Как самому сделать электросамокат

Как самому сделать электросамокат

Городские жители все чаще вместо общественного транспорта пользуются альтернативными средствами передвижения. Умельцы предпочитают их не покупать, а делать электросамокат своими руками.

Техника безопасности

Электросамокат, несмотря на небольшую скорость и вес, иногда становится причиной травм и дорожных происшествий. Местом передвижения нередко избирают тротуары. Они не всегда широкие, поэтому не следует сильно разгоняться. Традиционно по тротуарам прогуливаются мамы с детьми. Скорость самоката и любопытство детей могут стать причиной наезда.

Для безопасной езды по тротуарам соблюдают правила:

• максимальная скорость — 15 км/ч;
• если людей много, лучше спешиться и вести самокат в руках;
• приближаясь к детям, сбрасывать скорость;
• оборудовать транспортное средство звонком.

Ездить по обочинам и брусчатке на самокате с маленькими колесами нелегко: трудно маневрировать. Передвижение по улице, заполненной автомобилями, тоже таит опасность: водителям трудно заметить небольшой самокат. Они нередко считают, что человек идет, и не ждут от него быстрых маневров.

Чтобы обезопасить себя от происшествий и травм, соблюдают ПДД. Кроме того:

• надевают шлем, защитную одежду;
• выбирают участки с небольшой интенсивностью движения;
• внимательно смотрят на дорогу, чтобы маленькое колесо не попало в выбоину;
• контролируют ситуацию позади себя.

Для передвижения ночью обязательно оборудуют самокат фонарями. Передний лучше установить на руле повыше, он должен хорошо освещать дорогу. Сзади необходим габаритный фонарь. Скорость передвижения ночью рекомендуется ограничить 10 км/ч.

Общие принципы

Сначала определяются, какой электросамокат нужен: большой и мощный для дальних поездок или маленький, чтобы добраться до работы или в спортзал. В зависимости от состояния дороги выбирают тип и размер колес:

• для хорошего асфальта достаточно 5,5 дюйма;
• для покрытия с трещинами — 8 дюймов и пневмошины;
• на разбитых дорогах — не меньше 12 дюймов.

Для езды со скоростью выше 40 км/ч подойдут 16-дюймовые колеса. Подвеска смягчит удары, но она требуется при большой скорости и плохой дороге.

Основной вопрос — на какой базе делать электросамокат. Это может быть механический самокат, детский велосипед или полностью самостоятельно собранная конструкция. Выбирают двигатель. Самые доступные варианты: шуруповерт или моторчик принудительного воздушного охлаждения радиатора автомобилей. Более эффективные — специальные двигатели, мотор-колесо.

Передача крутящего момента чаще цепная со звездочками. Узел легко устанавливается, простой в обслуживании. Жесткие передачи в виде редукторов, самодельных, приспособленных или готовых, монтировать труднее, но при правильной установке они более надежные.

В качестве ведущего выбирают 1 колесо. Если это заднее, то упрощается монтаж. Привод на переднее колесо более сложный по конструкции, но улучшается управление.

Прикидывают, где разместить аккумулятор. Возможные варианты:

• дека;
• рулевая стойка;
• багажник;
• отдельный рюкзак на спине с проводами и разъемами.

Обязательны тормоза, желательно оборудовать электросамокат сигналом и освещением. Электрическая часть, кроме аккумулятора, может ограничиваться фонарями и выключателем. На более совершенных конструкциях устанавливают контроллер, ручку газа, тахометр и другие приспособления.

Переделка обычного самоката

Из доступных обычных самокатов для переделки в электрический годится китайский со складной рамой. Надо быть готовым к тому, что со временем части разболтаются, будут скрипеть. Если нет необходимости разбирать аппарат, то его части соединяют сваркой после окончательной сборки. Но лучше рассверлить отверстия и поставить более мощные болты — сохранится разборность конструкции.

Необходимые инструменты и материалы

Возможны несколько модификаций электросамоката на основе обычного. Рассмотрим две: с двигателем от шуруповерта и мотор-колесом. Чтобы создать самодельную конструкцию, нужны, кроме обычного самоката, такие материалы:

• аккумулятор для электровелосипеда;
• проводка;
• болты, гайки, шайбы;
• профильные трубы 50×50 мм;
• листовой металл.

Если двигатель от шуруповерта, то потребуются бендикс автомобильного стартера, редуктор болгарки. Возможен более простой вариант с цепной передачей и велосипедными звездочками.

Работают сварочным аппаратом, болгаркой, дрелью, понадобятся гаечные ключи.

Порядок работ

Начинают с чертежа, на котором указывают размеры и расположение узлов. В процессе работы возможны изменения, уточнения, но он берется за основу.

Приступают к монтажу привода. С мотор-колесом почти нет никаких проблем. Штатную заднюю вилку меняют на широкую, устанавливают привод. Если что-то придется подогнать, пользуются инструментами.

Привод электросамоката, в котором используются узлы шуруповерта, болгарки и стартера, собрать труднее:

1. На ось редуктора болгарки устанавливают подшипник колеса самоката. Его фиксируют, чтобы не вращался на оси.
2. Редуктор соединяют с бендиксом. Он крепится на ось вместо диска.
3. Обгонную муфту соединяют с двигателем.

Для варианта с цепной передачей бендикс и редуктор не нужны. На колесо устанавливают ведомую звездочку, ведущую — на оси двигателя. Комплект, обеспечивающий необходимое передаточное число, подбирают в магазине. На ось двигателя под звездочку вытачивают переходник. Заднее колесо подходящего размера со звездочкой можно взять от детского велосипеда, установить подшипники. Если оставляют от самоката, то звездочку закрепляют при помощи болтов через проделанные отверстия.

Дальнейшие действия аналогичны для любого варианта самодельного электросамоката. Если предполагается установить аккумулятор на площадке, то делают для него нишу. Вырезают заготовки из профильной трубы, фиксируют на площадке болтами. Закрывают листовым металлом, закрепляют саморезами. Предусматривают отверстие для проводки. Если выбран другой вариант размещения аккумулятора, ниши не делают.

Устанавливают батарею, обмотанную скотчем, для изоляции от влаги. Чтобы батарея не передвигалась во время движения, приклеивают ее к днищу двухсторонним скотчем. Между аккумулятором и крышкой делают прокладку из плотной бумаги или пластика. Там же в нише находят место для контроллера, если он предусмотрен конструкцией.

Устанавливают узлы управления электроприводом:

1. Выключатель — тумблер или кнопка с фиксацией. Необходима, чтобы отключить питание слаботочной части контроллера или аккумулятор при простое.
2. Ручка газа (лучше курок). При аварийной ситуации ручку инстинктивно сжимают, а курок отпускают. К этому узлу идут 3 провода от контроллера.
3. Тормозные ручки, которые при нажатии отключают двигатель. Конструкции разные, в зависимости от этого отличается схема. Если используются датчики Холла, подключают 3 провода, в остальных случаях — 2.

Подсоединяют контроллер к аккумулятору, соблюдая полярность: черный проводник — масса, красный — «+».

Возможность сделать электросамокат с нуля

Для изготовления электросамоката в домашних условиях можно воспользоваться детским двухколесным велосипедом. Это обойдется дешевле, чем покупать китайский самокат. Понадобится только рама, но если есть руль, тоже пригодится. В качестве привода используется колесо гироскутера.

При отсутствии детского велосипеда раму несложно сделать из стальных труб. Прочность обеспечат стенки толщиной не более 2,5 мм. Если предполагаются нагрузки выше 100 кг, то подбирают трубы потолще.

Начинают с подготовки базы:

1. Велосипедную раму разрезают, удаляя каретку.
2. Из профиля нарезают 2 длинные и 2 короткие заготовки. Это будет база.
3. Складывают на ровной поверхности прямоугольник, плотно подгоняя углы. Обваривают электросваркой, получают каркас.

Его приваривают к передней части рамы. Задняя не понадобится. Вместо нее ближе к левой стороне приваривают отрезок уголка. Устанавливают с наклоном вниз с таким расчетом, чтобы оси заднего и переднего колеса находились на одном уровне. Вместо штатного руля ставят более длинный или наращивают стойку родного трубой подходящего диаметра.

С колеса гироскутера снимают узел, в котором крепится ось. Болгаркой отрезают боковые части, шлифуют, чтобы деталь плотно прилегала к поверхности уголка. Устанавливают колесо с осью. Узел закрепляют болтами через отверстия, просверленные в уголке. Ось плотно прижата к уголку, неподвижна, а колесо вращается.

Приступают к изготовлению днища и крышки каркаса. По его размеру вырезают 2 заготовки из листа металла. Нижнюю часть приваривают, верхнюю закрепляют саморезами, чтобы иметь доступ к аккумулятору и другим компонентам электрооборудования, которые будут там размещены.

Схема подключения аналогична рассмотренной. Нишу для электрооборудования герметизируют силиконом, самокат окрашивают эмалью.

Электросамокат из шуруповёрта.

В интернете много всякого интересного видео, и просматривая в очередной раз ролики на ютубе, я наткнулся на обзор электросамоката RAZOR. Мне стало интересно на сколько этот вид транспорта популярен. Побродив по интернету, оказалось, что это весьма распространённая вещь. Позже отдыхая на Азовском море в городе Ейск, я воочию увидел промышленный китайский электросамокат с широкими колесами с тормозными дисками. Видимо те, у которых большие аккумуляторы и заряда хватает на 40км. Меня поразила мощная рама. Эдакий маленький мопед ))))). Цена самокатов подкупает. От 12000 за самокат с мощностью электромотора 350Вт. Но на этом я не остановился и нашёл несколько статей самодельных электросамокатов. Идея самодельного электросамоката из шуруповёрта мне очень понравилась и я решил создать свой собственный самокат из фанеры. А шуруповёрт применил какой то австрийский. Это была аккумуляторная дрель– шуруповёрт с ударом и 24В аккумулятором. Мне она досталась даром. Было конечно страшно вначале, меня посещали сомнения, хватит ли мощности двигателей, что бы везти мои 78кг живого веса ))), но их оказалось на столько много, что я не могу удержать самокат даже упираясь в асфальт, колёса начинают буксовать.

Начал я изготовление этого чуда с оценки размеров самоката на глаз, расставляя детские игрушки дочурки на полу. Затем определился с размерами колёс будущего самоката. На сколько я помню 140мм в диаметре.
Сбегал в магазин «Всё для сада и огорода» и купил 2 колеса за 180 рублей каждое. Затем склеил несколько листов формата А4 для разметки деталей в реальном масштабе. На нём я разложил колёса, начертил основание и изобразил весь самокат в профиль, в натуральную величину. Потом с неё я переносил изображения отдельных деталей на другие листы и наклеивал их на фанеру. И прям по ним вырезал детали.

Ещё в моей конструкции присутствует брус 40х50. Он служит для усиления площадки на которой стоит человек. Так как самокат изготовлен из слоёной фанеры толщиной 8мм, а площадка весьма длинная и вес на нее приходится приличный. Да к тому же она лежит плашмя, то без усиления она сломается даже под младенцем. Она и по сей день немного прогибается по краям. В планах это устранить, но на момент написания статьи, это только планы. Брус испытывался на прочность варварским способом. Отрезал мне нужную длину, одним краем положил на порог ванной комнаты, а другой на пол. Получилось 2 точки опоры по бокам. Середина полностью висела в воздухе. Брал свою маленькую дочку и мы вместе с ней прыгали как могли на середине бруса. Он не только выдержал, но даже и не захрустел.

Руль изготовлен из трубки предположительно титанового происхождения, так как такой прочностью алюминий и дюраль не обладают.
С торца рукоятки под правую руку расположен переменный резистор отвечающий за скорость самоката.

Сзади к резистору подпаяна маленькая плата с микросхемой к561ла7. Это у меня самопальный шим на ней реализован и находится всё это прям в руле. А вот силовой транзистор я применил IGBT на 60А, так как полевики IRFZ44Z в количестве 3 штук у меня вышли из строя сразу )))). Вы наверное подумаете, что я забыл параллельно мотору поставить диод от обратных бросков тока, но вы ошибётесь, если так подумаете. Я могу только догадываться, что транзисторы вышибло из–за прямых бросков напряжения, так как эти полевики всего на 40 вольт рассчитаны. Током их пробить сложно, я их запараллелил. А вот IGBT стоял у меня хорошо, он ведь на 600В рассчитан. Но однажды погазовав на песке его пробило. Я сначала был в недоумении, как же это случилось? Неужели он не выдержал по току? Но всё оказалось банальней. У меня двигатель ничем не защищен, а защитный диод припаян к его выводам. И тут я заметил, что эта гадина отвалилась одной ножкой от двигла. Решил не только переместить его на плату (для большей надёжности, что бы больше не отваливался), но и управление переделать на кнопочное. Ведь как показала практика, крутить газ во время движения не удобно, это ведь не мотоцикл. Хотя может я просто неудобную газульку сделал. Зато кнопочное оригинальней и функциональней, прикручу к ней динамическое торможение. А в перспективе и бортовой компьютер сотворить. Ведь МК уже будет стоять на готове. Да да, именно ему будет поручено управлять IGBT транзистором опираясь на сигналы с кнопок. А ещё закрывать транзистор перед тем как включить реле динамического торможения. Хочу реле применить автомобильное, у них достаточно высокий ток коммутации и они доступные.

Вообще я занимаюсь программированием только PIC микроконтроллеров, но давно хотел попробовать свои силы в AVR. Вот и пришла в голову мысль применить AT90S1200 валяющийся у меня без дела. Тем более это уже старинный предмет. Но на момент написания статьи, это только планы. Пока опишу всё что сейчас есть.

Аккумуляторы я купил один в один с источником бесперебойного питания на 7А/Ч и 12В. Две штуки мне обошлись в 1400р.
Аккумуляторы эти гелевые. В своё время я много начитался про них перед покупкой. Главным критерием выбора было то, что их можно без опасения вредных паров заряжать дома. Мой самодельный зарядник для автомобильного аккумулятора оказался кстати, ведь он ещё и автоматический, а гелевые аккумы страх как не любят перезаряда. Заряжаю я их током 500мА. С полностью заряженным аккумуляторами я ни разу не катался. Но предположительно их хватит на 40 минут интенсивной езды. По километражу тоже конкретного ничего не скажу, но он явно меньше чем хотелось бы ))). Километров 10 это предел. Жаль у меня смартфон умер, хоть по GPS проверить как быстро он едет.

Во время катания я заметил, что на переднее колесо приходятся очень большие удары даже от маленьких неровностей на дороге. Видимо это от того, что приходится стоять ближе к рулю, так как сзади много места занимают аккумуляторы. Вот и захотелось мне их переместить в перёд, пусть тусуются там, а вес ездока почти весь приходится на заднее колесо. Благо я купил колёса с запасом по прочности и 100кг на колесо это его номинальная нагрузка. По сравнению с передним, заднее колесо спокойно преодолевает препятствия и крепится в моей конструкции намного жестче.

Ну а теперь не много фоток и видео:

Процесс сборки

Примерка и изготовление

А вот и испытание. Правда снимаю мальца который попросил у меня прокатиться, но он видимо боится быстро ехать, так что до максимальной скорости он так и не разогнался:

Как устроен электросамокат

В последнее время в парках и на улицах наших городов, особенно в сухое и теплое время года, можно заметить все больше электрических самокатов. За последние несколько лет они успели превратиться из игрушек в полноценное средство индивидуального передвижения сродни когда-то безальтернативному велосипеду.

На электрическом самокате можно без устали маневрировать по тротуару или даже среди стоящих в пробке автомобилей. На самокате всегда удобно прокатиться через сквер, доехать до работы по кротчайшему пути, при этом не возникнет никаких проблем с поиском места для парковки, как это бывает с мотороллерами. Давайте поговорим об устройстве электрического самоката, обратим внимание на принцип его работы.

Сразу заметим, что полученное представление об общем устройстве электрического самоката не гарантирует, что вы станете специалистом по сервисному обслуживанию данного транспорта. Ремонт в любом случае лучше доверить профессионалам. Разные модели отличаются собственными особенностями конструкции, о которых знают лишь специально обученные опытные мастера.

Для ремонта электрических самокатов есть специализированные сервисные центры, в которые при необходимости и нужно будет обращаться. Так ремонт обойдется меньшими хлопотами и без лишних расходов.

Как и у любого самоката, у электрического самоката всегда есть рама, подошва, ручки и колеса. Но только у электрического самоката под декой установлен аккумулятор. Именно аккумулятор составляет большую часть веса транспортного средства. Безусловно присутствует здесь и двигатель, но о нем будет сказано далее, ибо двигатели у электрических самокатов бывают принципиально разными.

Вообще встречаются два типа электрических самокатов, отличия между которыми заключается именно в типах их моторов: цепные самокаты и самокаты с мотор-колесом. Опционально могут присутствовать и другие части, такие как бортовой компьютер, сиденье, багажник и прочие навороты, призванные повысить комфорт при передвижении.

Цепной самокат — классический электросамокат. В нем крутящий момент от двигателя на колесо передается посредством цепной передачи, подобно тому как это реализовано в велосипеде, скутере, мотоцикле.

Самокаты с мотор-колесом более надежны и просты, но самокаты с цепью — мощнее. Вместо цепи может быть натянут ремень, но это частности, которые менее надежны чем модели с цепью.

Именно цепные самокаты обладают достаточной мощностью для езды практически в любых условиях дорожного покрытия. На цепном самокате вы сможете с уверенностью перемещаться как каждый день по городу, так и при необходимости по бездорожью.

В конструкции цепного самоката, недалеко от оси располагаются мотор и редуктор, только за счет них и осуществляется движение транспорта. Цепь передает крутящийся момент на переднее колесо, при этом питающее напряжение подается на мотор через провода. В целях безопасности, двигатель и редуктор заключены в специальный герметичный короб.

Схема электросамоката XIAOMI Mijia M365:

Мотор-колесо — более современное решение для электрического самоката, самокаты с мотор-колесом относятся к среднему классу. Здесь двигатель установлен прямо в одном из колес, либо в обоих колесах установлено по двигателю. Электросамокаты с мотор-колесом имеют преимущества пред цепными. Такой самокат проще в обслуживании, заранее известно что не возникнет никаких проблем с цепью.

Двигатель при необходимости можно легко заменить. Вид самоката с мотор-колесом более эстетичен, вес транспортного средства меньше, однако есть и минус — мощность максимум 500 Вт. По бездорожью уже не покатаешься, так как просто не хватит мощности мотора. Зато для повседневной езды по городу такой самокат идеален.

В зависимости от модели самоката, мощности двигателя и емкости аккумулятора, он может ездить на расстояния от 30 до 50 км.

Электросамокат из подручных материалов

Идея проекта возникла когда в гараже нашелся старый китайский самокат с отвалившейся и потерявшейся подвеской (крепежом) заднего колеса.

Дополнительно к самокату потребовались:

• Алюминиевый профиль квадратного сечения (25 Х 25 мм) длиной около 60 см.
• Привод электростеклоподъемника от ВАЗа (классики или "десятки"). Можно использовать как левый, так и правый — надо определиться потом с какой стороны рамы самоката крепить алюминиевый профиль.
• Колесо — дутик для садовой тележки (продается в магазинах стройматериалов)
• Набор крепежа для соединения стеклоподъемника с колесом
• Болты М8 длиной 40 мм или более с гайками и разрезными шайбами
• Гайки М10 или М12 (о них — ниже в описании)
• Тумблер на ток не менее 10 А
• Провода, пластиковый короб
• Аккумуляторная батарея 12 В емкостью 7 Ач (или две)

Вот, вроде и все.

Блок переходника между мотором и колесом выглядит так:

Производит его компания Техновижн

Самокат работает как от одной батареи 12 В, так и от двух (с общим напряжением 24 В), скорость его соответственно будет большей или меньшей. Батареи использованы стандартные свинцовые от UPS емкостью 7 Ач.

На видео показана примерная скорость вращения колеса при разных напряжениях на испытательном стенде без нагрузки.