Принцип работы моноколеса

Устройство моноколеса

До того как мы начнем рассматривать принцип работы моноколеса, разберемся как оно устроено.  Рассмотрим по отдельности его основные составляющие элементы.

1) Внешняя часть

1.1) Корпус

Корпус моноколеса изготовлен из высокопрочного пластика, устойчивого к ударам и деформациям. 

1.2) Раскладные педали

В нижней части корпуса расположены раскладные педали (подножки)  для ног. Некоторые модели моноколес снабжены магнитной фиксацией подножек. При подъёме подножки моноколеса, она автоматически примагничиваются к корпусу.

1.3) Удобные накладки на корпус

Во время поездки на моноколесе, корпус устройства фиксируется ногами (голенная часть) пользователя.
Для создания комфортной поездки, на боковых плоскостях корпуса, установлены специальные накладки, изготовленные из силикона, резины или другого мягкого материала. 

1.4) Ручка и панель управления моноколесом

В верхней части корпуса расположена удобная ручка для транспортировки моноколеса. Под ручкой, на верхней плоскости корпуса, расположен разъем для подключения зарядного устройства, кнопка для включения и выключения моноколеса, а также индикаторное табло заряда аккумулятора.

2) Внутренняя часть

Внутри корпуса заключено одно единственно колесо, состоящие из покрышки (давление в покрышке лучше поддерживать на уровне 2,4 до 3.1 атмосферы), обода, оси и спиц. Верхняя часть колеса расположена внутри корпуса.

Также внутри корпуса расположены: аккумуляторные батареи, электромотор, гироскоп, и материнская плата (компьютер) управляющая гироскопами.

2.1) Аккумуляторная батарея

Аккумуляторная батарея моноколеса представляет собой туго изолированный  блок аккумуляторов подключенных к компьютеру. При помощи компьютера происходит управление процессом разряда и заряда аккумулятора.

Чаще всего используются литий-ионные аккумуляторы фирм: Samsung, Panasonic, Sony.

Дальность хода моноколеса варьируется в зависимости от модели. От 15 км до 65 км на одном заряде. Моноколесо способно развивать скорость до 25 км/ч.  Заряжается моноколесо очень быстро, для накопления полного заряда требуется  всего 50 — 100 мин.
К примеру, Вы проехали на моноколесе 50 км, что уже не мало (диаметр Москвы ~40 км), решили отдохнуть и заодно подзарядили моноколесо. Подкрепились и снова в путь! Ресурс аккумуляторной батареи моноколеса также очень высок: 1500 — 2000 перезарядов.

Немало важным достоинством моноколес является устойчивость аккумуляторной батареи к низким температурам. Моноколесо почти не теряет заряд при поездке на холоде.

Многие модели моноколес оснащены рекуперативной тормозной системой, это позволяет значительно экономить заряд батареи. При торможении, спуске со склона или замедлении  моноколеса будет происходить  подзарядка аккумулятора. 

2.2) Электромотор и гироскоп

В движение моноколесо приводится за счет электромотора с магнитным подшипником. Во внутреннем периметре колеса расположен массив катушек (электромагниты). На внешнем  периметре закреплены магниты. При помощи электромагнитной индукции ротор приходит в движение.

Внутри моноколесо установлены датчики балансировки, поддерживающие нужно положение моноколеса в пространстве. Схожая технология используется в  Сигвеях, но в отличие от двух колесных Сегвеев здесь колесо всего одно. Поэтому моноколеса снабжены дополнительными датчиками, контролирующими боковые перемещения и позволяющими моноколесу не падать на бок.

Принцип работы моноколеса 

Управлять моноколесом очень просто. Большая часть работы Вашего тела выполняется на уровне интуиции. При наклоне корпуса тела вперед моноколесо ускоряется, при наклоне назад замедляется. Это происходит благодаря действию гироскопических датчиков, которые улавливают перемещение центра тяжести Вашего тела и, подавая сигнал на двигатель, удерживают колесо в вертикальном положении.

Сначала гироскопические датчики определяют положение моноколеса в пространстве. Затем компьютер считывает сигналы с датчиков и подает команду направить ток с аккумулятора на катушку (электромагниты) ротора. Вследствие чего возникает электромагнитное поле, воздействующее на магниты, закрепленные на внешнем контуре колеса.  

У каждого магнита есть свои полюса: северный и южный. При взаимодействии одинаковых полюсов (юг-юг, север-север) магниты отталкиваются, если же  взаимодействуют разные полюса (север-юг и юг-север), магниты притягиваются друг к другу.

Моноколесо начинает движение вперед, если магниты находятся в положении север-север, юг-юг. При наклоне корпуса пользователя назад, происходит смещение центра тяжести тела. Гироскопические датчики улавливают это изменение и подают сигнал на компьютер. Компьютер в свою очередь передает команду на изменение направления тока проходящего через электромагниты. Это влечет за собой смену полюсов на электромагнитах, создавая пары север-юг, юг-север. И моноколесо начинает ехать назад.
Подробнее о том, как научиться кататься.

Вывод 

Благодаря своему строению моноколесо обладает рядом преимуществ по сравнению с обычным транспортом. Компактность это  главное его достоинство. Моноколесо можно взять с собой в метро или автобус, поместить в рюкзак или  багажник машины, принести в торговый центр или офис.

К тому же моноколесо экологичный, быстрый и тихий персональный транспорт. А в отличие от Сегвея, путешествуя на моноколесе,  Ваши руки всегда остаются свободными. Удобно говорить по телефону, выгуливать собаку или укрываться зонтом от дождя!
Посмотреть преимущества компании Sunwheel.

Моноколесо это транспорт будущего!