VESC: Отвореният контролер за електрически състезателни машини, обяснен по-просто

Веднага щом се интересувате от електрически тротинетки за състезания, електрически скейтбордове или саморъчно изработени машини, едно име се повтаря постоянно: VESC. Говори се за "преминаване към VESC", "настройка на VESC" или "VESC Tool". Почти цялата документация е на английски език и е разпръсната в различни форуми.

Това ръководство обяснява, на френски език и без да изисква предварителни познания, какво представлява VESC, как се различава от стандартен контролер, какви са неговите ограничения и какви са стъпките за първоначална настройка.

Откъде произлиза VESC?

VESC е абревиатура, произлизаща от "Vedder Electronic Speed Controller", на името на своя създател, шведския инженер Бенямин Ведер. Той го разработи в средата на 2010-те години за електрически скейтбордове, като публикува свободно информация за начина на работа на контролера. Проектът се разрасна благодарение на голяма общност и обхвана тротинетки, велосипеди, хидрофойл дъски, роботи и картинг машини.

Проектът включва три елемента:

• Софтуерът (firmware), тоест програмата, която работи вътре в контролера. Той е публикуван под свободен лиценз GPL v3;
• VESC Tool, софтуерът за настройка, е безплатен и е наличен за Windows, macOS, Linux, Android и iOS;
• оборудването: електронните платки, които могат да работят с този софтуер, произведени от различни марки.

VESC е регистрирана търговска марка. Затова съществуват и контролери, които се предлагат като "базирани на VESC" или "съвместими с VESC Tool": те използват един и същ свободен софтуер, но с хардуер, специфичен за всеки производител.

Какво променя VESC в сравнение с един стандартен контролер?

Контролерът, който се монтира фабрично на обикновен електрически скутер, е затворен модул: някои настройки са достъпни през дисплея, а останалите са фиксирани от производителя. Контролерът VESC отваря всички възможности.

Векторното управление (FOC)

Един контролер VESC управлява безчетковите двигатели в режим на векторно управление, известно като FOC. Токът варира непрекъснато в трите фази на двигателя, вместо да преминава през определени стойности. Резултатът е по-тих двигател, по-плавно ускорение и по-прецизен контрол. Нашият наръчник за контролери обяснява тази разлика по-подробно.

Откриване на двигателя

За да управлява правилно един двигател, контролерът трябва да познава неговите електрически характеристики: неговото съпротивление, неговата индуктивност и напрежението, което той генерира при въртене. При използване на VESC, тези характеристики не се търсят в технически спецификации: софтуерът VESC Tool ги измерва. Първо, двигателят издава звук при първото измерване, а след това се върти сам за няколко секунди по време на второто. Ето защо се извършва тази процедура за откриване при вдигната гума.

Системата за диагностика също така идентифицира сензорите на двигателя (сензори с Хол, енкодер), когато такива са налични. Ако няма сензори, VESC може да определи позицията на двигателя, като анализира напрежението, което той генерира при въртене.

Ограниченията на тока

Един VESC определя няколко важни ограничения, които трябва да бъдат настроени: максималният ток в двигателя, максималният ток, който се черпи от батерията, токът при спиране и токът, който се връща към батерията при спиране. Към тези параметри се добавят и праговете на напрежение (под които батерията е защитена) и на температура (над които мощността намалява). Именно тези настройки определят разликата между машина, която е бърза и надеждна, и машина, която се поврежда.

Данните и диагностиката

Софтуерът VESC Tool показва в реално време тока, напрежението на батерията, температурите на контролера и на двигателя, и запазва информация за последните грешки. Възможно е да се запише цял сеанс и да се прегледа по-късно. За да се разбере защо даден електрически скутер спира да работи, тези записи са по-полезни от всякакви предположения.

Няколко контролера, които комуникират помежду си

При електрически тротинетки с два двигателя, два контролера VESC могат да бъдат свързани посредством кабел за комуникация. Един от контролерите получава сигнала от газта и предава командите към другия, а софтуерът VESC Tool позволява настройката и на двата контролера от една единствена връзка.

Ограниченията на VESC

• Трябва да знаете как да го настроите. Стойност на тока, която е твърде висока, не се забелязва веднага: тя износва батерията, кара мотора да прегрее и в крайна сметка води до повреда.
• Оборудването варира в зависимост от производителя. Софтуерът е един и същ, но качеството на компонентите, охлаждането и спойките не са. Както при всеки контролер, посоченият ток трябва да се разглежда внимателно: дали става въпрос за пиков ток за няколко секунди или за ток, който може да се поддържа продължително?
• Оригиналният дисплей и контролите не винаги са съвместими. Дисплеите на тротинетките, продавани в магазините, обикновено работят с контролера, за който са предназначени; необходим е съвместим дисплей или адаптер.
• Гаранцията на производителя на електрическия скутер обикновено се губи след смяна на контролера.

Начало с VESC: стъпките

Ето последователността за първоначалното стартиране. Всяка стъпка заслужава свое собствено ръководство; това дава общ преглед.

1. Проверете хардуера. Контролерът трябва да приема пълното напрежение на батерията с определен запас, а неговите токови характеристики трябва да съответстват на това, което батерията и двигателя могат да издържат.
2. **Инсталирайте VESC Tool** на компютър или телефон и свържете контролера чрез USB или Bluetooth (с подходящ модул).
3. `Актуализирайте фърмуера`, ако VESC Tool предлага такава опция, преди да правите каквито и да е настройки.
4. **Стартиране на откриването на мотора**, колелото трябва да е повдигнато, и нищо не трябва да докосва колелото.
5. `Регулиране на ограниченията: токове на двигателя и батерията, напрежения за изключване, температури.`
6. `Регулиране на газта и спирачката с помощта на асистента във VESC Tool, който определя техния ход.`
7. `Направете първоначален опит за повдигане на предното колело, след това при ниска скорост на равна повърхност, като следите температурите.`

И законът?

Един VESC не е нито забранен, нито разрешен сам по себе си: това е контролер. Във Франция, електрическите тротинетки, които се движат по обществени пътища, трябва да бъдат фабрично ограничени до 25 км/ч. Настройките за производителност са предназначени за писти и частни терени.

Предпочитате система, която е готова за употреба?

Не всеки иска да прекарва вечерите си в софтуер за настройка. Това е идеята зад нашите контролери RageLink: проектирани и произведени във Франция в нашите работилници, те се настройват, обновяват и заключват чрез приложение на телефон, с дисплей и телеметрия, които използват един и същ език. Те все още не са в продажба; отворена е предварителна поръчка.