Pistas para reparar una bicicleta eléctrica con motor brushless

Lamentablemente  todos los circuitos electrónicos terminan fallando  y desgraciadamente las  bicicletas electricas no son una excepcion, tratare de dar unas pistas para intentar repararla:

PRIMEROS  PASOS

• Comprobar la tensión de la bateria ( Suele ser 24V o 36V)
• Comprobar  que llega alimentación   al controlador
• Comprobar las conexiones externas  del controlador al motor
• Comprobar sensor de pedaleo (suelen llevar un testigo que parpadea al pedalear)
• Comprobar  interruptores de freno de las manetas( al apretar las manetas envian una señal de contrl de DISABLE para deterner el motor).!Ojo ! No todas las bicicletas  electricas lo llevan.
• Revisión visual de la placa del controlador ( ver posibles componentes desoldados o quemados)

 

QUE HACER CUANDO TODO LO DEMAS ESTA OK

 Comprobacion del posicionamiento del motor

Normalmente todos los motores brushless equipan tres sensores Hall( uno típico es 43a 547) para determinar el posicionamiento. Como estos suelen tener salida en colector abierto, deberemos probar estos: para ello pondremos  entre el positivo  y  las salidas de cada sensor un led  y una resistencia limitadora  de 1K y alimentaremos  el conjunto con una tension continua ( con 3V es suficiente). Obviamente observaremos la polaridad correcta de los diodos leds y de la alimentación de los sensores.

Una vez montado el circuito ( y alimentado este ) , moveremos el rotor    y deberiamos observar como luzen en secuencia  los diodos  leds  .

Una secuencia correcta  de iluminacion de les  es la siguiente : 001,011,010,110,100,101

Si girasemos en sentido contrario el rotor de forma manual la secuencia sera: 101,100,110,010,011,001

 

Comprobacion de  los bobinados del  motor:

Los motores brushless (sin escobillas) se caracterizan precisamente por eso, por no tener ningún elemento que provoque rozamiento entre el rotor y la carcasa exterior.
Son muy usados en muchas aplicaciones, pero los mas usuales son  los discos duros y los ventiladores de los PC: la mayoría de ellos están gobernados con motores brushless.

Como el lector se habra podido percatar las bicicletas electricas no son una excepcion y la mayoria de estas equipan un motor brushless  pues tienen un rendimiento muy alto (del 80%) y mejoran la  autonomia de las  baterias ( pues hacen un uso mas eficiente de la energia)

 La configuracion tipica es una estrella  sin toma central(ver figura)   , por lo que la rotación de estos motores se consigue excitando las bobinas que correspondan en cada momento en función de la orientación del motor, para lo cual,  se necesita saber es la posición del rotor en cada momento ( de ahi la necesidad de  disponer  sensores hall o encoders que indiquen la posición del rotor). Es habitual que tengan 3 sensores separados 120º, al igual que ocurre con los bobinados.

 

Las técnicas de control de los motores con sensores se clasifican según el algoritmo de control utilizado. Los más usados son estos, en orden creciente de eficiencia y complejidad:

• Conmutación trapezoidal o 6 steps mode:es  la mas simple y por tanto las mas empleada.Se excitan las distintas bobinas con el polo positivo  o el negativo  para generar un campo magnético en una dirección o en la opuesta y provocar una rotación del rotor, que está polarizado magnéticamente.  Sabiendo que los polos del mismo color se repelen, y los de distinto color se atraen, se puede entender porqué el rotor se posiciona en cada uno de los 6 ángulos distintos que conforma el giro.Utilizando esta técnica siempre tendremos una única bobina alimentada. Podemos realizar una combinación nueva aprovechando para alimentar dos bobinas simultáneamente en los momentos que correspondan :de esta manera tendremos un giro de 12 pasos en vez de 6.  Este el algoritmo empleado por el controlador  MC33035.

• Conmutación sinusoidal
• Control vectorial o Field Oriented Control

Para comprobar el motor  nos limitaremos a comproba  los tres bobinados,  simplemente comprobaremos con un polimetro la continuidad de los tres hilos que lo alimentan ( debe haber continuidad entre todas las combinaciones)

NOTA : A veces , en vez de usar solo tres conductores gruesos , se uilizan varios hilos mas delgados  en su lugar.

 

 

Comprobacion del controlador

Una vez comprobado los sensores hall , el sensor de pedaleo ,la bateria , etc,  si todo esta ok , es obvio que el controlador no esta funcionando, por lo que deberiamos revisar el puente H compuesto por 3 transistores MOSFET tipo  P  y 3 transistores MOSFET tipo N . Tra
nsistores tipicos del puente de  Mosfet de potencia pueden ser el 2SJ401 para el lado P y el BUZ10 para el lado N.

 Existen circuitos de prueba de los mosfet( mirar este circuito)  , pero  una idea aproximada es comprobar la continuidad  entre A , y K en un sentido y el aislamiento de A y K con la puerta G.

 

Probados los transitores, comprobaremos que al  circuito integrado principal ( suele ser un MC33035) le lllegan las tensiones  correctas ( el datasheet de este cicrcuito integrado  esta disponible muy facilmente en Google).

SI  TODO HA  IDO OK , FORZARMOS EL ARRANQUE DEL CONTROLADOR   COLOCANDO EL CIRCUITO DE LEDS DE  LOS SENSORES HALL (EXPLICADO ANTERIOREMENTE )  Y  SEPARAREMOS LA ALIMENTACION DE ESTE DEL CONTROLADOR , ES DECIR, SEPAREMOS LA ALIMENTACION DE LOS SENSORES HALL DEL RESTO DE LA PLACA: EL MOTOR DEBERIA GIRAR

• SI GIRA ES SEÑAL QUE FALLA EL CIRCUITO DE ACTIVACION DEL MOTOR ( QUE DEPENDE DEL SENSOR DE PEDALEO , DE LA VELOCIDAD DE GIRO Y DE LAS MANETAS)
• SI NO GIRA : PROBABLEMENTE EL  CI DEL CONTROLADOR ESTA AVERIADO

Para ampliar conceptos pulse aqui