свой предел, как по перегреву так и просто по превышению напряжения и пробою (выходу из строя) силовых ключей схемы.
(4) Вес моего велосипеда со мной составил в итоге 140 кг летом, и чуть тяжелее зимой.
(5) Это связано с тем, что при повороте колеса в обмотках мотора возникает ЭДС, на концах фазных проводов появляется напряжение и когда вы замыкаете их – ЭДС противодействует свободному вращению. На этом принципе основано торможение мотора рекупирацией.
(6) Есть моторы у которых котроллер расположен внутри мотора и из него выходят провода только на аккумляторы и на ручку газа.
(7) Вообще, в случае значительного понижения цены (аха, как же, так нефтяные магнаты и позволили) на литий-феррум фосфатные аккамуляторы, уехать на электробайке можно будет очень далеко.