Меню

Как заменить датчик холла в мотор колесе

Как заменить датчик холла в мотор колесе

Re: Замена датчиков холла

Сообщение eVel » 10 апр 2013, 16:07

AlexGeneve
18.06.2012 — 03:15

Далее проверив все ли гайки откручены с оси мотора берём колесо двумя руками и брутально бьём противоположной от выхода проводной группы осью о хороший бетонный пол.Потроха движка легко выходят из магнитной обоймы чего и следовало добиться.

Re: Замена датчиков холла

Сообщение eVel » 10 апр 2013, 16:08

Re: Замена датчиков холла

Сообщение eVel » 10 апр 2013, 16:08

AlexGeneve
18.06.2012 — 14:19

Хочу добавить маленькое уточнение,в случае невозможности замены датчиков холла например трудности вскрытия кожуха мотора ,возможна замена контроллера.Вместо восьмипроводного устанавливается трёхпроводной но данная опция проходит только для моторов до 500 ватт на большую мощьность трёхпроводные качественные контролеры найти тяжело.

Re: Замена датчиков холла

Сообщение Mishal » 28 окт 2013, 23:04

Re: Замена датчиков холла

Сообщение vynlandor » 06 ноя 2020, 03:10

Источник

Как заменить датчик холла в мотор колесе

Причины выхода их строя датчиков Холла в мотор колёсах, их диагностика и ремонт.

Выход из строя одного из трёх датчиков Холла как в редукторных мотор колёсах, так и в мотор колёсах с прямым приводом, — к сожалению наиболее частая поломка, встречающаяся в электровелосипедах. Помимо мотор колеса, — 3 датчика Холла также установлено в любой модели ручки газа. Эти маленькие электронные детальки в ручке газа, — формируют управляющий сигнал для контроллера, а в мотор колесе обеспечивают правильное чередование фаз и, соответственно, — вращение двигателя.
Если датчик Холла вышел из строя в ручке газа, электровелосипед, не оборудованный системой PAS, уже никуда не поедет с помощью электродвигателя. Определить вышла из строя ручка газа, или нет, достаточно просто, если у вас имеется вольтметр.

Причины поломки датчиков Холла в мотор колёсах, их диагностика и ремонт Из контроллера на ручку газа выходят три проводка: черный (ноль); красный (питание 5 вольт) и зелёный (управляющий сигнал 0 – 4.2 вольта, поступающий с ручки газа на контроллер, в зависимости от угла поворота ручки). Вначале вольтметром нужно замерить напряжение на красном проводке, подключив к нему плюсовую клемму вольтметра, а минусовую – к чёрному проводку (ноль). Если 5 вольт в этой цепи отсутствуют, — значит ручка газа не при чём: либо не работает контроллер, либо на него не подаётся питание, либо в проводке от контроллера до ручки газа – обрыв.

Если питание на ручку газа подаётся, а при плавном вращении ручки газа напряжение на зелёном проводке не меняется, вернее его там вообще нет, — значит всё-таки вышел из строя один из датчиков Холла, либо проводка, подходящая к нему. Причины выхода датчиков из строя, — чаще всего механические повреждения, или попадание воды однако иногда они ломаются и без видимых причин. Если ручка газа не имеет механических повреждений, датчик Холла можно в ней заменить.

Причины поломки датчиков Холла в мотор колёсах, их диагностика и ремонт Мотор колесо с одним неработающим датчиком Холла, — обычно подёргивается на месте, но не вращается. Если же такого подёргивания не наблюдается, причина неисправности скорее всего состоит в чём-то другом.

Читайте также:  Моторы для лодок в северодвинске

Датчики Холла, зафиксированные специальным силиконом в пазах статора мотор колеса, выходят из строя в основном из-за попадания воды, или длительных перегрузок и перегрева мотор колеса. Обмотки мотор-колёс кратковременно могут выдержать нагрев до 180 градусов Цельсия, а большинство других, более дешёвых мотор колёс – в лучшем случае 150 или даже 130 градусов.

Если один из датчиков Холла вышел из строя и это не вызывает сомнения, самый лучший способ отремонтировать мотор колесо – это заменить неисправный датчик. Для этого его придётся выковырнуть или высверлить из паза в статоре, в котором он находится, установить вместо него новый, припаять контакты, изолировать их и зафиксировать новый датчик, — например эпоксидной смолой, либо каким нибудь подходящим клеем.

Источник

Датчики Холла для бесколлекторного двигателя: возвращение квадратурных энкодеров

Это уже третья статья, рассказывающая о квадратурных декодерах, на сей раз с применением к управлению бесколлекторными двигателями.

  • Статья первая: принцип работы квадратурного декодера + код для ардуино.
  • Статья вторая: квадратурный декодер на stm32.

Задача: есть обычный китайский бесколлекторник, нужно его подключить к контроллеру Copley Controls 503. В отличие от копеечных коптерных контроллеров, 503й хочет сигнал с датчиков холла, которых на движке нет. Давайте разбираться, для чего нужны датчики и как их ставить.

Ликбез: принцип работы бесколлекторного двигателя

В качестве иллюстрации я возьму очень распространённый двигатель с двенадцатью катушками в статоре и четырнадцатью магнитами в роторе. Вариантов намотки и количества катушек/магнитов довольно много, но суть всегда остаётся одной и той же. Вот фотография моего экземпляра с двух сторон, отлично видны и катушки, и магниты в роторе:

Чтобы было ещё понятнее, я нарисовал его схему, полюса магнитов ротора обозначены цветом, красный для северного и синий для южного:

На датчики холла пока не обращайте внимания, их всё равно нет 🙂

Что будет, если подать плюс на вывод V, а минус на вывод W (вывод U не подключаем ни к чему)? Очевидно, будет течь ток в катушках, намотанных зелёным проводом. Катушки намотаны в разном направлении, поэтому верхние две катушки будут притягиваться к магнитам 1 и 2, а нижние две к магнитам 8 и 9. Остальные катушки и магниты в такой конфигурации роли практически не играют, поэтому я выделил именно магниты 1,2,8 и 9. При такой запитке мотора он очевидно крутиться не будет, и будет иметь семь устойчивых положений ротора, равномерно распределённых по всей окружности (левая верхняя зелёная катушка статора может притягивать магниты 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13).

Давайте записывать наши действия вот в такую табличку:

Угол поворота ротора U V W
n.c. +

А что будет, если теперь подать плюс на U и минус на W? Красные катушки притянут к себе магниты 3,4,10 и 11, таким образом чуть-чуть повернув ротор (я по-прежнему выделяю магниты, за которые ротор тянет):

Давайте посчитаем, на сколько повернётся ротор: между щелями магнитов 1-2 и 3-4 у нас 51.43° (=360°*2/7), а между соответствующими щелями в статоре 60° (=360°/12*2). Таким образом, ротор провернётся на 8.57°. Обновим нашу табличку:

Читайте также:  Мотор азлк или ваз
Угол поворота ротора U V W
8.57° + n.c.

Теперь сам бог велел подать + на U и — на V!

Угол поворота ротора U V W
17.14° + n.c.

Теперь опять пора выровнять магниты с зелёными катушками, поэтому подаём напряжение на них, но красный и синий магниты поменялись местами, поэтому теперь нужно подать обратное напряжение:

Угол поворота ротора U V W
25.71° n.c. +

C оставшимися двумя конфигурациями всё ровно так же:

Угол поворота ротора U V W
34.29° n.c. +

Угол поворота ротора U V W
42.85° + n.c.

Если мы снова повторим самый первый шаг, то наш ротор провернётся ровно на одну седьмую оборота. Итак, всего у нашего мотора три вывода, мы можем подать напряжение на два из них шестью разными способами 6 = 2*C 2 3, причём мы их все уже перебрали. Если подавать напряжение не хаотично, а в строгом порядке, который зависит от положения ротора, то двигатель будет вращаться.

Запишем ещё раз всю последовательность для нашего двигателя:

Угол поворота ротора U V W
n.c. +
8.57° + n.c.
17.14° + n.c.
25.71° n.c. +
34.29° n.c. +
42.86° + n.c.

Есть один нюанс: у обычного коллекторного двигателя за переключение обмоток отвечают щётки, а тут нам надо определять положение ротора самим.

Датчики Холла

Теперь давайте поставим три датчика холла в те чёрные точки, обозначенные на схеме. Давайте договоримся, что датчик выдаёт логическую единицу, когда он находится напротив красного магнита. Всего существует шесть (сюрприз!) возможных состояний трёх датчиков: 2 3 — 2. Всего возможных состояний 8, но в силу расстояния между датчиками они не могут все втроём быть в логическом нуле или в логической единице:

Обратите внимание, что они генерируют три сигнала, сдвинутые друг относительно друга на 1/3 периода. Кстати, электрики используют слово градусы, говоря про 120°, чем окончательно запутывают нубов типа меня. Если мы хотим сделать свой контроллер двигателя, то достаточно читать сигнал с датчиков, и соответственно переключать напряжение на обмотках.

Для размещения датчиков я использовал вот такую платку, дизайн которой взял тут. По ссылке лежит проект eagle, так что я просто заказал у китайцев сразу много подобных платок:

Эти платки несут на себе только три датчика холла, больше ничего. Ну, по вкусу можно поставить конденсаторы, я не стал заморачиваться. Очень удобно сделаны длинные прорези для регулировки положения датчиков относительно статора.

Постойте, но ведь это очень похоже на квадратурный сигнал с обычного инкрементального энкодера!

Ещё бы! Единственная разница, что инкрементальные энкодеры дают два сигнала, сдвинутые друг относительно друга на 90°, а у нас три сигнала, сдвинутые на 120°. Что будет, если завести любые два из них на обычный квадратурный декодер, например, той же самой синей таблетки? Мы получим возможность определять положение вала с точностью до четырёх отсчётов на одну седьмую оборота, или 28 отсчётов на оборот. Если вы не поняли, о чём я, прочтите принцип работы квадратурного декодера в первой статье.

Читайте также:  Сколько масла лить в мотор ваз 2112 16 клапанов

Я долго думал, как же мне использовать все три сигнала, ведь у нас происходит шесть событий на одну седьмую оборота, мы должны иметь возможность получить 42 отсчёта на оборот. В итоге решил пойти грубой силой, так как синяя таблетка имеет кучу аппаратных квадратурных декодеров, поэтому я решил в ней завести три счётчика:

Видно, что при каждом событии у нас увеличиваются два из них, поэтому сложив три счётчика, и поделив на два, мы получим равномерно тикающий определитель положения вала, с точностью до 6*7 = 42 отсчёта на оборот!

Вот так выглядит макет подключения датчиков Холла к синей таблетке:

А почему на двигателе сразу нет датчиков?

В некоторых приложениях (например, для коптеров) все эти заморочки не нужны. Контроллеры пытаются угадать происходящее с ротором по току в катушках. С одной стороны, это меньше заморочек, но с другой стороны, иногда приводит к проблемам с моментом старта двигателя, поэтому слабоприменимо, например, в робототехнике, где нужны околонулевые скорости. Давайте попробуем запитать наш движок от обычного китайского коптерного ESC (electronic speed controller).

Мой контроллер хочет на вход PPM сигнал: это импульс с частотой 50Гц, длина импульса задаёт обороты: 1мс — останов, 2мс — максимально возможные обороты (считается как KV двигателя * напряжение).

Вот здесь я выложил исходный код и кубовские файлы для синей таблетки. Таймер 1 генерирует PWM для ESC, таймеры 2,3,4 считают соответствующие квадратурные сигналы. Поскольку в прошлой статье я крайне подробно расписал, где и что кликать, то здесь только даю ссылку на исходный код.

На вход моему ESC я даю пилообразное задание скорости, посмотрим, как он его отработает. Вывод синей таблетки лежит тут, а код, который рисует график, тут.

Поскольку у меня двигатель имеет номинал 400KV, а питание я подал 10В, то максимальные обороты должны быть в районе 4000 об/мин = 419 рад/с. Ну а вот и график подоспел:

Видно, что реальные обороты соответствуют заданию весьма приблизительно, что терпимо для коптеров, но совершенно неприменимо во многих других ситуациях, почему, собственно, я и хочу использовать более совершенные контроллеры, которым нужны сигналы с датчиков холла. Ну и бонусом я получаю угол поворота ротора, что бывает крайне полезно.

Подводим итог

Я провёл детство в обнимку с этой книжкой, но раскурить принципы работы бесколлекторников довелось только сейчас.

Оказывается, что шаговые моторы и вот такое коптерные моторчики — это (концептуально) одно и то же. Разница лишь в количестве фаз: шаговики (обычно, бывают исключения) управляются двумя фазами, сдвинутыми на 90°, а бесколлекторники (опять же, обычно) тремя фазами, сдвинутыми на 120°.

Разумеется, есть и другие, чисто практические отличия: шаговики рассчитаны на увеличение удерживающего момента и повторяемость шагов, в то время как коптерные движки на скорость и плавность вращения, что сказывается на количестве обмоток, подшипниках и т.п. Но в итоге обычный бесколлекторник можно использовать в шаговом режиме, а шаговик в постоянном вращении, управление у них будет одинаковым.

Update: красивая анимация от Arastas:

Источник

Adblock
detector