Как проверить колесо на электросамокате

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 20.09.2024

Электросамокат отличается от обычного самоката наличием дополнительных компонентов. Главные из них – встроенный в колесо бесколлекторный электродвигатель, аккумуляторная батарея и контроллер. Аккумуляторная батарея обеспечивает автономное питание мотора, а коллектор отвечает за его корректное управление и контроль работы. Среди представленных в продаже электронных компонентов есть масса готовых решений, позволяющих снабдить электроприводом как самокат, так и другие виды персонального транспорта.

Предшественники современных контроллеров напоминали массивный реостат. Теперь они компактны, не имеют движущихся элементов и регулируют передачу электроэнергии к двигателю в зависимости от длительности поступающих импульсов. Контроль и управление электросамокатом производится при помощи пульта, закрепленного на руле. Обычно на пульте есть рычаги или кнопки для включения питания и фар, выбора режимов и скорости езды.

На дисплее может отображаться текущая скорость, уровень заряда батареи, пробег и другая информация. При отсутствии дисплея минимальную информацию о работе устройства могут предоставлять светодиодные индикаторы. Многие современные электросамокаты интегрируются со смартфонами, которые берут на себя функции дисплея и пульта управления.

Принцип работы контроллера

Первостепенная задача этого элемента – подавать на электромотор энергию, получаемую от аккумуляторной батареи. Проходящий по обмоткам ток создает магнитное поле, которое взаимодействует с находящимися в мотор-колесе магнитами ротора. В результате колесо приводится в движение, причем частотой вращения управляет контроллер. Принцип работы контроллера электросамоката таков: он принимает сигнал от ручки газа и с учетом продолжительности поступающих импульсов регулирует скорость вращения мотора.

Кроме основной задачи, этот контролирующий и управляющий элемент:

регулирует скорость вращения электромотора;
управляет крутящим моментом;
обеспечивает плавное и мягкое торможение при помощи изменения продолжительности импульсов;
защищает электродвигатель;
не допускает глубокой разрядки батареи – выясняет напряжение АКБ и при его критическом снижении отключает мотор от питания;
при помощи встроенного термодатчика отслеживает температуру и не допускает токовых перегрузок.

Схема подключения и распиновка контроллера электросамоката

К контроллеру подсоединяется электромотор и остальные электрокомпоненты самоката. Для их подключения используются многожильные соединительные провода в термостойкой изоляции из силикона. Совместимость контроллера с электродвигателем и АКБ электросамоката определяется по максимальному току, напряжению батареи и другим рабочим параметрам.

Рассмотрим схему подключения контроллера электросамоката и функции контактов на примере устройства, разработанного для управления трехфазными электромоторами с рабочими параметрами 36 В и 350 Вт. В таблице приведен перечень электрических разъемов контроллера, их назначение и цвета изоляционного покрытия используемых в них проводов.

Подключение к ручкам тормоза и стоп-сигналу. К общему жгуту проводов подключено 2 разъема.

Черный, желтый, красный.

Подсоединение к АКБ.

Ограничение предельной скорости.

2 белых провода.

Подсоединение к датчикам Холла электромотора.

Черный, синий, зеленый, желтый, красный.

Подсоединение к системе помощи педалям PAS.

Черный, зеленый, красный.

Соединение с замком зажигания или пультом управления.

Черный, синий, зеленый, красный.

Подключение к ручке газа.

Зеленый, черный, красный.

Электропитание мотора – используется 3 проводка.

Зеленый, синий, желтый.

Алгоритм подключения и настройки контроллера электросамоката таков:

Гнездо №9 подключаем к силовым проводам с идентичным изоляционным покрытием на электромоторе, а разъем №4 – к соответствующему ему гнезду от управляющих проводков.
В случае применения пульта управления – подсоединяем его к штепселю №6. Если пульта управления нет, подсоединяем замок зажигания к красному и синему проводу гнезда №6.
Ручку газа подсоединяем к штепселю №7, рукоятки тормоза и стоп-сигнал (при его наличии) – к №1.
Чтобы ограничить предельную скорость, замыкаем 2 белых проводка в разъеме №3. Чтобы иметь возможность управлять возможностью ограничения предельной скорости, подключаем к нему двухпозиционный выключатель К-2Р.
Для активации круиз-контроля подключаем кнопку на ручке газа к разъему №8. В дальнейшем для активации этой функции достаточно будет нажать и удержать кнопку на пару секунд, а для отключения – нажать на рукоятку тормоза.
При наличии системы PAS – подсоединяем ее контакты к гнезду №5.
Подключаем к АКБ разъем №2. Не допускаем замыкания черного и красного проводов питания!

При покупке готового комплекта компонентов для электрификации самоката отпадает вопрос, как проверить контроллер электросамоката и коммутацию его разъемов. Такая проверка выполняется в процессе предпродажной подготовки, и проводки на ответных гнездах подключаемого оборудования соответствуют цветам, обозначенным в схеме.

Вопрос ремонтопригодности

Чтобы понять, подлежит ли вышедший из строя контроллера электросамоката ремонту своими руками или в мастерской, нужно снять его и осмотреть. По внешнему виду деталей несложно понять, какая из них требует замены.

Если поломка существенная, проще и дешевле заменить контроллер идентичной или универсальной моделью с подходящими рабочими параметрами. Обычно они рассчитаны на напряжение 24, 36, 48 В и мощность 200–1000 Вт. При желании можно купить набор электронных компонентов и собрать аппаратную часть контроллера самостоятельно. Но проще и безопаснее приобрести готовое изделие.

Датчики Холла – это маленькие электронные устройства, реагирующие на магнитное поле. Именно по ним синхронный двигатель узнает, в каком положении в данный момент времени пребывает ротор, и подает напряжение на определенные фазы. Вот зачем нужны датчики Холла в мотор-колесе – они отвечают за правильное чередование фаз и обеспечивают вращение мотора. Эффект Холла используется при создании датчиков положения, устанавливаемых в редукторных и прямоприводных мотор-колесах электровелосипедов и других видов транспорта.

Кроме мотор-колес, такие элементы (но только другого типа) устанавливаются в ручках газа. Они создают управляющий сигнал для контроллера. Принцип их работы заключается в создании в проводнике с током, находящемся в магнитном поле, поперечной разности потенциалов. Внешне такие датчики представляют собой компактные устройства с 3 выводами – аналоговым или цифровым и 2 выводами питания. От индуктивных датчиков они выгодно отличаются пропорциональностью выходного сигнала магнитному полю, а не скорости его изменения.

Причины и диагностика поломки датчиков положения

Причиной поломки датчиков Холла могут стать:

значительный перегрев электромотора – выше 150–180 °С;
механические повреждения;
скачки напряжения;
попадание воды внутрь корпуса электродвигателя или ручки газа.

Явным признаком поломки датчиков Холла считается подергивание МК при старте во время поворота ручки газа. Для диагностики такой неисправности достаточно вольтметра. Также для проверки работоспособности мотор-колеса, контроллера или ручки газа удобно воспользоваться диагностирующим тестером. Он позволяет продиагностировать датчики положения и обмотки, выявить имеющиеся дефекты, проверить фазовый угол и корректность переключения фаз.

Мониторинг работы ручки газа

На ручку газа от контроллера идет 3 провода:

Если же вольтметр показывает подачу напряжения на ручку акселератора, но при ее плавном повороте напряжение на зеленом проводе отсутствует, причина неполадок кроется в неисправности, как минимум, одного из датчиков Холла или подходящих к нему проводов. Неисправные элементы подлежат замене.

Проверка датчиков Холла в мотор-колесе

Перед ремонтом мотор-колеса нужно при помощи тестера или вольтметра проверить состояние датчиков Холла. Алгоритм действий таков: подключить тестер или подать напряжение +5 В и, вращая ось мотора, понаблюдать за изменением напряжения на сигнальной ноге. Проще поддаются ремонту моторы с винтами в боковой крышке. Если же крышка имеет резьбу, открутить ее сложнее – понадобятся специальные съемники.

Если при разборке мотора окажется, что обмотки потемнели (сгорели), восстановлению он не подлежит. Если же с обмотками все в порядке, обратите внимание на провода, идущие через ось к 3 миниатюрным датчикам. Обычно они посажены на силиконовый клей в нише, совпадающей по форме с геометрий корпуса датчика.

Замена датчиков Холла

Суть ремонта сводится к замене неисправных датчиков и восстановлению провода (при необходимости). Неисправные датчики нужно заменить – извлечь из паза в статоре, удалить остатки электронного устройства и следы клея, зачистить место монтажа и установить новые элементы. Контакты нужно припаять и изолировать. Для фиксации новых датчиков можно воспользоваться эпоксидной смолой или подходящим клеем. После ремонтных работ остается проверить исправность МК.

На видео наглядно демонстрируется, как работает мотор-колесо с неисправным датчиком Холла, поясняется, как выявить нерабочий датчик и правильно заменить его.

Причины и диагностика поломки датчиков положения

Причиной поломки датчиков Холла могут стать:

значительный перегрев электромотора – выше 150–180 °С;
механические повреждения;
скачки напряжения;
попадание воды внутрь корпуса электродвигателя или ручки газа.

Мониторинг работы ручки газа

На ручку газа от контроллера идет 3 провода:

Проверка датчиков Холла в мотор-колесе

Замена датчиков Холла

Как проверить датчики Холла в мотор-колесе электросамоката?

В электросамокатах установлены датчики магнитного поля – датчики Холла. Ими оснащена ручка акселератора и мотор-колесо. Они надежны, рассчитаны на критические условия работы и выходят из строя чаще при нарушении требований по эксплуатации транспортного средства. Но при поломке этих деталей возникают серьезные проблемы с функционированием мотора. Чтобы это диагностировать, требуется знать причины неисправности.

Причины выхода из строя устройств и методы диагностирования

Причины неисправности датчиков Холла в электросамокате:

Перегревание двигателя выше +150 ℃-+180 ℃;
Механические воздействия, приводящие к повреждениям;
Перепады напряжения;
Влага попала в электродвигатель, ручку акселератора в следствии эксплуатации в дождь, мойки под давлением;
Замыкание управляющих проводов с силовыми в мотор-колесе;
Короткое замыкание на массу.

Поломка сопровождается характерным подергиванием при старте, когда поворачивается ручка газа.

Диагностировать поломку можно с помощью вольтметра или тестера. Последний прибор способен выявлять имеющиеся дефекты, диагностировать состояние обмотки, устройств положения. Им также можно провести проверку фазового угла, корректность переключения фаз.

Диагностирование ручки газа

Контроллер соединен с ручкой газа тремя проводами:

Черный – нулевой;
Красный – напряжение 5 В;
Зеленый – управление сигналом, который подается на контроллер.

Проверка работоспособности агрегатов выполняется путем измерения напряжения вольтметром на красном проводе. Сюда подключается плюс прибора. Минус выводится на черный провод. Возможны два результата диагностики:

Напряжения в 5 В в сети нет – неполадка в другом месте.
Подача напряжения идет, но если ручку плавно поворачивать, то на зеленом проводе напряжение отсутствует.

В первом случае неисправность стоит искать в контроллере. На него может не поступать питание. Также вероятен обрыв электропроводки, которая идет от контроллера к ручке газа.

Во втором случае неисправен один из приборов Холла. Проблема может заключаться в проводах, подсоединенных к прибору. Неисправные детали необходимо заменить.

Проверка деталей в МК

Часто возникает вопрос, как проверить датчики Холла в мотор-колесе? Для этого можно опять воспользоваться вольтметром или диагностическим тестером. Этапы диагностики:

Подключается тестер или подается напряжение в 5 В.
Ось мотора вращается с отслеживанием напряжения на сигнальной ноге.
При снятии крышки проверяется внешний вид обмоток. Если они сгорели, то ремонт мотора невозможен. Он подлежит замене.
Обмотки в порядке, дольше проверяются провода, ведущие к устройствам.

Электропроводка чаще повреждается в месте выхода из оси МК.

Замена неисправных деталей

Если вы смогли проверить датчики Холла не разбирая колесо и выявили неисправность, то детали нужно менять на новые. Последовательность работ по замене датчиков:

Мотор-колесо открывается. Для этого можно воспользоваться стамеской.
Из статора выдавливается ротор.
Детали извлекают из паза в статоре.
Затем удаляют остатки компонентов и клея.
Место установки зачищают, устанавливают новые элементы.
Контакты припаивают, изолируют.

Датчики фиксируют при помощи эпоксидной смолы, клея, лака. По окончании ремонта проверяют работоспособность самоката.

Зачем нужен датчик Холла в электросамокате

С развитием электроники и мощных емкостных аккумуляторов самокаты и велосипеды стали оснащаться электродвигателями.

За их работу отвечает умная электроника. Статья даст подробное описание, что такое датчик Холла в электровелосипеде и электросамокате. Будет описано назначение этих устройств, принцип работы и способы устранения неисправностей.

Эффект Холла

Прежде чем разобраться, для чего нужны датчики Холла в самокате, необходимо понимать, на каком эффекте основана его работа. Такой эффект был открыт Эдвином Холлом и получил свое название в честь его первооткрывателя. Именно он провел эксперимент с воздействием магнитного поля на электрический проводник. Суть эксперимента в следующем:

Две грани золотой пластины были подключены к электрическому току.
Пластину поместили между полюсами магнитов.
При воздействии магнитного поля, на 2 других гранях золотой пластины появился слабый электрический ток.

Данный опыт показал, что под воздействием магнитного поля формируется слабая, но постоянная разница потенциалов на поверхности проводника.

Современный элемент Холла отлично подходит для контроля положений вращающихся частей электродвигателя. Нашел он свое применение и в конструкции различных электросамокатов и электровелосипедов.

Электросамокат

Помимо электросамоката, принцип Холла используются в двигателе и ручке газа электровелосипеда. Оба этих транспортных средства конструктивно схожи: имеют синхронный трехфазный электродвигатель, блок контроля и ручку газа.

Ручка газа

Работает система по следующему принципу:

Ручка оснащена постоянным магнитом. Магнит имеет равноименные полюса.
Внутри ручки, между постоянным магнитом закреплен аналоговый биполярный датчик Холла.
При проворачивании ручки, датчик смещается относительно магнитного поля, а значит меняется частота и напряжение электрического поля. Эти данные передаются на блок управления, который на основе выходного напряжения увеличивает или снижает количество оборотов электромотора устройства.

Датчик Холла в ручке газа достаточно надежен. Он представляет собой биполярный элемент с тремя выходами:

Датчик срабатывает только при воздействии магнитного поля. Проверить его работоспособность можно следующим образом:

Исправный элемент должен сработать при воздействии постоянного магнита и показать на выходе напряжение 5 вольт.

Двигатель

Работают элементы следующим образом:

В колесо установлен электрический трехфазный двигатель синхронного типа.
На поверхности статора установлена печатная плата с вмонтированными датчиками Холла.
Каждый датчик отвечает за одну фазу двигателя.
При подаче напряжения на обмотки двигателя, создается ЭДС при взаимодействии с постоянным магнитом.
Колесо начинает вращаться.
Для удерживания постоянных оборотов, контроллер посылает сигналы определенной частоты именно в момент прохождения ротора через магнитное поле.
Положение ротора в момент оборота определяется датчиками Холла.
Каждая обмотка в момент воздействия ротора, становится электрическим магнитом и открывает прохождение тока через датчик Холла.
Этот сигнал поступает на контроллер, и процесс повторяется.

Работа и вращение колеса осуществляется по правильной комбинации. Всего их 6. Происходит это так:

Именно за эту последовательность чередований и отвечает каждый датчик Холла, открываясь в момент появления магнитного поля на определенной фазе.

Датчики очень чувствительны к воздействию влаги, нагрузки и повышению температуры. В мотор-колесе, могут выйти из строя сразу все элементы или один из трех. Проверить датчики на работоспособность можно ранее описанным способом.

Дополнительное оборудование

По причине высокой скорости, электрические самокаты и велосипеды оснащаются дополнительным элементом Холла. Этот датчик отвечает за контроль скорости вращения колеса. Работает устройство по принципу считывания количества сигналов, поступающих от колеса самоката. Чем больше таких сигналов, тем выше скорость поступления импульсов от контроллера на колесо. Таким образом сохраняется интенсивность поступления сигналов, сохраняется скорость вращения.

Система позволяет взаимодействовать педалям велосипеда с его электродвигателем. Работает механизм следующим образом:

Такая система способна работать без ручек газа, но является не безопасной. Мотор-колесо без дополнительного контроля может самопроизвольно увеличить скорость.

Характеристики и схемы подключения

Элементы Холла в конструкции электрических самокатов имеют разные характеристики. Из-за этого они не могут быть взаимозаменяемыми. Например, элемент Холла в ручке газа нельзя устанавливать на колесо.

Устанавливается только на колесо.
Относится к биполярному цифровому типу.
Рабочее напряжение 4.5–24 В.
Потребляемы ток 15 мА.
Выходной контакт имеет направление втекания тока.

Эти элементы стоят непосредственно на статоре двигателя.

Тип линейный.
2.Рабочее напряжение 3.0–6.5 В.
Максимальный выходной ток 20 мА.
Время отклика 3 мс.
Аналогичные устройства на рынке — AH49E, SS-49(E), 49E.

Для обоих типов датчиков характерна рабочая температура в пределах 40–110 градусов. При замене неисправных датчиков очень важно обращать внимание, какие элементы используются в качестве аналогов. Они должны полностью совпадать по своим характеристикам с вышедшим из строя элементом.

Заключение

Датчики Холла для электрического транспорта имеют важное значение. Они помогают значительно сократить количество механических деталей и узлов. За счет установки миниатюрных устройств, производители существенно увеличивают рабочие характеристики и постоянную динамику вращения мотор-колеса таких транспортных средств.

Сообщить модераторам

Информация

Приветствую всех самокатчиков!

Помогите знаниями. У меня на E-twow Booster сломался вынос. Посмотрев видео о разборе самоката, приступил к процессу. И по своей халатности, когда отсоединял контроллер, чтобы снять рулевую колонку с колесом, коротнул разъем с двумя толстыми проводами. Я так понимаю это входное питание. Светануло хорошо, но теперь самокат не подает признаков жизни.-(

Подскажите с чего начать диагностику, так чтобы не покупать все запчасти и не собирать его заново. Как узнать что именно приказало "долго жить".

Пытался найти что-либо такое на форуме, но увы ничего нет или не так искал.-(

Сообщить модераторам

Информация

В деке стоит предохранитель на выходе батарейки. Откручиваете два винта крепления передней крышки, вынимаете её и смотрите предохранитель. Должен стоять не меньше, чем на 30А.

Сообщить модераторам

Информация

Приветствую всех самокатчиков!

Пытался найти что-либо такое на форуме, но увы ничего нет или не так искал.-(

Доброго времени суток. Посмотрите силовые провода, которые выходят из аккумуляторной батареи, в некоторых моделях в разрыве провода питания установлен плавкий предохранитель, скорее всего он и вышел из строя.

Причины выхода из строя устройств и методы диагностирования

Причины неисправности датчиков Холла в электросамокате:

Перегревание двигателя выше +150 ℃-+180 ℃;
Механические воздействия, приводящие к повреждениям;
Перепады напряжения;
Влага попала в электродвигатель, ручку акселератора в следствии эксплуатации в дождь, мойки под давлением;
Замыкание управляющих проводов с силовыми в мотор-колесе;
Короткое замыкание на массу.

Поломка сопровождается характерным подергиванием при старте, когда поворачивается ручка газа.

Диагностирование ручки газа

Контроллер соединен с ручкой газа тремя проводами:

Черный – нулевой;
Красный – напряжение 5 В;
Зеленый – управление сигналом, который подается на контроллер.

Напряжения в 5 В в сети нет – неполадка в другом месте.
Подача напряжения идет, но если ручку плавно поворачивать, то на зеленом проводе напряжение отсутствует.

Проверка деталей в МК

Подключается тестер или подается напряжение в 5 В.
Ось мотора вращается с отслеживанием напряжения на сигнальной ноге.
При снятии крышки проверяется внешний вид обмоток. Если они сгорели, то ремонт мотора невозможен. Он подлежит замене.
Обмотки в порядке, дольше проверяются провода, ведущие к устройствам.

Электропроводка чаще повреждается в месте выхода из оси МК.

Замена неисправных деталей

Мотор-колесо открывается. Для этого можно воспользоваться стамеской.
Из статора выдавливается ротор.
Детали извлекают из паза в статоре.
Затем удаляют остатки компонентов и клея.
Место установки зачищают, устанавливают новые элементы.
Контакты припаивают, изолируют.

Читайте также: