Cablear un controlador de patinete: fases, sensores Hall, acelerador y freno
Un controlador de patinete se conecta a cuatro mundos: la batería, que lo alimenta; el motor, que hace girar; los mandos (acelerador, freno, contacto) que le dicen qué hacer; y la pantalla, con la que dialoga. Cada familia de cables tiene su función, sus colores habituales y sus trampas. Esta guía los repasa para entender un mazo de cables existente o preparar un reemplazo. No sustituye al esquema del fabricante de su controlador: los colores y el orden de los cables varían de una marca a otra.
Lo esencial
- Trabajar siempre con la batería desconectada y verificar la polaridad antes de cada reconexión.
- Los tres cables gruesos de fase van al motor; su orden decide el sentido de rotación y debe corresponder a los sensores.
- Los sensores Hall del motor se conectan mediante cinco cables finos: alimentación, masa y tres señales.
- El acelerador y el freno suelen utilizar los mismos 5 V que los sensores: un cortocircuito en este cable puede detenerlo todo.
- Los colores no son una norma: hay que fiarse del esquema del controlador y del motor, no del color.
La seguridad antes del primer cable
Una batería de patinete puede suministrar una corriente enorme en caso de cortocircuito, suficiente para fundir un cable o una herramienta. Antes de tocar el cableado:
- desconecte la batería o aíslela con un cortacircuitos;
- aísle cada cable de potencia libre con funda termorretráctil o un capuchón;
- trabaje con herramientas aisladas y nunca solo sobre la propia batería.
La alimentación: batería y contacto
Dos cables gruesos llegan de la batería: el positivo (a menudo rojo) y el negativo (a menudo negro). Su sección debe corresponder a la corriente de la batería: un cable demasiado fino se calienta. Nuestra guía sobre los cables y conectores de potencia explica cómo dimensionarlos.
Muchos controladores también tienen un cable fino de «contacto» (a veces llamado llave, ignición o enable): es el que despierta al controlador cuando se enciende el patinete. Por lo general, está conectado al positivo de la batería a través del interruptor o la pantalla.
Al conectar la batería, los condensadores del controlador se cargan de golpe, lo que crea una chispa. Un conector antichispas o una precarga evita dañar los contactos.
Las fases: los tres cables gruesos del motor
El motor está conectado al controlador mediante tres cables gruesos, las fases, a menudo amarillo, verde y azul. Por ellos pasa toda la corriente que hace girar la rueda. Deben ser tan gruesos como los cables de la batería, o incluso más, y sus conectores deben estar apretados y limpios. En nuestros motores MHS, MHT, XHS y XHT, las fases se conectan mediante bullets AMASS 8 mm.
El orden de las tres fases importa:
- con sensores Hall, el orden de las fases debe corresponder al orden de los sensores. Una asociación incorrecta hace vibrar el motor, hace que funcione mal o al revés, y hace que se caliente;
- en control sin sensor o en FOC tras la detección del motor, invertir dos fases simplemente invierte el sentido de rotación.
Muchos controladores ofrecen una función de aprendizaje automático que encuentra la asociación correcta. Si no, el método consiste en probar las combinaciones con la rueda levantada, a baja corriente, hasta obtener una rotación suave, silenciosa y en el sentido correcto.
Los sensores Hall: cinco cables finos
Los sensores Hall indican al controlador la posición del rotor. Llegan a través de un conector de cinco cables:
| Cable | Función | Color frecuente (no normalizado) |
|---|---|---|
| Alimentación | Alimenta los tres sensores (a menudo 5 V) | Rojo |
| Masa | Retorno común | Negro |
| Hall A, B, C | Una señal por sensor, que bascula cuando pasa un imán | Amarillo, verde, azul |
| Sonda de temperatura (si está presente) | Mide la temperatura del bobinado | Variable, a menudo un sexto cable |
Un sensor defectuoso o una clavija mal insertada hace que el motor dé tirones, dude o solo arranque al empujar. Nuestra guía sobre los sensores Hall, codificadores y resolutores explica su funcionamiento. Cuidado con la inversión de alimentación y masa: puede destruir los sensores.
El acelerador
La mayoría de los aceleradores de patinete (gatillo de pulgar o puño) también son de efecto Hall. Tienen tres cables: alimentación, masa y una señal cuya tensión aumenta al presionar. El controlador lee esta tensión y la transforma en demanda de par o de velocidad.
En un controlador ajustable, hay que indicar las tensiones de reposo y de plena aceleración realmente suministradas por su acelerador, de lo contrario el recorrido no se aprovecha bien o el motor sigue ligeramente accionado en reposo.
El freno
Existen dos tipos de señales de freno:
- el contacto de freno: un simple interruptor en la maneta, que corta la aceleración en cuanto se frena y, según el controlador, activa el frenado eléctrico. Puede funcionar «a nivel alto» o «a nivel bajo»: el controlador debe ajustarse en consecuencia;
- el freno eléctrico progresivo: un segundo gatillo, cableado como un acelerador, que dosifica el frenado eléctrico. Un gatillo como nuestro 370X puede servir de acelerador o de freno eléctrico según su conexión.
Un contacto de freno mal ajustado o mojado envía un frenado parásito: el patinete corta a tirones, especialmente en los baches.
La pantalla y la comunicación
La pantalla dialoga con el controlador mediante un enlace serie o un bus CAN, según los modelos. Envía el modo de conducción, el encendido, a veces el antirrobo, y recibe la velocidad, la batería y los códigos de error. El protocolo de este enlace depende del fabricante: una pantalla de una marca generalmente no dialoga con el controlador de otra. Suele ser el punto bloqueante de un cambio de controlador.
Los errores que salen más caros
- invertir el positivo y el negativo de la batería, aunque sea brevemente;
- dejar que un cable de fase roce contra el chasis o la salida del eje;
- poner en cortocircuito los 5 V de los sensores o del acelerador;
- conectar dos controladores por sus masas de mando sin verificar el esquema;
- hacer pasar los cables de señal junto a los cables de fase en toda su longitud, lo que puede perturbar los sensores.
El consejo del taller
Antes de desconectar nada, fotografíe cada conector y etiquete cada cable. Una hora de cableado se pierde en diez segundos con un conector invertido. Y si cambia de controlador, prefiera un mazo de cables hecho de una vez por todas, limpio y marcado, en lugar de una serie de empalmes: es el tema de nuestra guía hacer un montaje plug and play.
Obtener ayuda
Rage Mechanics no vende controladores hoy en día, pero el taller cablea y ajusta montajes completos. Según el caso: el paquete de montaje para una instalación completa, el resultado plug and play de los motores a los controladores para retomar la conectividad del motor, o, en Nami Burn-E, nuestro cableado plug and play Nami, un mazo completo para instalar controladores VESC y el SmartDisplay sin retomar el cableado original.
Preguntas frecuentes
¿Qué ocurre si invierto dos cables de fase?
En control sin sensor, o en FOC tras una detección del motor, el motor simplemente gira en el otro sentido. Con sensores Hall, la combinación puede dejar de corresponder: el motor vibra, funciona mal y se calienta. Entonces hay que volver a hacer el aprendizaje o encontrar la combinación correcta.
¿Puedo fiarme de los colores de los cables?
No. Los colores habituales (rojo, negro, amarillo, verde, azul) no son una norma, y dos fabricantes pueden utilizarlos de forma diferente. Solo los esquemas del controlador y del motor son válidos.
¿Por qué mi motor gira un poco sin tocar el acelerador?
La tensión de reposo del acelerador probablemente esté por encima del umbral ajustado en el controlador. Hay que ajustar este umbral a la tensión realmente medida en reposo, con un poco de margen.
¿Mi motor tiene seis cables finos en lugar de cinco, es normal?
Sí, a menudo: el sexto cable suele servir para una sonda de temperatura en el motor. El controlador puede utilizarlo para reducir la potencia antes del sobrecalentamiento, si posee la entrada correspondiente.