Электрическая схема контроллера двигателя bafang

Моторы постоянного тока нельзя подключать напрямую к Arduino. Это обусловлено тем, что пины не способны выдавать ток более 40 мА. Мотору же, в зависимости от нагрузки, необходимо несколько сотен миллиампер. Потому возникает потребность увеличения мощности. Делается это, как-правило, с помощью транзисторов.

В статье «Транзисторы: схема, принцип работы,​ чем отличаются биполярные и полевые» можно ознакомиться с основными типами транзисторов и их принципами работы.

Так же рекомендуется посмотреть: Видеоуроки по Arduino, 5-я серия — Моторы и транзисторы. В данном уроке Джереми Блюм рассказывает о подключении мотора постоянного тока к Arduino через биполярный транзистор.

Почему ломаются самокаты с электродвигателями

Имея возможность выбора, большинство покупателей приобретают качественное транспортное средство, отличающееся не только привлекательными ходовыми характеристиками, но и надежной конструкцией. Ведущие производители гарантируют долговечность своих изделий, однако, любая техника может выйти из строя.

Среди причин появления неисправностей может быть естественный износ комплектующих, неправильная эксплуатация, а также механические повреждения устройства, возникающие в аварийных ситуациях. Иногда ремонт электросамоката можно выполнить своими руками, если его владелец сможет определить причину поломки, а также обладает необходимыми навыками для ее устранения.

Поэтому лучше воспользоваться предложениями сервисных центров, где имеется все необходимое оборудование. Если же у электротранспорта еще не закончился срок гарантийного обслуживания, то обращение к профессионалам обязательно.

Часто встречающиеся неисправности

Некоторых повреждений самоката с электродвигателем можно избежать, если бережно к нему относиться. Причиной многих поломок становится пренебрежение основными правилами эксплуатации электротранспорта.

Даже если производители позаботились о защите электрооборудования устройства от попадания влаги, не стоит рисковать, совершая прогулки под дождем. Такие путешествия могут стать необходимостью срочной замены важнейших элементов электросамоката.

Наиболее часто в процессе эксплуатации появляются следующие проблемы:

• потеря контактов в местах соединения элементов устройства из-за их окисления. Это происходит при попадании влаги или возникновению конденсата при резких температурных перепадах;
• выходит из строя аккумулятор. Основными причинами могут быть неправильная эксплуатация, либо закончивший срок его работы;
• блок управления (контроллер) может выйти из строя при перегрузке устройства, то есть несоответствие его параметров мощности электрооборудования. Встречаются также случаи заводского брака.

Среди неисправностей, не связанных с электрооборудованием, чаще всего возникает необходимость ремонта или замены шин, ремонт рулевой колонки или ее замена из-за трещины, появившейся в результате падения. Иногда неправильная регулировка тормозов становится причиной их некорректной работы.

Решение проблем

Наиболее просто определяется неисправность аккумулятора. Обычно неисправная батарея либо не заряжается за необходимое для зарядки время, либо заряжается слишком быстро, но заряда хватает лишь на короткое время. Такой аккумулятор следует заменить на новую АКБ.

Однако плохой контакт часто приводит к неисправности других элементов контроллера, поэтому лучше сразу заменить новым устройством. При выборе нового контроллера необходимо соответствие его параметров ранее установленной детали. При замене подключение должно выполняться по схеме, нанесенной на контроллер.

Если вышел из строя электродвигатель, то отремонтировать его лучше в мастерской. Поскольку в современных электросамокатах обычно используется двигатель типа «мотор-колесо», то замену реально выполнить самостоятельно.

Управление электрокалорифером

Управление нагревателем обычно осуществляется ступенчато, сначала включается первая ступень нагревателя, затем последовательно включаются/выключаются следующие ступени, так называемые опорные. Соотношение между временем включения и отключения зависит от необходимости в нагреве. Выходная мощность электрического нагревателя вычисляется по ПИ-закону, регулируемая величина — по датчику температуры приточного воздуха.

Сигнал управления устройством, непосредственно регулирующим мощность, в качестве которого могут применяться тиристорные регуляторы, твердотельные реле, обычные контакторы, может быть либо аналоговый с напряжением 0-10V, либо дискретный.

При включении нагрева, сначала включается первая ступень и за счет плавного изменения мощности, которое происходит благодаря управляющему сигналу 0-10V, обеспечивается точное поддержание требуемой температуры. Если мощности первой ступени не хватает, то включается вторая ступень, а производительность первой ступени сбрасывается и начинает регулирование заново. Если не хватает мощности двух ступеней, то включается третья ступень и т.д. При необходимости снижать температуру, основное регулирование осуществляется с помощью первой ступени, остальные ступени выключаются по мере надобности.

Для защиты от частого включения ступеней мощности, используется гистерезис, равный примерно 10 % мощности. То есть вторая ступень включится при значении выходной мощности 105 %, выключится при снижении до 95 % (205 % и 195 % для третьей ступени, соответственно).

Общий алгоритм работы системы

Запуск системы осуществляется следующим образом. В режиме ожидания зимой система выключена и перед запуском никаких предварительных действий не требуется. В этом, кстати, заключается еще одно отличие от систем водяного обогрева, где перед запуском необходимо прогревать калорифер до заданной температуры.

При переходе в режим Работа, включается ТЭН калорифера и начинается плавное увеличение мощности нагрева. Одновременно с включением калорифера, открывается воздушная заслонка. Затем, с некоторой задержкой, запускается вентилятор приточного воздуха. При этом уставка температуры начинает плавно снижаться до номинального значения.

Переход установки в дежурный режим должен сопровождаться продувкой электронагревателя. Во время продувки, питание с электронагревателя снимается, но вентилятор должен продолжать работать в течении некоторого времени, для охлаждения калорифера и только после этого выключаться. Иначе, если не соблюдать это правило, ТЭН нагревателя может просто выйти из строя.

Такой же алгоритм действий и при срабатывании защиты от перегрева — сначала должен выключаться нагрев, затем идет продувка калорифера вентилятором и только после этого отключение вентилятора.

Также должна быть предусмотрена блокировка работы электронагревателя при выключенном приточном вентиляторе. В случае резервирования вентиляторов, которое позволяет продолжать работу вентустановки, используя резервный вентилятор, в случае отказа основного, переключение происходит при поступлении сигнала аварии с работающего вентилятора (термоконтакт, авария ПЧ) либо по сигналу с прессостата. Если же и в случае резервного приходит сигнал об аварии, установка выключается.

Для вентиляторов должны быть предусмотрены следующие виды защит:

• Сигнал о перегрузки электродвигателя, по срабатыванию встроенного термоконтакта.
• Отказ преобразователя частоты, при этом контроль электрических параметров двигателя осуществляется встроенными функциями самого ПЧ.
• Обрыв ремня. Фиксируется по срабатыванию датчика перепада давления на вентиляторе.

При срабатывании защиты электродвигателя вентустановка переходит в дежурный режим и в журнал контроллера записывается событие «Перегрузка».

При поступлении сигнала «Отказ ПЧ» установка также переходит в дежурный режим, снимается сигнал подачи питания на преобразователь частоты, и в журнал записывается событие «Отказ ПЧ». В системах с резервированием вентиляторов вместо перехода в дежурный режим контроллер включает резервный вентилятор.

При поступлении сигнала с пожарного датчика, установка переходит в дежурный режим. При этом останов происходит сразу, без продувки электрокалорифера.

Работа остальных элементов вентустановки, в принципе, ничем не отличается от работы в установках с водяным калорифером, поэтому в данной статье их можно не рассматривать.