Одним из самых любимых мест отдыхающих в Геленджике является морская набережная. Сейчас ее протяженность составляет более 14 км. Неудивительно, что на всем ее протяжении процветает различный бизнес и, в частности, прогулочный электрический транспорт — сигвеи и гироскутеры, заинтересовавшие создателя и ведущего блога «СамЭлектрик» Александра Ярошенко. Автор предположил, что еще далеко не все читатели знакомы с модными техническими решениями, поэтому будет нелишне рассказать о них подробнее.
Сигвей и гироскутер — родные братья?
Да, эти устройства по принципу действия одинаковы, основное различие лишь в том, что сигвей, изобретенный в первую очередь, имеет руль для удобного управления руками.
Сейчас большую популярность набрал «укороченный» вариант сигвея — минисигвей. У него тоже есть подобие руля, только короткого — чуть повыше колена. Управлять им так же просто, а ездить по ровной поверхности — одно удовольствие, ведь руки свободны! Можно и селфи делать, и по телефону болтать, и мороженое есть. Но это — для опытных, лучше все же внимание обращать на дорогу!
И если мини-сигвей годится для променада по набережной, то на сигвее с «ручным» управлением можно гонять и по проселочным дорогам.
А как же гироскутер? У него вообще отсутствует руль, как таковой, и он управляется ногами. Точнее, положением ступней. Среди своих собратьев его можно назвать «паркетником» — при небольших неровностях и отсутствии должного опыта с него можно и соскочить.
Стоит сказать, что даже продавцы и производители до конца не определились, чем отличаются сигвеи от мини-сигвеев и от гироскутеров. Загляните в любой интернет-магазин сигвеев, и вы убедитесь в этом сами.
Залезаем под «капот»
Несмотря на внешнюю простоту, сигвей имеет сложное устройство, содержащее контроллер. Для определения положения в пространстве используется система гироскопических датчиков, благодаря которой контроллер точно подстраивает положение колес, позволяя двигаться — разгоняться, тормозить, поворачивать — и не падать.
Рассмотрим коротко из чего состоит электрическая схема сигвея и гироскутера и какие у них отличия. Потом я расскажу какие бывают неисправности и что с этим делать.
Аккумулятор. Самая простая и понятная часть сигвея. От емкости и качества аккумулятора зависит главный потребительский параметр — дальность хода сигвея. Во всех аппаратах при разряде подается звуковой и/или визуальный сигнал, он понижает скорость, пока не остановится совсем.
Радиоканал. Насколько я знаю, в гироскутерах он не используется, а в сигвеях его часто применяют для настройки, калибровки, управления. В некоторых моделях без радиобрелка не удастся запустить сигвей, как это сделано во всех автомобилях — то есть, реализуется противоугонная система этой дорогой штуки. Во многих моделях применяется и Bluetouth-канал для управления через смартфон, либо просто для прослушивания музыки через встроенные динамики. Кстати, стандартный пароль Bluetooth для всех гироскутеров — 000000.
Гироскоп. Это — самая важная часть, без которой сигвею пришлось бы заиметь еще одно или два колеса и превратиться в тележку на моторчике. Электронный гироскоп — это маленькая микросхемка, которая представляет собой измеритель положения в пространстве (наклон по осям) и трехканальный измеритель ускорения. Если кто помнит из физики, ускорение — это скорость изменения скорости.
Контроллер. Это — мозг сигвея. Тут заложено самое главное — программа, алгоритм работы. Именно эта программа управляет вращением колес и не дает человеку упасть. Сигналы о наклоне подаются с гироскопа на контроллер, а он, в свою очередь, дает управляющий сигнал на силовую часть.
Силовая часть. Основа силовой части — мощные ключевые транзисторы, через которые энергия от аккумулятора подается на двигатели колес. Понятно, что для каждого колеса нужно как минимум 4 транзистора, чтобы коммутировать 2 полюса источника питания на 2 вывода двигателя.
Моторы. Часто их называют мотор-колесами, поскольку мотор с редуктором и колесом представляют собой единую конструкцию. Моторы полностью независимы и могут одновременно вращаться с разной скоростью и в разные стороны.
Система поворота. В сигвеях и гироскутерах поворот реализован по-разному. В сигвее и мини-сигвее есть руль, наклон которого передается на потенциометр. Аналоговый сигнал наклона с потенциометра подается на вход контроллера, дальше в дело вступает программа. В гироскутерах поворот реализован за счет наклона ногой нужной половины. Хочешь поехать вправо — наклонил левую часть вперед. По взаимному расположению половинок гироскутера контроллер вычисляет соотношение скоростей колес.
Рекуперативная система. Есть в нормальных сигвеях (в китайских — нет) такая полезная вещь, — при спуске с горки контроллер направляет генерируемую энергию с моторов на заряд аккумуляторов.
Поэтому, если вы едете «с горки на горку по городу Загорску», аккумулятор будет периодически подзаряжаться. Конечно, чудес не бывает, и в общем время разряда будет примерно таким же, как при езде по ровной местности.
Ремонтируем сами
Большинство неисправностей сигвеев диагностируются путем подачи сообщений на визуальные или звуковые индикаторы. Нет смысла приводить здесь систему диагностики, поскольку у каждого производителя она своя. Рассмотрим неисправности, которые встречаются наиболее часто.
Внезапная остановка. Самая опасная неисправность сигвеев и гироскутеров — внезапная остановка. Было дело — меня пригласили, как электронщика, отремонтировать сигвей. А неисправность проявилась в том, что человек на сигвее упал. Ехал на приличной скорости, и — носом в асфальт! Теперь понятно, почему на всех фото ездок на сигвее с надетым шлемом!
Я начал разбираться в чем дело. Оказалось, что при повороте ключа зажигания из этого ключа шли искры, и колеса при этом были заторможены. Ошибок на дисплее не было, но это только потому, что аппарат фактически не мог включиться — искрение в контактах замка привело к тому, что контакты покрылись нагаром, и ток от батареи не поступал на схему.
Причина поломки — сгорели силовые транзисторы, через которые питались двигатели. Ремонт сигвея свелся к замене силовых транзисторов, их драйвера и резисторов обвязки. Также восстановлена перегоревшая дорожка и замок с ключом.
Та же неисправность может произойти и по другим причинам — например, выход из строя аккумулятора или банальное пропадание контакта.
Не включается. Тут первое, что нужно проверить — диагностические сообщения. Если их нет, нужно проверить питание: выключатель питания, предохранители, аккумуляторы. Если используется дистанционное включение через брелок — проверьте в нем батарейки.
Если вообще никаких признаков жизни — либо аккумуляторы разрядились в ноль после долгого простоя, либо где-то пропал контакт.
Проблемный аккумулятор. Если напряжение аккумулятора в выключенном состоянии гораздо ниже номинала (пишется на корпусе, обычно — 36 или 48 В), а при попытке включить падает в ноль — его можно попытаться зарядить. Либо штатной зарядкой, либо внешним зарядным устройством.
Если напряжение на аккумуляторе всегда равно нулю, можно попытаться его восстановить. Для этого нужно аккуратно его вскрыть и проверить все подключения — перемычки между отдельными «банками» иногда перегорают или просто отваливаются. Если все элементы питания в норме, то скорее всего дело в контроллере заряда-разряда, тут уже дело серьезнее — либо нести аккумулятор в сервис, либо думать о покупке нового.
Следует сказать, что заряд-разряд аккумуляторов следует проводить строго по инструкции, иначе возможен их быстрый выход из строя. Рекомендуется при длительных простоях (например, в зимнее время) хранить аккумуляторы (а лучше и сам сигвей) в сухих отапливаемых помещениях и подзаряжать их каждый месяц. Иначе возможна ситуация, когда при низком уровне заряда батарея блокируется, и чтобы ее запустить, нужно «сбросить» и откалибровать контроллер заряда батареи. А это в домашних условиях проблематично.
Не входит в режим балансировки. Балансировка включается, когда сигвей включен без ездока. В этом случае он должен стоять ровно, не падая. При наклоне его вперед или назад он начинает движение. Если этого не происходит, нужно в первую очередь проверить чистоту и положение ковриков, а также датчиков (концевых) и индикаторов наличия ездока. Проверьте соответствующую индикацию — при нажатии на каждый датчик ездока будет загораться индикатор.
Если датчики и индикаторы работают неправильно, придется обратиться к диагностическим сообщениям и инструкции.
Не едет прямо. Смысл в том, что ехать ровно можно, но приходится держать части гироскутера или руль сигвея криво. Из-за этого кататься неудобно и небезопасно.
Для гироскутера есть способ по его сбросу к заводским настройкам. Нужно выключить и поставить его ровно на горизонтальную поверхность. Затем нажать кнопку включения (около 5 сек) до появления сигнала. Затем подождать еще примерно такое же время, выключить и включить. Готово.
