Как проверить датчики Холла в мотор-колесе?

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:

1. «ноль» – черный;
2. питание 5 В – красный;
3. управляющий сигнал, подающийся с ручки газа на контроллер (напряжение меняется в диапазоне 0–4,2 В, в зависимости от угла поворота ручки) – зеленый.

Для проверки работоспособности датчиков Холла в ручке акселератора необходимо измерить вольтметром напряжение на красном проводе. К нему нужно подключить «+» клемму прибора, а к черному проводу – минусовую. Если в исследуемой цепи нет напряжения 5 В, причина неполадок кроется не в ручке газа. Возможно, неисправен контроллер, или на него не поступает питание, или произошел обрыв проводки, идущей от контроллера к ручке акселератора.

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.

В предыдущей статье блога VoltBikes освещены принципы сборки электроквадроцикла своими руками.

Датчик Холла для электровелосипеда

Датчик Холла представляет собой датчик магнитного поля. Свое название он получил благодаря принципу своей работы – эффекту Холла.
В 1879 году Эффект Холла был открыт Эдвином Холлом в тонких пластинах золота. Эффект заключается в формировании поперечной разности потенциалов в проводнике с током, помещенным в магнитное поле. Изобретение было впервые использовано в лабораториях для изготовления датчиков измерения тока или интенсивности магнитных полей, поскольку приборы для измерения этих параметров были очень дорогими и довольно габаритными. Однако практичное применение

данный эффект нашел только недавно, когда уже стали доступными полупроводниковые технологии, которые позволяли создавать недорогие твердотельные датчики. Датчики Холла используются в системах, где возможна трансформация контролируемой величины в изменение магнитного поля, которое можно проверить датчиком Холла. К этим величинам можно отнести переменный/постоянный ток, давление, напряжение, вибрация скорость и т.д. Эффект Холла подходит для построения датчиков положения, которые применяются в транспорте, включительно и электрическом.

В большинстве случаев датчики Холла представляют собой небольшой прибор с тремя выводами: одним аналоговым или цифровым выводом и двумя выводами питания.

Поскольку выходной сигнал датчиков Холла пропорционнален индукции магнитного поля, а не скорости его изменения, это создает их серьезное преимущество сравнительно с аналогичными по своему назначению индуктивными датчиками.

В зависимости от вида передаточной функции датчики Холла бывают линейными (аналоговыми) и цифровыми. Аналоговые датчики преобразуют индукцию магнитного поля в напряжении, знак и величина которого зависят от полярности и силы поля. Цифровые датчики работают как управляемые магнитным полем коммутаторы, которые активизируют свой выход при одном его уровне и отключают при другом.

По реакциям на магнитное поле датчики Холла разделяются на биполярные, однополярные и униполярные. Биполярные датчики Холла, какими являются и датчики SS41, применяемые в велосипедных мотор-колесах, реагируют на смену знака магнитного поля, активизируясь при положительном знаке и отключаясь при отрицательном. Униполярные датчики измеряют поля только одной полярности, как правило положительной, а однополярные датчики – любой полярности.

Датчики могут отличатся между собой за техникой выходного каскада. Она может быть однотактной, когда выходной ток протекает только в одном направлении), двухтактной – выходной ток может протекать в любом из направлений.

Магнитное поле формируется постоянными магнитами или же электромагнитами, при этом изменение напряженности поля достигается благодаря перемещению магнита, изменения тока электромагнита, внесения магнитного материала между датчиком и магнитом.

Основными преимуществами датчиков является их быстродействие (до 100 кГц) и отсутствие механических движущихся частей. Датчики Холла используются там, где необходимы высокая точность данных. Они очень надежны и довольно долговечны. Для точного повторения параметров датчиков одной серии в процессе производства используется лазерная копирование элементов схем, что позволяет получать идентичные параметры при каждом последующем выпуске партии датчиков и, соответственно, производить их замену в случае выхода из строя без последующих подстроек.

Датчики Холла идеальны для построения импульсных датчиков скорости и дискретных датчиков положения в устройствах промышленного или же бытового назначении. Датчики Холла получили широкое распространение также и в электродвигателях. В электрических велосипедах датчики Холла исполняют функцию контроля частоты вращения мотор-колеса, отслеживания положения ротора, контроля напряжения электрического тока, а также используются в качестве фиксаторов угла поворота движущейся части ручки акселератора. Магнитная система обеспечивает изменение выходного напряжения.

В ручку акселератора электрического велосипеда встроен один датчик Холла SS49Е, а в мотор-колесе используются три цифровых (пороговых) датчика одного типа — SS41.

SS41 – цифровой биполярный датчик положения с логическим выходом. SS49Е – линейный датчик магнитного пола (датчик положения). Датчики серии SS41 и SS49Е выполнены с использованием миниатюрных корпусов размером всего лишь 4х3х1,5 мм.

Датчик SS49Е имеет параметричный линейный выход. Линейный датчик SS49Е характеризуется высокой нагрузочной способностью, линейной характеристикой преобразования в рабочем диапазоне магнитных полей, довольно широким диапазоном рабочих температур и питающих напряжений, долговременной стабильностью параметров и малым током потребления. Его подключение очень простое – подал питание, снял сигнал. Питание датчикам серии SS41 и SS49Е необходимо биполярное, тогда на южный полюс магнита датчики будет реагировать положительным уровнем на выходе, на северный полюс – отрицательным, на отсутствие поля – нулевым.

Питание датчики SS41 и SS49Е принимают в довольно широком диапазоне. Для SS41 характерны показатели от 4,5 до 24 V , а для SS49Е – от 2,7 до 6,5V.

Три датчика SS41, которые закрепляются в пазах статора двигателя и выступают в роли датчика положения ротора (ДПР), обеспечивая доступ данной цифровой информации к контроллеру. Воспринимая информацию от датчиков Холла о положении ротора, контроллер подает импульсы напряжения на обмотки статора, тем самым обеспечивая его вращение. При повороте ручки акселератора датчик Холла формирует управляющий сигнал для контроллера, на основании которого в последующем обеспечивается движение мотор-колеса с определенной частотой.

Датчики в мотор-клесах последовательно и четко срабатывают – как только один выключается, включается другой. Между сменой полярности на одном датчике, ровно 1/6 периода до переключения другого.

Датчики SS41, SS49Е имеют защиту от неправильного подключения.
К сожалению, датчики Холла могут выходить из строя в случае резких перепадов электрического напряжения, механических повреждений, перегрева электродвигателя, попадание воды внутрь ручки акселератора или мотор колеса, вследствие нарушения герметичности их корпуса. Выход из строя датчиков Холла — одна из главных причин возможной поломки мотор-колеса или ручки газа. Определить вышли ли из строя датчики Холла можно воспользовавшись вольтметром.

Как правило, при выходе из строя даже одного из трех датчиков мотор-колесо перестает вращаться при включении электропитания, и просто подергивается на месте. Для устранения поломки неисправный датчик нужно заменить.

Характеристики датчиков Холла, применяемых в электрических велосипедах

Наименование датчиков, сфера применение	Передаточная функция	Напряжение питания, V	Потребляемый ток, мА	Направление выходного тока	Макси-мальный выходной ток, мА	Рабочий температурный диапазон
Серия SS41, мотор-колесо	Цифровая биполярная	4,5…24	15	втекающий	20	-40… 150
Серия SS49Е, ручка газа	Линейная	2,7…6,5	10	вытекающий	1	-40…100

Купить датчики Холла можете в нашем интернет-магазине: SS41, SS49.

Что произойдет, если датчик Холла Ebike выйдет из строя? (Пояснение)

Написано Абдуллой Затар в E-bike Maintenance

Датчики Холла являются одними из самых важных датчиков в электровелосипеде, поскольку они присутствуют в двигателе и дают показания о количестве оборотов двигателя, поэтому любая проблема с ними может привести к тому, что двигатель перестанет работать.

В этом посте мы расскажем о важности датчиков Холла в электрическом велосипеде, что произойдет, если вы потерпите неудачу, а также о том, как правильно провести тест датчика Холла.

1
Какая польза от датчика холла в ебайке?

2
Что произойдет, если датчик Холла Ebike выйдет из строя?

3
Как проверить датчик Холла?

Для чего нужен датчик Холла в электровелосипеде?

Как известно, двигатель электровелосипеда работает за счет использования электромагнитной энергии, а функция датчиков Холла заключается в отправке данных о количестве электромагнитной энергии на контроллер.

контроллер использует эти показания и переводит их в команды, которые отправляются на аккумулятор, мотор и остальные части электровелосипеда.

Подробнее о том, как работают датчики Холла, вы можете посмотреть в этом видео.

Что произойдет, если датчик Холла Ebike выйдет из строя?

Хотя датчики Холла расположены внутри двигателя, который не виден, есть признаки, которые можно использовать, чтобы узнать, есть ли проблемы с датчиками Холла.

Как правило, при выходе из строя датчиков Холла двигатель перестает работать и начинает вибрировать в течение нескольких секунд, также

слышен скулящий звук, а в некоторых случаях из мотор.

Как проверить датчик Холла?

Для того, чтобы сделать тест датчиков холла, вам понадобится мультиметр и источник электричества, 5 вольт (маленькая батарейка)

Но перед тем, как начать тест, вы должны убедиться, что все кабели отключены, кроме кабели, которые мы будем использовать в тесте

Ознакомьтесь с нашим рекомендуемым мультиметром на Amazon 

Кабели, которые должны быть подключены во время теста:

1- Все кабели двигателя должны быть подключены к контроллеру
2 – Кабели датчика Холла

3 3 – Трос газа должен быть подключен к контроллеру

Этапы проверки.

1- Подключите наконечники датчика Холла к источнику питания 5 В. (если вы не смогли найти или подключить источник питания 5 В, вы можете просто запитать контроллер от аккумулятора вашего электровелосипеда.

2- Включите мультиметр.

3- Вставьте отрицательный щуп мультиметра в гнездо черного провода датчика Холла.

4- Вставьте положительный щуп мультиметра в гнездо красного провода датчика Холла.

5- Вращайте мотор рукой.

6-Следите за показаниями мультиметра, если они прыгают от нуля до пяти, когда вы вращаете двигатель, это означает, что датчик Холла работает нормально. но если показания были зафиксированы на 5 В или 0 вольт, это означает, что датчик Холла имеет проблему и нуждается в замене.

7-Повторите те же шаги для зеленого и синего кепок (Пояснение)

Как ухаживать за мотором электрического велосипеда?

Как проверить мотор-концентратор Ebike? (Решено с помощью PIC)

Увеличение крутящего момента и скорости двигателя ступицы Ebike — (Руководство с изображениями)

Последние сообщения

ссылка на Что делает электровелосипеды такими дорогими?

Что делает электровелосипеды такими дорогими?

Почему электрические велосипеды дорогие? Обычные велосипеды сами по себе недешевы, но разница в цене все равно шокирует велосипедистов. Из-за высокой стоимости электровелосипеда только энтузиаст захочет…

Продолжить чтение

ссылка на 250w против 500w ebike — плюсы и минусы

Электровелосипед мощностью 250 и 500 Вт — плюсы и минусы

Тип двигателя, который вы выбираете, важен при езде на электрическом велосипеде. Имея различные доступные уровни мощности, важно точно понимать, для какой езды вы планируете использовать…

Продолжить чтение

Датчики Холла

AH в электровелосипеде — Nanjing AH Electronic Science and Technology Co., Ltd. — Каталоги в формате PDF | Техническая документация

Добавить в избранное

{{requestButtons}}

Выдержки из каталога

Датчики Холла в электровелосипеде Датчик Холла представляет собой тип магнитного датчика, который обнаруживает магнитное поле и его изменение. Его можно использовать в различных случаях, связанных с магнитным полем. Например, датчики Холла используются в различных приложениях на электрических велосипедах, таких как руль управления скоростью, тормозные рычаги и бесщеточные двигатели. Ач59E Ah4503 Руль управления скоростью — это компонент регулирования скорости электромобиля, который представляет собой линейную часть управления скоростью во многих стилях, хотя принцип работы тот же. Обычно он устанавливается с правой стороны электромобиля, а диапазон поворота руля составляет 0-30 градусов. Ah4144E 一 Когда электромобиль тормозит, контроллер должен иметь возможность автоматически отключать питание двигателя. Значит, должен быть датчик положения тормозной ручки. При торможении сигнал передается на контроллер. После того, как контроллер получает сигнал торможения, подача питания немедленно прекращается. Ah4041 Ah4601 Во время вращения двигателя постоянного тока ток в обмотках постоянно меняет направление, заставляя ротор вращаться в одном направлении. Бесщеточный двигатель в реальном времени определяет сигнал рабочего положения обмотки через датчик Холла, а затем обрабатывает собранный сигнал с помощью микропроцессора или специальной микросхемы и управляет соответствующей схемой возбуждения для регулирования обмотки двигателя. Узнайте больше о наших продуктах для вашего применения. Найдите блок-схемы, спецификации и сопутствующие инструменты для загрузки. www.ahest.net

Все каталоги и технические брошюры Nanjing AH Electronic Science and Technology Co.

1. Датчик нулевого энергопотребления WG314 и 315

   2 страницы

2. Руководство по выбору интегральной схемы Холла

   1 стр.

3. Брошюра компании/Решение для магнитных датчиков/Эксперт Различные магнитные датчики/ИС Холла/Датчик Виганда/Модуль датчиков/Энкодер двигателя

   9 страниц

4. Датчики Холла серии AH/датчик положения распределительного вала

   7 страниц

5. Руководство по выбору датчика WG Wiegand

   1 стр.