Электромобиль из детской коляски 2

[АндрейЯ]

Приглядитесь внимательно к микроконтроллеру - у вас точно STM32!!! - может там перемаркированный контроллер, я слышал что на контроллерах GD горят транзисторы

Не похоже что перемаркирован...  Вроде все четенько набито.


Завтра попробую совет с переподключением колес...

[АндрейЯ]

Переподключил колеса. Проблемма перешла на другое колесо (теперь на правое). Делаю вывод, что источник бед плата. Создается впечатление, что колесу не хватает создаваемого магнитного поля чтобы стартануть. Если чуть толкнуть рукой, то сразу подхватывает. При медленном нажатии заметно, как колесо немного дернется в нужном направлении и никак. Это все происходит при режиме тумблера на 50 процентов и при очень плавном нажатии на газ. Если на газ давить уверенней и резче, то этот глюк может и не вылезти. А если поставить тумблер в режим 100 процентов, то поймать этот глюк еще сложнее. Как на описанное могут влиять купленные китайские транзисторы?  В общем надо пробовать под нагрузкой, хотя считаю описанное отклонением от нормы. Может заблуждаюсь и так у всех?
Еще обратил внимание, что любое колесо легко удерживается от руки в момент старта в то время как другое колесо уверенно вращается. Это норма? Я так понимаю это работа электронного дифференциала?

[АндрейЯ]

Попробовал прокатиться (опять пару метров вперед-назад). Звук не хороший как будто хрустящий, но это не механика, похоже на обмотки чтоли. Но по крайней мере ничего не сгорело пока. Снова вывесил колеса и покрутил в холостую. Заметил следующее, когда пытаешься воспрепятствовать началу движения правого колеса,там чувствуется момент трогания
на колесе, а когда проделываешь тоже самое с левым - оно просто не крутится и не создает нагрузки на руку в виде момента.
Что бы это могло значить? не работает одна обмотка?
После перепайки сгоревших транзисторов у меня в итоге вышло, что все транзисторы по одной стороне платы (которая отвечает за левое колесо) поменяны на китайские кроме одной пары. Не могут оказывать влияние разные  транзисторы (хотя маркировка почти одинаковая)? Привожу фото транзисторов. Китайский - это нижний (тот что с проточками.


Может можно какие-нибудь замеры сделать на выходе с платы, чтоб убедиться что все хорошо или  не все хорошо?

[ILYANOV]

Ничего тут не хорошо. Проблема явно в плате.
Чтобы понять ещё точнее нужно все транзисторы поменять местами. То есть выпаять нормальные и поставить на место где сейчас стоят китайские.
Если проблема перейдет на ту сторону где будут китайские то проблема в транзисторах если проблема останется на этой же стороне то значит дело в управлении ключами.

Не послушали меня с покупкой нормальных транзисторов,
на фото может быть всё что угодно, они спиливают верхний слой и лазером наносят любую надпись.
по этому там может быть транзистор и который держит 100 ампер а может и 10, лотерея однако
в общем чтобы что-то сказать нужно нагружать током этот транзистор и смотреть падение напряжения на переходе и сравнивать с даташитом
доверия надписям быть не должно
вы же видите насколько разные эти транзисторы - а выпущены казалось бы одной фирмой - ничего нет похожего- так не бывает

Но по своему опыту могу сказать что скорее всего дело в управлении ключами, мне так кажется что это вероятнее
если бы были плохие транзисторы ( а я это не исключаю) они бы работали но грелись
в общем перекидывайте транзисторы и проверяйте.
как проверить схему управления не могу ничего посоветовать, сам не сталкивался, придумать так сразу не могу
только тупо проверять каждую деталь

[Nikolay2501]

  Недавно попал ко мне гироскутер Smart Balance 10" с квадратной силовой платой на микроконтроллере GD.
  Логическим анализатором прочитал сигнал с платы гироскопа, увидел формат посылки, воссоздал на микроконтроллера AVR, поигрался, покрутил колёсами...
  Потом увидел наработки ILYANOV-а, сдул с силовой платы микроконтроллер GD (чтобы была возможность вернуть как было, если что-то не понравится), зашил его прошивку, допаял резисторы по схеме, так же покрутил колёсами...
  Сразу что бросилось в глаза это наличие легкого шума при вращении колёс на новой прошивке (которого нет на оригинальной). Видимо оригинальная версия прошивки использует синусное управление, а в здесь реализовано дискретное.
  Ещё заметил, что при медленном старте, иногда, не стартует одно из колёс (либо правое, либо левое), ещё реже - оба (хотя с оригинальным микроконтроллером такого замечено не было). Но если чуть подтолкнуть "не стартонувшее" колесо, то оно начинает нормально вращаться. У меня есть подозрение на программную недоработку определения положения датчиков Холла / положения колеса.
  Несколькими постами выше АндрейЯ описывал подобное наблюдение.
  ILYANOV, какова ваша версия происхождения данного явления?

[Nikolay2501]

ILYANOV, ещё на ваших видео я заметил, что ваш сын очень стремительно стартует, а при резком старте подобная ситуация с "не стартонувшим" колесом мною не наблюдалась - скорей всего по этой причине она вами и не была замечена.

[ILYANOV]

Мой сын стартует потому что он уже освоил эту машину и скорость
и ему уже не хватает. Он насмотрится гонок и также ездит )))
Я тестирую свои прошивки в разных условиях.
И такая проблема мимо меня не прошла. Её собственно и нет
Вот пример

Шум на малой скорости есть - он происходит потому что частота шима колеса совпадает с частотой переключения обмоток. Резонанс
Но его слышно только на определенных оборотах, километрах на 5-8. И шум не большой - как от троллейбуса - мне даже нравится.
Не вижу пока смысла что-то менять. 
Синусное управление применить не получится в силу конструктивных особенностей стм32
Можно попробовать увеличить мёртвое время включения транзисторов - уменьшит мощность
либо сделать его динамическим (не пробовал не знаю - сработает ли, и не знаю повлияет ли это на шум)
Второе увеличить частоту шима с 16кгц сейчас, до 32 и сделать выше порога слышимости.
Но это увеличит нагрев и возможно скорость
Так что эксперементы будут - новые прошивки будут. Сейчас просто некогда, семью нужно тоже кормить
Зимой и к весне будут прошивки точно,
Планирую к весне (или зимой) 4WD и 6WD сделать взрослую машину

[Nikolay2501]

И такая проблема мимо меня не прошла. Её собственно и нет

Вам уже два человека сказали о этой проблеме на вашей прошивке, а вы продолжаете её отрицать. Если на нескольких ваших экземплярах она не появлялась, то это вовсе не значит, что её нет и она не появится у других людей, пожелавших использовать вашу прошивку.

Шум на малой скорости есть - он происходит потому что частота шима колеса совпадает с частотой переключения обмоток.

Шумная работа моторами из-за упрощенного их управления - отсутствия синусного управления. А резонанс всего лишь его следствие. И шум, по сравнению с оригинальной значительный и на всём диапазоне скоростей. Dead time и частота ШИМ здесь не причём (ШИМ оригинальной прошивки работает на той же частоте, но при этом моторы тихие и не шумят как у троллейбуса).

Синусное управление применить не получится в силу конструктивных особенностей стм32

Хотелось бы узнать от вас о этих "конструктивных особенностях STM32"))).
В оригинальной прошивке как раз и реализовано синусное управление моторами. И вы сами сможете убедиться в этом, если станете осциллографом на одну из фаз мотора - вы увидите изменяющуюся скважность ШИМа, реализующую синус (она отчётливей видна на максимальных скоростях). А если это сделать на вашей прошивке, то можно наблюдать одинаковую скважность импульсов.

[Nikolay2501]

Недавно общался с человеком собирающим детские коляски для детей-инвалидов из комплектующих от гироскутеров (колёс и силовой платы), который использует силовую плату с её родной прошивкой как раз по причине её бесшумной работы.

[ILYANOV]

Я ничего не отрицаю - я выложил прошивку и схему всем желающим бесплатно, которую сам разработал для работы с этой прошивкой
я лично прошил 4 платы этого вида, на которых эта фигня не наблюдается
и я продолжаю считать что на исправных платах этого не может наблюдаться потому что все платы этого вида сделаны по одной схеме

конструктивные особенности это то что этот камень не позволяет отдельно управлять 12 транзисторами, тут используется трехфазный режим на каждое колесо
используется 3 канала шим на колесо, итого на два колеса 6 каналов

то есть верхнее и нижнее плечо работает только в противофазе, если один включен то второй выключен
для отключения моторов я использую специальный режим полного отключения (выключаются весь трехфазный мотор) - только в этом случае верхнее и нижнее плечо отключается

и вы видите что только тогда колесо свободно крутится, когда включается этот режим

я долго пытался на лету отключать моторы после каждого цикла шим, но у меня не срабатывали прерывания как бы я не пробовал потому что
наверняка не хватает мощности проца (я не могу придумать другой причины)

вот смотри 16000кгц шим Х 2000 скважность = 32 000 000 частота прерывания
а частота камня 64 000 000
то есть каждые 2 такта прерывание, и наверняка процу не  хватало тактов чтобы сравнивать значения

в общем пробовал разными способами заставить прерываться его, но не получается у меня
в общем  если бы была возможность управлять отдельно 12 каналами то можно было бы делать синус

может конечно китайцы сделали программные шим каналы, я не знаю, я не хочу с этим связываться потому что проблемы точно будут с этим
я ещё буду эксперементировать

но что хочу сказать, звук на нормально работающем моторе не такой и сильный, я бы сказал что совсем слабый
и второе звук - это наоборот очень хорошо, потому что его хоть немного слышно и люди обращают внимание на незнакомый звук и когда он потихоньку подкатываются люди или расходятся или оборачиваются.
я наоборот думаю как сделать какой нибудь источник звука типа работающего бензинового двигателя, чтобы машина не ездила в тишине

может быть для инвалидов тишина и нужна, для детей наоборот
Друзья мои - я ни кому не навязываю свою прошивку.
Для себя я решил что эта  прошивка и "шум" меня устраивает и нет смысла из кожи вон лезть чтобы добиться синусного управления

[ILYANOV]

Квадратная плата которая якобы не работает, вот смотрите
две прошил - обе работаю
Разумеется вместо GD запаял STM
никаких отличий в работе не нашел

И да - я упорно продолжаю фактами отрицать проблему )))
Рекомендую попробовать мою прошивку заливать после полного стирания предыдущей прошивки.
Потому что я замечаю что когда я свои прошивки заливаю то вижу что те области памяти где хранятся настройки педали и прочие настройки не перезаписываются.
И возможно там что то остаётся и как то мешает работе.
И пайку проверяйте внимательно.
Свои платы решил покрывать лаком, потому что приходят со следами воды
У нас условия эксплуатации жестче чем в простых гироскутерах.

[АндрейЯ]

А я сдался...
Пока ждал транзасторы с китая и предвидя возможную неудачу после перепайки, я параллельно заказал еще пару самых дешевых контроллеров для мотор-колес по 600р. Поставил их. Поехало. Пока не сгорает. Но катались совсем немного пока. По ощущениям контоллеры работают подругому чем прошитая плата гирика. Звука шим нету. Колеса крутятся мощно и очень быстро. Описанная проблема (при плавном нажатии на газ не вращается одно колесо) тут тоже наблюдается, но тут скорее немного другое - просто у колес разный момент страгивания (наверно из-за погрешности их изготовления). Ребенка (20кг) тянет резво, меня (74кг) тянет, но ощущение такое, что сейчас сгорит что-то (еле еле короче).
А что касается платы гирика - то после последнего моего описания тут моей проблемы я начал прозванивать все паяные мною места и обнаружил не пропай (визуально все хорошо, а по дорожкам не звонится одна ножка транзистора). Оттуда и проблема видимо была. Устранил. Вывесил колеса. Все отлично. На проблемном колесе появилась тяга. Но стоило попробовать под нагрузкой, как все по старому. Вылетело еще несколько транзисторов. Пришел к выводу, что при коротких замыканиях (про которые я писал) вылетели не только транзисторы, но и элементы обвески на плати. Я думаю, что на затвор подается теперь оч высокое напряжение и транзисторы выходят из строя. Как устранить проблему не знаю. Буду пользовать контроллеры. Правда на дешевых контроллерах нет задней скорости. В остальном устраивает...

[ILYANOV]

Копай, прозвони сначала все диоды и ближайшие транзисторы к силовым транзисторами.
а лучше все. и резисторы которые меньше ста ом тоже стоит проверить
можешь почитать темы про ремонты гироскутеров там наверняка уже всё это уже сто раз обсуждалось

[АндрейЯ]

Беда в том, что я не понимаю в электронике... И когда на профильных ветках происходит общение, мне не все понятно (тем более опытные люди еще и слэнг используют, считая что их новички не читают).
Вы мне на фото привели участок цепи от ножек микроконтроллера (слева) до выводов на обмотку двигателя (справа) ? Да?
Попробую проанализировать что могло выйти из строя при коротком замыкании транзистора и учитывая тот факт что микроконтроллер не сгорел (значит до него не дошло электричество)

[Serj]

я долго пытался на лету отключать моторы после каждого цикла шим, но у меня не срабатывали прерывания как бы я не пробовал потому что
наверняка не хватает мощности проца (я не могу придумать другой причины)

вот смотри 16000кгц шим Х 2000 скважность = 32 000 000 частота прерывания
а частота камня 64 000 000
то есть каждые 2 такта прерывание, и наверняка процу не  хватало тактов чтобы сравнивать значения

в общем пробовал разными способами заставить прерываться его, но не получается у меня
в общем  если бы была возможность управлять отдельно 12 каналами то можно было бы делать синус

Почитайте пожалуйста
https://www.electronicdesign.com/automotive/sine-times-bldc-motors
https://www.motioncontroltips.com/what-is-sinusoidal-commutation-for-dc-motors/
https://robotics.stackexchange.com/questions/261/what-do-the-commutation-waveforms-look-like-for-a-brushless-motor

И так далее.  То что у вас нет синхронного выпрямления, к синусному управлению не относится никак, только с точки зрения потерь.
Схемотехника же у вас та же самая что у китайцев?

Идея в том, чтобы в течение одной фазы не сразу выдавать положенную мощность на фазу, а эмулировать куски синуса .
На практике для уменьшения звука достаточно скорее всего будет сделать просто заваленные края у прямоугольника. Причем только на низких скоростях это нужно, выше уже шум дороги, машины, пр. будет маскировать.  Также стоит учесть что максимальная мощность упадет при этом до 70%, поэтому после 60% мощности рекомендуется переходить на трапецию ( звук там уже не особо будет играть роль

[ILYANOV]

Я прекрасно знаю принципы управления такими моторами. Спасибо что открыли глаза)))
Вы не внимательно читаете что я вам написал. Я вам Писал что у нас тут (в гироскутере) нет в распоряжении 6  отдельно управляемых выходов ШИМа на каждое колесо
как тут на схеме по вашей ссылке

Заметили?
У нас есть только три выхода прямых и три в противофазе!!!!
если бы я мог отдельно управлять каждым транзистором то было бы всё просто.
Видите на этих рисунках катушка в некоторые моменты времени отключена?
а как я это сделаю если транзисторы верхнего и нижнего плеча в противофазе???
вывод катушки подключен либо к плюсу либо к минусу. Если я оба конца катушки подключу к одному полюсу батареи то катушка замкнется и будет электронным тормозом
тем более у нас не три отдельных катушки а треугольник. Вам это о чем то говорит?

По этому здесь применяется совершенно иной способ работы мотора. Я имею ввиду электрически - как непосредственно включаются транзисторы.
А так в целом для  ознакомления с принципами годится, красиво и просто



есть конечно возможность в момент перехода на новое положение катушки могу програмно уменьшать мощность до нуля и восстанавливать по синусоиде или трапецией.
Это касается только переднего фронта включения, а заднюю часть полуволны я не смогу синусить потому что скорость колес меняется и не возможно предсказывать
когда будет следующее переключение. Все равно будут регулярные ошибки
Хотя можно конечно, но с мат. анализом у меня нет опыта и я учился где его не было.

давайте зароем эту тему, это очень сложно для объяснения и понимания, зачем голову забивать ненужной информацией
в общем попробую на досуге, есть мысли как это сделать

[ЭФЭ]

вывод катушки подключен либо к плюсу либо к минусу

Есть ещё третье импендансное состояние (Z), в случае, когда на входе нижнего драйвера высокий уровень, а на верхнем драйвере - низкий. Но т. к. верхний драйвер не имеет собственного источника питания ( гальванически развязанный), необходимо перед началом работы верхнего драйвера на короткое время открыть Нижний транзистор.

[ILYANOV]

Есть ещё третье импендансное состояние (Z), в случае, когда на входе нижнего драйвера высокий уровень, а на верхнем драйвере - низкий. Но т. к. верхний драйвер не имеет собственного источника питания ( гальванически развязанный), необходимо перед началом работы верхнего драйвера на короткое время открыть Нижний транзистор.

Вы ошибаетесь. Когда на нижнем включено а на верхнем выключено - это обычное состояние. Одно из двух
второе когда транзисторы включены наоборот
а третье состояние когда оба выключены.