¿Cómo Funciona el Motor de un Patinete Eléctrico?

Los patinetes eléctricos han revolucionado la forma en que nos desplazamos por las ciudades. En la nueva era de la electricidad es importante conocer cómo funciona el motor de un scooter eléctrico, simple pero también con particularidades.

Un patinete eléctrico es un vehículo de movilidad personal que utiliza un motor eléctrico para desplazarse. El componente clave de un patinete eléctrico es el motor eléctrico.

Componentes Clave de un Patinete Eléctrico

Un patinete eléctrico funciona gracias a un sistema de piezas que trabaja en conjunto gracias a un motor accionado por una batería eléctrica junto a un controlador de voltaje que regula su potencia y velocidad.

• Motor eléctrico: El motor, generalmente ubicado en la rueda trasera o en el eje, es el encargado de proporcionar la fuerza necesaria para el movimiento.
• Batería: La batería es el componente que almacena la energía eléctrica. Las baterías más comunes son de litio, debido a su alta densidad energética y durabilidad. La batería es como el tanque de gasolina de un coche, pero en lugar de gasolina, almacena energía eléctrica.
• Acelerador y frenos: El acelerador, generalmente ubicado en el manillar, permite al usuario controlar la velocidad del patinete. Un sistema de control electrónico, que incluye un acelerador, frenos y sensores, gestiona todas las funciones del patinete. Los patinetes también cuentan con un sistema de amortiguadores. Lo más frecuente es que sean de resorte helicoidal. Este sistema de amortiguación suele ser de suspensión delantera y trasera.

Funcionamiento Básico

El funcionamiento de un patinete eléctrico es bastante sencillo: al presionar el acelerador, el controlador envía energía desde la batería al motor, lo que hace que las ruedas giren y el patinete se mueva.

El funcionamiento de los motores de cubo de e-scooter es simple; el motor escucha la entrada del ciclista a través del controlador. Cuando presiona el botón del acelerador en el manillar, el controlador le indica a la batería que libere energía al motor para producir movimiento. En los motores de cubo, los campos electromagnéticos se envían a las bobinas estáticas del motor. La parte externa del motor trata de seguir esos campos, haciendo que la rueda adjunta gire.

Al girar el acelerador, envías una señal al controlador, que a su vez indica al motor que aumente la velocidad.

El Motor Eléctrico en Detalle

Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en energía mecánica, gracias a la repulsión magnética generada entre sus dos componentes básicos, el rotor y el estátor. Estos dos componentes están fabricados con metal y un bobinado de cobre arrollado a su cuerpo. Gracias a este bobinado la electricidad que reciben genera campos magnéticos idénticos en ambos componentes.

El estátor también incluye imanes lo que genera repulsión entre ambos componentes, se repelen, y para evitar estar cerca uno del otro el rotor se mueve, grosso modo. Cuanto más potentes sean estos imanes, normalmente fabricados con tierras raras, que como evoca su nombre, son materiales escasos, mayores fuerzas se generarán.

Con el scooter eléctrico ya activado, cuando retorcemos el puño de gas se manda una señal a las centralitas -del motor y de las baterías-. De éstas parte la orden a las baterías, indicando la cantidad de energía que deben enviar hacia el motor. Según la cantidad de giro del puño las centralitas mandarán la cantidad de electricidad que corresponda; gas poco abierto, poca electricidad, gas muy abierto, mucha electricidad.

Evidentemente, si las centralitas disponen de modos de potencia seleccionables, la electricidad entregada y la respuesta del motor eléctrico estarán condicionados al modo de potencia que nosotros hayamos seleccionado previamente.

Tipos de Motor: BLDC (Sin Escobillas)

La mayoría de los scooters eléctricos de calidad funcionan con un motor BLDC. De hecho, anticipamos que casi todas las marcas de scooters eléctricos más nuevas vendrán con motores de cubo sin escobillas en el futuro. ¿Qué significa eso? Bueno, en lugar de tener un motor que impulse todas las ruedas a través de cadenas y engranajes, el motor está integrado directamente en la rueda. en sí mismo, por lo que el motor eléctrico y la rueda son lo mismo.

Tenga en cuenta que los scooters eléctricos con motores de cubo sin escobillas son relativamente caros. La buena noticia es que son más eficientes, silenciosos y duraderos que los sistemas de motor con escobillas.

Diferencias entre un motor de un patinete eléctrico brushless y uno brushed

La utilización de las escobillas en los motores resulta en una reducción de potencia, pero no también conlleva otra serie de ventajas importantes a considerar.

• La vida útil del motor brushless es superior: al no contar con escobillas, no se producen rozamientos que resulten en desgaste ni ruido, y no se requiere un mantenimiento constante. Sin embargo, el ciclo de vida de los motores con escobillas es inferior: genera más fricción al hacer el cambio de polaridad, y suelta calor y chispas, así que las escobillas terminan dañándose y tienen que ser sustituidas, lo que necesita un mayor mantenimiento, con los costes que pueda acarrear.
• Además, el motor con escobillas es más barato que el motor brushless. Tampoco necesita un control electrónico para su funcionamiento, a través de un circuito caro y complejo.
• Ahora bien, como resultado de la pérdida de calor que se da en el motor con escobillas, se genera más desperdicio de potencia, lo que afecta a su eficiencia. Por contra, esto no pasa con el motor brushless, que es bastante más eficiente.
• El motor brushless da una mejor relación entre potencia de salida y tamaño y, por ende, más rendimiento. Por el contrario, esta relación en el motor con escobillas es inferior, lo que causa, a su vez, un rendimiento menor.
• Asimismo, el motor brushless también dispone de una buena relación entre velocidad y par motor, que es moderada en el caso del motor con escobillas, ya que al incrementar la velocidad estas causan fricción y, por consiguiente, se reduce el par motor.
• Por último, el motor con escobillas tiene limitaciones mecánicas causadas por el uso de escobillas, lo que resulta en un menor rango de velocidad respecto a los brushless. En el caso del motor con escobillas, este rango es alto.

Potencia del Motor

La cantidad de energía generada por el motor se expresa en vatios (W). La mayoría de los scooters eléctricos tienen una potencia nominal de entre 250W y 600W, pero los scooters de mayor rendimiento pueden tener mucho, mucho más.

Aunque el fabricante generalmente etiquetará la potencia del motor del producto en vatios (W), también puede calcular y duplicar revisalo. Simplemente multiplique el voltaje del motor en voltios (V) por la corriente en amperios (A).

Por ejemplo, consideremos un motor de e-scooter que funciona a 36 V y 7 A. En ese caso, su potencia de salida será: 36 V * 7 A =252W.

En términos generales, puede esperar alrededor de 0,62 mph por cada { {12}} vatios de potencia. Sin embargo, en la mayoría de los casos, cualquier cosa de menos de 300 vatios tendrá dificultades para subir colinas más empinadas.

Mantenimiento del Motor

El mantenimiento es una tarea muy importante para alargar la vida útil de tu scooter eléctrico. Mantenimiento de las transmisiones por cadena o por correa, revisando la tensión de estos sistemas. Se considera óptima la tensión cuando queda 1 centímetro de juego al introducir el dedo.

Para garantizar el máximo rendimiento y la durabilidad de tu patinete eléctrico Zwheel, es fundamental seguir algunas pautas básicas de seguridad. Un buen cuidado no solo prolonga la vida útil de la batería, sino que también asegura un funcionamiento estable y seguro en cada trayecto.

Consideraciones Adicionales

• Ubicación del motor: El motor de un scooter eléctrico puede estar situado en el interior de la llanta trasera -o delantera-, por lo que la transmisión es directa, y puede estar anclado al chasis y tener transmisión a la rueda por correa o cadena. Y también puede estar anclado al basculante, y tener transmisión por cadena, correa o por engranajes.
• Refrigeración: Estos motores suelen estar normalmente refrigerados por aire, pero ya comienza a ser habitual que adopten refrigeración por líquido.
• Tamaño: Cuanto mayor sea su tamaño, más potencia ofrecerán.

Precauciones y Seguridad

La exposición prolongada al agua puede dañar los componentes electrónicos internos del patinete, como el motor y la batería. El agua puede causar cortocircuitos y corrosión, lo que puede reducir la vida útil del vehículo.

Si bien puede ser tentador aumentar la velocidad de tu patinete, es importante tener en cuenta que las modificaciones no autorizadas pueden anular la garantía y, lo que es más importante, comprometer la seguridad del vehículo.

Tabla Resumen de Componentes y Funciones

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