Motorenerkennung im FOC-Modus mit dem VESC Tool, schrittweise
Die Motorendetektion ist der Schritt, der einem VESC-Controller ermöglicht, Ihren> Motor korrekt anzusteuern. Das VESC Tool misst die elektrischen Eigenschaften des Motors, identifiziert seine Sensoren und berechnet dann die internen Einstellungen für die feldorientierte Regelung. Eine korrekte Motorendetektion führt zu einem Motor, der sanft, leise und effizient läuft. Eine fehlerhafte Motorendetektion kann dazu führen, dass der Motor ruckelt, überhitzt oder aussetzt.
Diese Anleitung setzt voraus, dass das VESC Tool installiert und verbunden ist: siehe VESC Tool installieren und den Controller verbinden.
Das Wichtigste
- Die Erkennung erfolgt mit angehobenem Rad, wobei nichts mit dem Rad in Berührung kommt und eine freie Übersetzung gewährleistet ist.
- Sie misst den Widerstand, die Induktivität und den Fluss des Motors und identifiziert gegebenenfalls die Hall-Sensoren.
- Der Assistent fragt zunächst nach der Motorgröße und der Batteriekapazität: Diese Angaben legen vorsichtige Startwerte fest.
- Ein inkonsistentes Ergebnis ist nicht akzeptabel: Wir suchen die Ursache und beginnen von vorne.
Was die Diagnosefunktion misst
Die feldorientierte Regelung (FOC) berechnet kontinuierlich die Position des Rotors und den Strom, der in jede Phase eingespeist werden muss. Dafür benötigt sie ein Modell des Motors, das aus drei Werten besteht.
| Größe | Was es ist | Wie wird sie gemessen? |
|---|---|---|
| Widerstand | Der elektrische Widerstand der Wicklungen ist sehr gering: deutlich unter einem Ohm | Motor im Stillstand, mit Gleichstrom |
| Induktivität | Die Art und Weise, wie die Wicklungen Änderungen des Stroms entgegenwirken | Motor im Stillstand, aber mit einem schnell schwankenden Strom: Das ist das Zischen, das man hört |
| Magnetfluss | Die Spannung, die der Motor bei einer bestimmten Drehzahl erzeugt | Der Motor läuft für ein paar Sekunden von selbst |
Abgehend von diesen drei Werten, passt das VESC Tool automatisch die Stromregelung (die Geschwindigkeit, mit der der Controller den Strom korrigiert) und den Zustandsschätzer an, eine Berechnung, die die Position des Motors ohne Sensor abschätzt.
Vorbereitung der Motorerkennung
- `Rad abnehmen: Das E-Scooter auf einem Ständer oder einer Halterung, wobei das Antriebsrad frei in beide Richtungen drehen kann.`
- `Freilegen des Antriebs: Bei einem Motor mit Kette oder Riemen ist es besser, diesen zu entfernen, damit der Motor alleine läuft.`
- `Batterie geladen:` Eine fast leere Batterie kann die Messung verfälschen und dazu führen, dass das System während der Fahrt abschaltet.
- `Konfiguration speichern`, falls dies noch nicht geschehen ist.
- `Bereich freimachen: Während der Messung des Stroms dreht sich das Rad von selbst, manchmal schnell.`
Starten Sie den Motor-Konfigurationsassistenten
Das VESC Tool bietet einen Konfigurationsassistenten für die Motorsteuerung im FOC-Modus. Die angezeigten Bildschirme können je nach Version variieren, aber die gestellten Fragen sind immer gleich.
Die Art und Größe des Motors
Der Assistent fragt, zu welcher Motorengruppe der Motor gehört (kleiner Außenmotor, Motor für Fahrrad oder Roller, großer Motor...). Diese Auswahl bestimmt die Ströme und die Leistung, die während der Messung verwendet werden, nicht die Fahrparameter. Eine zu große Auswahl kann einen kleinen Motor überlasten; eine zu kleine Auswahl kann verhindern, dass die Messung bei einem großen Motor erfolgreich durchgeführt wird.
Der Akku
Zellentyp, Anzahl der Zellen in Reihe und Kapazität. Das VESC Tool leitet daraus die Spannungsschwellen und die Stromgrenzen für den Batteriebetrieb ab. Diese Werte sind vorsichtig gewählt und werden später angepasst.
Die Kraftübertragung und das Rad
Motor (direkt oder mit Untersetzung), Reifendurchmesser, Anzahl der Motorpole. Diese Daten werden nicht zur Motorsteuerung verwendet, sondern dienen zur Berechnung der angezeigten Geschwindigkeit und Distanz.
Die eigentliche Erkennung
Während der Messung von Widerstand und Induktivität gibt der Motor ein Pfeifgeräusch ab, und er dreht sich dann selbstständig während der Messung des Flusses. Wenn der Motor Hall-Sensoren besitzt, erkennt das VESC Tool diese und wählt, sie beim Start zu berücksichtigen. Bei einem Roller mit zwei verbundenen Controllern kann der Assistent beide Motoren nacheinander erkennen.
Die Ergebnisse anzeigen
Am Ende zeigt das VESC Tool die gemessenen Werte an. Hier sind einige Hinweise, um die Konsistenz dieser Werte zu beurteilen:
- Zwei identische Motoren sollten sehr ähnliche Werte liefern; eine deutliche Abweichung bei einem der beiden Motoren deutet auf ein Problem mit dem Kabel, dem Stecker oder der Wicklung hin
- Ein ungewöhnlich hoher Widerstandstand deutet möglicherweise auf einen fehlerhaften Phasenanschluss hin
- Wenn sich das Rad in die falsche Richtung gedreht hat, kann die Drehrichtung in den Motoreinstellungen umgekehrt werden, ohne dass die Kabel verändert werden müssen
- Wenn der Hallsensor nicht erkannt wird, obwohl der Motor einen solchen Sensor besitzt, überprüfen Sie den Anschluss der Sensoren (siehe unsere Anleitung zur Behebung von Motorproblemen bei Elektrorollern).
Wenn die Erkennung fehlschlägt
- `Der Motor dreht sich nicht während der Flussmessung: Reifenkontakt, Bremse blockiert, zu starre Übersetzung oder zu kleine Motorgröße gewählt.`
- `Der Motor läuft ruckartig: Eine Phase funktioniert nicht richtig; überprüfen Sie die Verbindungen, bevor Sie erneut versuchen. `
- `Batterie- oder Controller-Abschaltung:` Messstrom zu hoch für die Batterie, oder Batterie zu stark entladen.
- `Sehr unterschiedliche Werte von Test zu Test`: intermittierende Verbindung, die vor jeder Einstellung überprüft werden sollte.
Werkstatt-Tipp.
Nach der Erkennung sollte zunächst ein erster Testlauf mit angehobenem Rad und geringer Beschleunigung durchgeführt werden, gefolgt von einigen Metern bei niedriger Geschwindigkeit. Dabei ist die Motortemperatur im VESC Tool zu überwachen. Ein korrekt erkannter Motor startet ohne ungewöhnliche Geräusche oder Ruckeln.
Und danach?
Die Erkennung zeigt einen Motor, der gut läuft, mit vorsichtigen Begrenzungen. Es müssen noch die Motor- und Batterie-Stromgrenzen angepasst werden, die für Ihr Fahrzeug geeignet sind, sowie der Gas- und Bremsbefehl. Kopieren Sie keine Werte von einem anderen Fahrzeug: diese hängen von Ihrem Akku, Ihrem Motor und deren Kühlung ab.
Häufig gestellte Fragen
Kann man eine Bodenkontakt-Erkennung durchführen?
Nein. Während der Messung des Stroms dreht sich der Motor selbstständig und manchmal schnell: Wenn das Rad auf dem Boden steht, würde das Gerät anfahren und die Messung verfälschen. Das Rad muss angehoben und frei sein.
Warum gibt der Motor beim Erkennungsprozess ein Pfeifgeräusch ab?
Um die Induktivität zu messen, verändert der Controller sehr schnell den Strom in den Wicklungen, ohne den Motor anzutreiben. Diese Veränderungen erzeugen ein hohes Pfeifen, was völlig normal ist.
Muss die Motorerkennung nach einem Batteriewechsel wiederholt werden?
Die Eigenschaften des Motors ändern sich nicht, aber die Spannungsschwellen und die Batteriestromwerte müssen an die neue Batterie angepasst werden. Nach einem Austausch des Motors, der Phasenleitungen oder des Controllers muss die Motorerkennung erneut durchgeführt werden.
Mein Motor hat Hall-Sensoren, sollte ich diese verwenden?
Für ein E-Scooter gilt im Allgemeinen: Die Sensoren ermöglichen einen reibungslosen Start aus dem Stillstand. Das VESC Tool nutzt diese Sensoren bei niedrigen Geschwindigkeiten und wechselt dann zu einem sensorlosen Betriebsmodus, der bei höheren Geschwindigkeiten präziser ist.