Замена датчика холла в ручке газа электровелосипеда

Обновлено: 11.02.2025

Датчики холла не только активно используются в транспорте на батарейках, но также активно выходят из строя.

Итак датчики холла.

Немного теории под спойлер:

Сущность эффекта, открытого в 1879 г. американским физиком Э. Холлом, заключается в появлении разности потенциалов между гранями полупроводниковой пластины, через которую протекает ток и на которую воздействует перпендикулярное магнитное поле. Разность потенциалов прямо пропорциональна силе тока и квадрату магнитной индукции.

Эффект Холла широко применяется в бесконтактных датчиках тока. Другое направление — датчики перемещения, в которых элемент Холла крепится к неподвижному шасси, а собственно магнит находится на движущейся части исследуемого объекта. Поскольку выходной сигнал датчика Холла пропорционален индукции магнитного поля, а не скорости его изменения, это даёт серьёзное преимущество в точности по сравнению с аналогичными по назначению индуктивными датчиками.

Итак обычно, в мотор-колесах размещено 3 датчика холла модели SS41F меняются все разом либо на такую же модель.

Аналоги которые упоминаются в интернете: TLE4945L.

Совершенно безразлично, какие у Вас моторы и ручки/педали газа — везде используются и/или могут использоваться эти датчики — SS41 в моторах и SS49 в ручках/педалях газа.

Тестируются датчики на МК(мотор-колесе) очень просто: Подавая на + ток и вращая колесо на выходе будем снимать до 5В. К сожалению в РФ датчики достаточно дорогие. Поэтому я взял себе сразу небольшую партию вот здесь на Алике.

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.

Ручка газа на персональном электротранспорте применяется для управления электродвигателем. К ней подведен провод питания на 5 В, а внутри есть датчик Холла. С учетом угла поворота рычага газа райдером датчик выдает напряжение от 0 до 4,2 В. На основании этих данных контроллер дозирует энергоснабжение мотор-колеса. Соответственно, при помощи ручки газа электромотор приводится в движение и выключается, регулируется подача энергии на двигатель, меняется крутящий момент и скорость движения.

Кроме ручки, рычага или курка акселератора, для управления электромотором может применяться система PAS. При желании, ее можно использовать и без ручки газа, но управление мощностью в таком случае будет менее комфортным. Оптимальный вариант – использовать ручку газа или в дополнение к ней установить PAS систему.

Принцип работы рычага газа и системы PAS

При использовании ручки акселератора без системы PAS скорость движения регулируется дросселем. Использование электропривода при такой системе управления не зависит от вращения педалей, т.е. их можно вовсе не использовать. Дроссель работает по принципу автомобильной педали газа: чтобы ускориться или продолжить движение, дополнительные действия не требуются.

Основные преимущества использования ручки акселератора на е-байке – это:

возможность точно регулировать скорость движения, увеличивая или уменьшая мощность электромотора;
комфортные старты;
отличная маневренность на дороге.

Устройство ручки газа электровелосипеда

Внутреннее строение всех моделей практически одинаково. Внутри есть датчик Холла, а на корпусе прикреплен постоянный магнит. В зависимости от текущего положения рычага управления скоростью датчик определяет позицию магнита, меняет свое выходное напряжение и подает управляющий сигнал на контроллер. Согласно этому сигналу контроллер регулирует обороты двигателя и скорость движения. На практике это выглядит как зависимость скорости от угла поворота ручки газа.

Красный проводок обеспечивает подачу напряжения 4,5 В от контроллера. Также есть черный провод (земля) и белый сигнальный, который в зависимости от положения рычага выдает напряжение 2–3,5 В. На контроллер обычно подается управляющее напряжение 0,8–4,2 В. При наличии в конструкции рукоятки кнопки включения/выключения, индикатора заряда или замка зажигания подаваемые на рукоятку токи соответствуют общему напряжению электрокомпонентов – 24, 36, 48 или 60 В.

Типичное место установки ручки газа на электровелосипеде – правая часть руля. Чтобы избежать поломки рукоятки, при старте нужно избегать ее резкого вращения до упора. К тому же, плавный старт благотворно сказывается на работе электронных компонентов и помогает избежать поломки.

Разнообразие моделей

Большинство ручек газа совместимо с любыми управляющими контроллерами, т.к. все они подают 5 В и, как правило, поддерживают работу рычага газа на датчике Холла. Совместимость подтверждается наличием на управляющем контроллере 3 проводков для подсоединения к рычагу газа.

По размерам все модели рассчитаны на традиционную толщину руля 22,2 мм. По типу конструкции они бывают:

Как подключить ручку газа к контроллеру электровелосипеда

Для подключения ручки газа к контроллеру электровелосипеда применяются классические разъемы. Обычно на управляющем контроллере для этих целей предусмотрен темный разъем с 6 гнездами. Идентичный ему разъем есть и у ручки акселератора, оснащенной кнопкой включения электропитания и индикатором уровня заряда АКБ.

При отличиях в разъемах определить назначение проводков можно по их цвету:

для управления скоростью – красный +5В, белый сигнальный, черный земля;
для включения контроллера – замыкаемые проводки коричнево-желтой расцветки;
для индикатора уровня заряда АКБ – зеленый.

Точные цвета проводов указываются в инструкции к конкретному изделию. При наличии на рычаге управления скоростью дополнительных кнопок и рычагов можно определить соответствующие им провода, используя тестер. При прозвонке он покажет сигнал при включенном состоянии кнопки и ноль при выключенном состоянии.

Как проверить ручку газа на электровелосипеде

После замены или начальной установки рукоятку акселератора нужно проверить по следующему алгоритму:

немного поднять ведущее колесо;
нажать кнопку включения электрокомпонентов;
в зависимости от конструкционных особенностей используемой рукоятки, плавно нажать на рычаг управления скоростью или повернуть грипсу;
при выявлении неполадок – выявить и устранить их причину;
при корректной работе органа управления – проверить его работу в режиме спокойной езды.

Почему не работает ручка газа на электровелосипеде

Несмотря на простоту и надежность конструкции, ручка акселератора иногда отказывается работать. Как правило, внутренняя причина неисправностей кроется в отпаивании провода, отклеивании магнита или выпадении из своего гнезда датчика Холла.

Из внешних факторов к неисправности рукоятки могут привести скачки напряжения, грубое обращение, механическое повреждение, естественный износ, нарушение герметичности и попадание внутрь органа управления воды. Не исключены и другие причины поломки.

Ремонт ручки газа электровелосипеда

Ремонтные действия подразумевают выявление и устранение причины неполадок. Чаще всего они заключаются в замене вышедшего из строя датчика Холла на работоспособный аналог серии SS49E. Явный признак неисправности датчика выглядит так: при включении электровелосипеда уровень заряда АКБ рукоятка показывает, но при добавлении газа ничего не происходит.

В таком случае нужно найти среди проводов контроллера разъем, к которому подключается ручка газа. Обычно от нее идет 6 проводов: 2 для кнопки включения, 1 для индикатора заряда и 3 для датчика Холла. Нужно подать питание на контроллер электровелосипеда и найти мультиметром 5-вольтную линию. Обычно это красный и черный провод, а 3-й подключенный на этой линии провод – сигнальный.

Чтобы проверить, поступает ли с него сигнал при добавлении газа, нужно поставить на него плюсовой контакт мультиметра. При вращении грипсы или повороте курка значение напряжения на выходе датчика Холла должно меняться. Его оно не меняется, значит, датчик Холла неисправен и подлежит замене. Для этого:

Разбирается ручка газа: снимается окошко, поддевается чем-то плоским и стягивается резиновая рубашка, аккуратно снимаются пластиковые фиксаторы-защелки. Главное – не спешить, чтобы не сломать их. Далее нужно снять возвратную пружину, открутить винтики и снять пластиковую крышку корпуса.
Внутри находятся кнопка включения, индикатор зарядки батареи и датчик Холла. Его нужно вынуть из посадочного места и посмотреть написанный на нем номер. Вместо неисправного датчика нужно поставить такой же, но исправный. С ножек датчика нужно снять термоусадку и отпаять провода. Далее – надеть новую термоусадку и подпаять выводы нового датчика. После пайки – подтянуть термоусадку к датчику и прогреть феном. Аналогично поступить со всеми 3-мя проводами.
Припаянный датчик Холла установить на место, и аккуратно уложить провода.
Перед сборкой ручки желательно обработать все трущиеся элементы смазкой без растворителей, чтобы уменьшить выработку на пластике и продлить срок службы органа управления.
Далее нужно правильно установить крышку корпуса, возвратную пружину, стакан, резиновую накладку, смотровое окошко и фиксирующую накладку.
Отремонтированную и собранную ручку газа остается только протестировать.

Наглядно процесс разборки и сборки ручки акселератора электровелосипеда с целью замены датчика Холла продемонстрирован в видео к этой статье.

Замена ручки газа

В ряде случаев рукоятку акселератора проще и надежнее заменить, чем отремонтировать. Например, при наличии серьезных повреждений или после попадания воды. Или если ремонтные работы не увенчались успехом. Для замены нужно:

снять с руля старые грипсы;
зафиксировать ручку шурупом, используя 6-гранник на 2,5 мм;
при установке модели рычажной конструкции – убедиться, что при таком ее положении вам будет комфортно пользоваться кнопкой включения электроники и поворачивать рычаг большим пальцем, удерживая остальную часть руки на грипсе.

От исправности и удобства использования ручки газа во многом зависит удовольствие от поездок, поэтому к выбору и использованию этого органа управления нужно подходить ответственно.

Надеемся, вы не пропустили нашу предыдущую статью об электровелосипедах, их преимуществах, особенностях технического оснащения и использования.

Замена датчика Холла (микросхемы) в ручке газа

И все-таки она сломалась

Клеточки 7 мм.
Из-за вибрации и прикосновения магнитов к микросхеме, у нее отломалась сначала 1 ножка - спилив часть корпуса на ее место я припаял гибкую проволочку, заодно наплавил на стопор немного пластика чтоб магнит не прикасался к микрухе. По всей видимости эффект от наплавки был недолгим и магнит снова начал прикасаться к ней.
Микросхема торчала внутрь ручки на собственных ножках никак не закрепленная + из-за люфтов магниты прикасались к ней. Если сказать просто: "думали *опой" - плохо спроектировано.
В общем у микрухи отломалась и вторая ножка. Можно было конечно так-же припаять проволочку, но надеяться на то что микруха удержится на 1 из 3-х ножек, при чем в хлам изношенной глупо, тому я впаял заранее купленную новую микросхему.
Какую микруху надо паять? а вот хрен знает. В качестве микросхемы для ручки газа магазины электровелосипедов предлагают SS49, это линейный датчик Холла. Я конечно пытался заказать его в магазине, но его видимо не было в наличии и продавцы обоих магазинов решили сыграть со мной в детскую игру: "нет в наличии = уходим в полный игнор" т.е. заказ через форму игнорируем, е письма тоже, на телефонные звонки не отвечаем, примерно через 2 недели оба магазина со мной связались, но микросхема уже была куплена на радио базаре. Не та, но похожая SS49E Сравнивая даташиты, я не допер в чем разница. Какая на самом деле микруха стояла в ручке неизвестно, т.к. магниты прикасаясь к корпусу стерли с нее все надписи.
Разумеется я наплавил еще пластика на стопор чтоб магниты к новой микрухе не прикасались.
Данные снятые с родной микросхемы

На новой микросхеме пока не ездил, но работает все четко.

Микросхема вставлена и заклеена

Лишний светодиод на плате индикатора заряда (заклеенный черной лентой) - адаптация индикатора для свинцовой батареи к LiFePO4 батарее на 16 банок, выполняет функцию стабилитрона на 3 В.

21.06.18 Езда в течении нескольких дней показала что все работает нормально, никаких изменений в управлении нет.
Единственная разница это максимальное напряжение в крайнем положении ручки, у родной микросхемы оно 3.6 В у новой 3.8 В но это ожидаемый результат т.к. был отражен в даташите на микросхему, а именно была указана большая чувствительность мВ на Гаусс.

Индикатор заряда это измеритель находящийся прямо в ручке газа, каждый светодиод зажигается собственным детектором напряжения на микрухе Tl431 (управляемый стабилитрон). Т.е. чтоб перенастроить напряжение погасания светодиодов, потребовалось-бы перенастраивать напряжения срабатывания каждой микросхемы или поставить общий стабилитрон перед всей схемой, что я и сделал. Перенастраивать индикатор нужно было т.к. рабочая точка LiFePO4 батареи на 16 банок 51.2 В а у свинца 48.0 В; нижнее рабочее напряжение свинца 44.0 В, а у LiFePO4 45.0 В; важнее то, что большая часть заряда свинца находится между 46 и 48 В а у LiFePO4 между 48 и 50.5 В. Большая часть - означает "почти весь заряд, который можно снять на большой мощности" Т.е. исходная схема начинала гасить первый светодиод только когда батарея сильно разряжена, и то под большой нагрузкой.
Светодиод в качестве стабилитрона: интересно то что светодиод обладает даже большей стабильностью прямого напряжения чем стабилитрон на 3.0 или 3.3 В т.е. что советский, что современный стабилитрон, был-бы менее стабильным чем обычный белый светодиод, так у современного была-бы еще проблема с отводом тепла, т.к. он очень маленький.

В некоторых случаях при сбое в работе электродеталей можно обойтись только ремонтом комплектующих, в других же понадобится замена контроллера. А иногда заменить блок управления необходимо для того, чтобы добиться оптимальных параметров работы и улучшить характеристики электровелосипеда, повысить его скорость и продлить срок службы батареи. Статья расскажет, какие есть нюансы в этом сложном техническом процессе и что обязательно стоит учесть.

Что даёт замена контроллера?

К контроллеру подключается абсолютно всё электрооборудование в вашем велосипеде, электросамокате или другом транспортном средстве. Подобрав правильный контроллер на велосипед с электрическим мотором, вы сохраните обмотку мотор-колеса и ресурс АКБ, значительно увеличив срок их службы.

Помимо улучшения свойств электротранспорта, поводом к замене может стать банальная поломка.

Для чего нужен контроллер, мы подробно объяснили в этой статье. Контроллер обеспечивает связь мотор-колеса с ручкой газа, поэтому при выходе из строя двигатель просто перестанет работать. Ремонт может устранить проблему, если причинами поломки стали:

Неправильное подключение;
Некачественно припаянные провода в плате;
Неполадки в работе составляющих элементов, которые переключают обмотки в двигателе.

Если же сгорели конденсаторы, то ремонт не поможет, и единственным выходом будет только замена устройства управления

Что нужно учитывать при замене контроллера?

Перед тем, как заменить контроллер на электрическом велосипеде, важно сделать правильный выбор самого устройства. Это не только позволит улучшить характеристики вашего велосипеда, но также создаст благоприятные условия для бережной эксплуатации обмоток мотор-колеса и аккумуляторной батареи и продлит их службу надолго.

Тип устройства

Среди современных контроллеров для электровелосипеда есть 3 категории устройств:

с датчиками Холла
универсальные
без датчиков

При выборе важно помнить, что установка датчиков Холла рекомендуется с шагом 60 или 120 электрических градусов.

Параметры управляющего блока

При выборе контроллера нужно ориентироваться на такие параметры:

Номинал рабочего напряжения
Максимальное значение батарейного тока
Номинальная мощность электродвигателя, к которому вы подбираете контроллер.

Эти параметры обычно указываются в виде специальной маркировки на самом устройстве. Чтобы определить оптимальные технические характеристики, обратитесь к менеджеру Voltbikes — эксперт поможет подобрать нужные комплектующие для конкретного случая.

Нюансы и общие правила

При подключении нового контроллера важно в точности следовать схеме, указанной на его корпусе. В общих чертах остальные рекомендации можно обозначить так:

Ориентируйтесь на вольтаж АКБ. Нельзя подключать, например, контроллер на 36 В к батарее и более высоковольтным профилем. Нужно убедиться, что конденсаторы и транзисторы в составе контроллера рассчитаны на напряжение, которое вы собираетесь подавать.
В некоторых случаях замена контроллера на электровелосипеде требует параллельной замены резистора в блоке делителя напряжения. Если у вас нет навыков работы с паяльником, эту работу необходимо доверить профессионалу.
Для мотор-колеса всегда можно купить контроллер универсального типа, работающий в больших диапазонах напряжения на входе.

Сколько стоит заменить контроллер на велосипеде

Цена контроллера небольшая: от 1500-3500 рублей за простые и надёжные агрегаты до 10-15 тысяч рублей за самые сложные и мощные модели. Поэтому купить и произвести замену доступно каждому, а в результате вы ощутите заметную разницу в работе вашего электровелосипеда или самоката. Чтобы быть уверенным в том, что все соединения выполнены надёжно, качественно и на века, передайте эту работу в руки специалистов — команде Voltbikes. Замена контроллера в Вольтбайкс стоит 1500 рублей. Мы даём гарантии на комплектующие и на работу мастера.

Читайте также: