Doc-Aleks › Блог › Ремонт гироскутера. Принцип работы и основные проблемы гироскутеров
Блочная замена (мотор-колеса и/или электронного блока) — не является ремонтом!
Не много об ошибках и неисправностях в электронике и электротехнике.
Сначала нужно понять ошибка ли это или неисправность, а потом уже менять или ремонтировать.
Парадоксально, но факт, проще заменить, чем искать из-за чего, да и зачем «усложнять всё» когда заменил и дело в шляпе, а клиенту распишем, что всё было очень сложно и потому такие цены.
Профессионал – квалифицированный инженер (инженер-электронщик), так никогда не скажет, потому, что он знает принцип работы электроники, электро-техники и электро-механики.
И, что заменив один из электронных узлов ( к примеру: мотор-колеса), проблема не решится.
Если это ошибка, то нужно понять чем она вызвана. Ошибка может быть плавающая, а вот из-за неисправности узла или агрегата, так же может быть вызвана ошибка.
Если ошибка устраняется перезагрузкой вашего устройства (пересброс по питанию), или выключили устройство, а затем снова включили и ошибка нет, но спустя какое-то время или определённое действие (замедленная скорость или наоборот максимальная скорость, резкий разгон итд), ошибка снова повторяется, то это уже проблема и нужно искать «ИЗ-ЗА»
Гироскутер — это сложное электротехническое устройство – платформа на колёсах которое приводится в движение посредством наклонов тела, вперёд, назад и в стороны.
ГироСкутер является полноценным аппаратно- программым комплексом (АПК)в котором как и в домашнем компьютере есть вычислительный модуль –т.е. процессор.
В данной статье я абстрактно объясню, как устройство работает.
И так, сначала давайте разберёмся как работает наш компьютер. Он работает благодаря разным процессам которые происходят на разных уровнях абстракции.
Рассмотрим принцип работы на пирамиде.
Верхний уровень – это Программное обеспечение. Те программы с которыми вы работаете например: браузер через который вы выходите в интернет и читаете данную статью.
— Всё это работает благодаря операционной системе.
— Под операционной системой идёт архитектура компьютера.
— Под архитектурой идёт микроархитектура.
— Микроархитектура в свою очередь базируется на логике (триггер).
— Логика построена на цифровых логических элементах.
— Логика цифровая построена на более простых логических элементах.
— Под аналоговыми логическими устройствами есть ещё два уровня. Это примитивные устройства и физический принцип (devices) на которых они все работают.
Вот настолько всё сложно.
И чтобы понять почему:
В компьютере: передвигая рукой мышку, в то же время курсор двигается на экране
В ГироСкутере: едва наклонив тело, наш гироскутер приводится в движение? В перёд, назад или в стороны.
Казалось бы, вот на столько всё просто, но это в теории, а чтобы понять на практике как всё это работает нужно знать, что происходит на каждом из этих уровней.
Изучим принцип работы на примере электронного устройства – платформы на колёсах, под названием «Гироскутер».
Наш гироскутер работает от воздействия на него физических воздействий, а вернее на гироскопы которые расположены в платформах, под левой и правой ногой.
И, так. Что же это за устройство под названием девайс (devices) – это транзисторы.
Раньше вместо транзисторов использовали электронные лампы. Транзистор в миллион раз меньше. И на небольшом процессоре их может поместиться миллиарды, а то время когда использовали лампы, компьютеры были размером с большую комнату, зал или гостиную.
Транзисторы и лампы выполняют одну функцию. Если очень упростить, то транзистор это то устройство, которое может делать так, что на выводе либо есть ток, либо нет. Всё это работает благодаря физическому принципу. Можно было бы его рассмотреть, но нет надобности, потому что это очень сложно и не нужно. Транзистор себе работает и пусть работает, о том как найти неисправный транзистор я расскажу в другой статье. Сейчас от этого лучше абстрагироваться и принять результат, собственно это и есть ключевой принцип абстракции. Чтобы получать результат от работы транзистора не нужно знать, как всё работает на уровне атома, электронов и так делее.
Так, вот, с этим мы разобрались и мы имеем транзистор, который фактически может задавать два состояния: Когда напряжение есть, обозначим это цифрой 1, и когда напряжения нету, обозначим это цифрой 0. Тут мы плавно подошли к двоичной системе счисления, главный её принцип в том, что для задания любого числа можно использовать только единицу «1» и ноль «0»
Имея всего два состояния 0 или 1 – отсутствие или присутствие напряжения, можно создать всё, что угодно. Собственно так и делает транзистор.
Что из этого получается. Если транзистор может задавать два состояния, в зависимости от кого какое состояние на его «ворота», то комбинация транзистора можно делать разные прикольные вещи. Собственно так и сделали.
Из транзисторов состоят аналоговые логические элементы . Почему они логические?
Потому что они принимают какой-то сигнал и руководствуясь определённой логикой, которая предусмотрена в определённой комбинации транзисторов, выдают другой сигнал.
Это ни какая-то магия происходит внутри, а всего лишь работают транзисторы.
Есть несколько логических элементов.
Самый простой это END, ПЕРЕВОДИТСЯ КАК «И» он сравнивает два значения на входе и если оба из низ равны 1, то выдаёт 1, в противных случаях он выдаёт 0.
Похожий элемент называется OR «ИЛИ» — он сравнивает значения, как и все остальные, но уже выдаёт единичку на выходе если: или на первом входе 1 или на втором входе 1 или единица сразу на двух входах.
Кроме «И» «ИЛИ» есть ещё BUF — рипитер, он просто выдаёт такой же сигнал какой и получает, это нужно для того, что со временем сигнал может угасать и его нужно возобновлять.
К примеру, есть ещё и инвертор (INVERTER) – это тоже самое, что и репитер, только инвертирует: если получает 1, то выдаёт 0, а если получает 0, то выдаёт 1.
Полный список можно посмотреть в интернете, эти значения называются «Значение истинности»
Не забывайте, что эти значения просто:
0 – нет напряжения
1 – есть напряжение
это никакой-то высший разум, который всё это делает. Там на низшем уровне, где транзисторы бегают маленькие электрончики и всё это делают, а человечество смогло всё это так придумать и организовать в такую систему.
Ну, что полагаю, что с этим уровнем мы разобрались.
Имея все эти логические элементы можно уже комбинировать их и получать более сложные вещи. Так же как комбинировали транзисторы, только комбинация того, что получилось из этих транзисторов, т.е. имея одно, мы создали второе, а для создания третьего мы используем второе, а не первое.
Скомбинировали электронику с электротехникой, добавили электродинамику, в основу легла наноэлектроника, добавили химию и в результате получился гироскутер, со всеми рядами преимуществ и минусов.
Основные проблемы гироскутеров связаны с износом деталей, неправильной эксплуатацией и попыткой ремонта в домашних условиях или в неквалифицированных сервисных центрах.
Вывод. Как Вы поняли, для ремонта сложных электротехнических устройств, узлов, а так же электронных компонентом в гироскутере, необходимо иметь необходимое образование, как минимум техника-электронщика, иметь достаточный опыт по ремонту и обслуживанию.
«Однажды ошибясь при выборе дороги,
Они упрямо шли, глядя на свой компас.
И был их труд велик, шаги их были строги,
Но уводил их прочь от цели каждый час!»
Сделайте правильный выбор.
Обращайтесь к профессионалам !
Как перебалансировать гироборд: ничего сложного [видео]
Если вы заметили, что ваш гироборд (он же — гироскутер, он же — ховерборд) вдруг начал вести себя странновато, значит, пришло время произвести с ним процедуру перебалансировки.
Волноваться пока не стоит — данное мероприятие является регламентным (т.е. проводить его следует регулярно), осуществляется силами самого юзера (т.е. вас, хотя можно и специалисту девайс показать — не помешает).
И не предусматривает сборку-разборку аппарата или какие-либо другие операции, связанные с откручиванием болтиков и/или снятием крышек (читаем подробнее об особенностях гироборда, перейдя по этой ссылке).
Впрочем, для начала определимся, когда необходимо проводить перебалансировку гироборда.
Причин для такого вмешательства в работу устройства может быть как минимум две:
1. ваш гироборд начал непонятным образом вибрировать и дергаться;
2. одна платформа вашего гироборда начала ездить быстрее или медленнее, чем другая.
Отметим сразу, происходит это, соответственно, потому что:
1. произошло нарушение балансировки гироборда в следствие продолжительной его эксплуатации, значительных или незначительных ударов при его транспортировке и т.д.;
2. гироборд ездил по неровным поверхностям (т.е. плохой дороге), падал со ступенек, проваливался в ямки, ударялся об бордюры и пр.
Небольшое лирическое отступление:
Будем считать, что с проблемами и их причинами мы вкратце разобрались (запомнили и в будущем постараемся не повторять). Теперь о том, как перебалансировать гироборд.
- шаг 1: отключаем гироборд совсем (не переводим в «спящий режим», а именно отключаем), далее жмем и удерживаем кнопку включения/выключения питания в течение 10 секунд, пока не услышим звуковой сигнал (второй), который означает, что устройство перешло в режим балансировки. Отпускаем кнопку питания, при этом индикатор баланса должен мигать красным.
- шаг 2: теперь аппарат (который пребывает в режиме балансировки) помещаем на ровную поверхность и выравниваем обе его платформы относительно друг дружки (смотрим по стыку панелей, если нет специальных меток на корпусе). Теперь, если гироборд подтормаживал при повороте вправо, то надо слегка (на 2-3 миллиметра, не более) поднять левую платформу. Соответственно, если подтормаживал при повороте влево, эту же процедуру проделываем с правой платформой.
- шаг 3: выставив платформы, просто жмем кнопку питания еще раз, подтвердив тем самым новые настройки системы (красный индикатор режима балансировки выключается), и отключаем гироборд.
- шаг 4: включаем машинку и тестим новую балансировку на предмет её соответствия нашим ожиданиям. Если гироборд по-прежнему «хромает», то бишь быстрее/медленнее поворачивает на одну сторону, повторяем процедуру перебалансировки еще раз до получения должного результата.
Ремонт гироскуторов своими руками
Электротранспорт начинает приходит на наши улицы, в основном это электровелосипеды и скутеры . Сегодня речь пойдёт гироскутере.
Для примера возьмем зверя с самой распространенной начинкой. И так, у нас на борту батарея на 36 вольт, две платы с датчиками гироскопа и одна основная плата управления моторами. Ещё имеется плата модуля «синий зуб» и шесть плат сигнальных светодиодов. Отцепляем все светодиоды, синий зуб и зарядку, чем меньше проводов — тем проще работать.
Так же для удобства работы следует перевернуть гироскутер и положить центром на подставку, вывесив колёса в воздухе.
Платы с гиродатчиками следует перевернуть и закрепить изолентой, иначе система вывалится в ошибку Е9. С помощью этой ошибки возможно проверить работу датчиков гироскопа, просто переверните плату датчика гироскопа вниз головой и если светодиод на материнской плате даст код E9, значит датчик работает. Затем так же проверьте вторую плату.
Для проверки гиродатчиков, переверните плату
Как обычно всё начинается с питания. Заряженный аккумулятор должен выдать 40 вольт под небольшой нагрузкой. В качестве нагрузки подойдёт обычная лампа накаливания 220 вольт 60 ватт.
На основной плате расположены три стабилизатора по питанию. На элементе Q3 собран импульсный стабилизатор на 12 вольт. Дальше по цепи стоят линейные стабилизаторы U1 — 5 вольт на элементе 78M05 и U2 — 3.3 вольта на элементе CJT1117B.
Платы гироскопов питаются от 12 вольт и имеют свои элементы стабилизации на 5 и 3.3 вольта. Выполнена стабилизация на тех же элементах что и в основной плате 78M05 и AMS1117. С обратной стороны на платах стоят оптические датчики педалей управления. Одна из плат содержит модуль приёма команд с радиопульта. В остальном обе платы идентичны.
С питанием разобрались. Теперь углубимся в работу основной платы. Материнская плата содержит два генератора трехфазного тока с системой контроля и защиты. Всем этим хозяйством управляет центральный процессор U3. На элементе Q1 собран электронный выключатель питания, подающий на материнскую плату напряжение при нажатии кнопки запуска устройства. Роль переключателей в цепи обмоток моторов выполняют полевые ключи. Контроль работы ключей берётся с двух фаз каждого мотора. Сами цепи контроля выполнены на элементах U4, U6. Это сдвоенный операционный усилитель с маркировкой CD06 .
Сигналы с этих усилителей поступают на ноги управляющего процессора U3. Если с силовой частью что-то не так, то процессор увидит неполадки через эту цепь. При замене усилителей CD06 аналогами, возможно потребуется регулировка цепи обратной связи усилителя.
Контроль тока потребляемого моторами выполнен на элементах U5, Q2L, Q2R, RONL, RONR.
Токовые резисторы RON расположены по двум сторонам платы, они выполняют роль шунта, на минусовой шине питания. Микровольты падения напряжения с токовых резисторов усиливаются усилителем U5 (CD06) и поступают на процессор U3. Таким образом процессор отслеживает работу системы по нагрузке. Так же на элементах Q2L,Q2R (BFS20) выполнена пороговая защита по току при активации которой электроника вывалится в ошибку . При превышении порога транзисторы закрываются и подтягивают через резисторы R51L,R51R контрольные ноги процессора к минусу питания. Процессор при этом отключает генераторы, что бы предотвратить выход из строя батареи, моторов и силовых ключей. Правая и левая половины материнской платы идентичны и имеют одинаковые параметры, что упрощает поиск неисправности.
Мотор гироскутера содержит три силовых обмотки и три датчика холла. Датчики холла поочерёдно переключаются при вращении колеса, что можно отследить логическим анализатором или обычным пробником.
Кнопка питания устройства выполняет функцию сброса на заводские настройки с одновременной калибровкой датчиков гироскопа в пространстве. В процессе сброса, платформа гироскутера должна находится в горизонтальной плоскости. На выключенном устройстве зажать кнопку питания и дождаться длинного звукового сигнала. Затем отпустить кнопку, и подождать 10-20 сек. Выключить гироскутер.
Следующее включение гироскутера, будет с новой калибровкой.
Коды ошибок
Гироскутер имеет свою систему диагностики и при неполадках сигнализирует светодиодом на материнской плате в формате десятичного кода.
Если гироскутер развёрнут так, что батарея у вас находится слева как на фото, то коды имеют следующий вид:
- E1- Неисправность цепей управления и контроля левая сторона платы « L» ( управление, мотором возле материнской платы).
- E2 Неисправность цепей управления и контроля правая сторона платы «R» ( управление, мотором возле питающей батареи)
- E3 Проблемы с силовой частью управления моторами или их цепи.
- E4 Правые датчики холла
- E5 Левые датчики холла
- E6 Неисправность аккумулятора или цепи питания на основной плате.
- E7 Неисправность левого модуля гироскопа
- E8 Неисправност правого модуля гироскопа
- E9 Угол наклона гироскутера превышает 80 градусов
Обнаружение неисправностей системой самодиагностики гироскутера делится на два этапа. Первый это тест во время включения. Второй это выход за допустимые пределы во время работы устройства. Например: Утечка в транзисторах Q2L,Q2R при включении питания даст нам соответственно коды E1,E2. Если эти же элементы подадут сигнал во время работы гироскутера, то мы увидим код E3.
Для детального прояснения ситуации, пробегаем вольтметром по плате.
Замеряем напряжение на цепях контроля относительно минуса батареи .
Выходы микросхемы U5 ноги 1 и 7, напряжение 1.8 вольта.
Выходы микросхем U4, U6 ноги 1 и 7 напряжение 1.6 вольта.
На коллекторах транзисторов Q2L,Q2R напряжение 3.3 вольта.
Если напряжения отличаются от указанных, то проверить обвязку элементов защиты и приходящие к ним напряжения.
На других моделях гироскутеров цепи контроля и коды диагностики могут не совпадать с данными приведёнными выше, но принципы работы у них одинаковы.