اثرات توقف در هنگام استفاده از موتور دوچرخه کوهستانی چیست؟

در تجهیزات مدرن سواری برقی، پایداری موتور مستقیماً با ایمنی و تجربه سواری سوارکار ارتباط دارد. پدیده توقف موتور نه تنها باعث قطع لحظه ای برق می شود، بلکه ممکن است خطرات ایمنی جدی در زمین های پیچیده ایجاد کند.

خطر از دست دادن کنترل پایداری دینامیکی
مستقیم ترین پیامد توقف موتور ebike کوهستان قطع شدن لحظه ای برق وسیله نقلیه است. هنگامی که راکب با سرعت 20 کیلومتر در ساعت از قسمت شن عبور می کند، اگر موتور به طور ناگهانی متوقف شود، اینرسی وسیله نقلیه باعث می شود مرکز ثقل به جلو حرکت کند و بار شاخک جلو بلافاصله 30٪ تا 50٪ افزایش می یابد که خطر لغزش چرخ جلو را به شدت افزایش می دهد. برای مدل‌هایی که موتورهای وسط نصب شده‌اند، قطع برق همچنین باعث درگ معکوس سیستم انتقال می‌شود و باعث کاهش کشش زنجیر تا بیش از 60 درصد می‌شود و در نتیجه احتمال خروج زنجیر از ریل به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد.
در صحنه سواری با شیب تند، توقف ممکن است باعث شود خودرو به عقب سر بخورد. داده های تجربی نشان می دهد که وقتی شیب از 15 درجه بیشتر شود، سرعت لغزش خودرو به عقب می تواند پس از توقف موتور به 3-5 کیلومتر در ساعت برسد. اگر سوارکار نتواند به موقع سیستم پارک الکترونیکی را راه اندازی کند، به احتمال زیاد باعث برخورد از عقب می شود. علاوه بر این، هنگام سوار شدن در شب، فعال شدن تاخیری چراغ های اضطراری ناشی از توقف (زمان پاسخگویی بیش از 0.5 ثانیه) فاصله ترمز را تا 40٪ افزایش می دهد، به طور قابل توجهی احتمال تصادفات ثانویه را افزایش می دهد.

افزایش تنش مکانیکی در سیستم قدرت
در حالت توقف، اجزای مکانیکی داخل موتور دوچرخه کوهستان تحت استرس غیر طبیعی قرار خواهند گرفت. برای موتورهایی با مکانیسم های کاهش دنده سیاره ای، قطع برق باعث می شود که سطح مش بندی چرخ دنده از اصطکاک غلتشی به اصطکاک لغزشی تغییر کند و تنش تماسی بیش از 200 درصد افزایش می یابد که به احتمال زیاد باعث ایجاد حفره در سطح دندان می شود. در این زمان، سیستم بلبرینگ در لحظه توقف تحت بارهای ضربه ای قرار می گیرد و مقدار پیک بار شعاعی ممکن است به 3 تا 5 برابر مقدار نامی برسد و در نتیجه تغییر شکل قفس را تسریع کند.
کنترل کننده موتور همچنین در هنگام توقف با چالش شوک جریان روبرو می شود. هنگامی که راکب به پدال زدن ادامه می دهد و موتور خروجی نمی دهد، کنترل کننده باید با اثر برهم نهی نیروی الکتروموتور عقب و جریان محرک مقابله کند و پیک جریان لحظه ای ممکن است به 150٪ مقدار نامی برسد. این شرایط عملکرد غیرعادی باعث می شود که دمای اتصال ماژول IGBT 40 تا 60 درجه سانتیگراد افزایش یابد و در نتیجه طول عمر دستگاه برق کاهش یابد.

خرابی سیستم خنک کننده تحت بعد ترمودینامیکی
در حالت استال، سیستم مدیریت حرارتی موتور ebike کوهستانی با آزمایشات شدیدی مواجه می شود. در شرایط عادی کار، افزایش دمای سیم پیچ استاتور موتور باید در 85 درجه سانتیگراد کنترل شود، اما در شرایط استال، اثر خنک کننده تهویه 70٪ کاهش می یابد و در نتیجه افزایش سه برابری در نرخ افزایش دما ایجاد می شود. داده های اندازه گیری شده از یک برند خاص از موتور نشان می دهد که توقف مداوم به مدت 30 ثانیه باعث می شود دمای استاتور از مقدار بحرانی 120 درجه بالاتر رود و در نتیجه باعث مغناطیس زدایی غیرقابل برگشت آهنربا می شود.
بسته باتری تحت فشار مضاعف تحت شرایط استال است. از یک طرف، کشش معکوس موتور باعث می شود باتری به طور مداوم تخلیه شود و وضعیت شارژ (SOC) با نرخ 0.5٪ در ثانیه کاهش می یابد. از سوی دیگر، محیط دمای بالا افزایش مقاومت داخلی باتری را تسریع می کند. هنگامی که مقاومت داخلی بیش از 150٪ از مقدار اولیه باشد، توان خروجی بسته باتری بیش از 40٪ کاهش می یابد. این اثر کوپلینگ حرارتی-الکتریکی ممکن است خطر فرار حرارتی باتری را ایجاد کند و خطر ایمنی بزرگی را برای سوارکار ایجاد کند.

انتشار خطا در سیستم کنترل الکترونیکی
خطاهای استال اغلب باعث واکنش زنجیره ای سیستم های الکترونیکی می شود. در حالت Stall، از دست دادن بسته داده ممکن است در ارتباط باس CAN رخ دهد. آزمایش‌ها نشان می‌دهند که وقتی سرعت موتور بیش از 20 ± درصد نوسان می‌کند، میزان خطای بیت اتوبوس به 0.1 درصد افزایش می‌یابد که باعث تأخیر یا اطلاعات اشتباه روی نمایشگر داشبورد می‌شود. علاوه بر این، سیگنال دریچه گاز در شرایط استال مستعد تداخل الکترومغناطیسی است. در آزمایش استال، مدل خاصی از موتور یک پدیده غیرعادی داشت که در آن توان خروجی با نیروی پدال همبستگی معکوس داشت.
برای مدل‌های مجهز به سیستم‌های بازیابی انرژی، توقف ممکن است باعث اضافه ولتاژ در شارژ معکوس شود. هنگامی که سرعت موتور ebike کوهستانی به شدت کاهش می یابد، افزایش نیروی الکتروموتور عقب تأثیر قابل توجهی بر پایداری سیستم خواهد داشت و در نتیجه بر ایمنی کلی سواری تأثیر می گذارد.