Detección del motor en modo FOC utilizando el software VESC Tool, paso a paso
La detección del motor es la etapa que permite a un controlador VESC controlar correctamente su motor. VESC Tool mide sus características eléctricas, identifica sus sensores y, posteriormente, calcula los ajustes internos del control vectorial. Si se realiza correctamente, proporciona un motor suave, silencioso y eficiente. Si se realiza incorrectamente, puede provocar que el motor funcione de manera irregular, se sobrecaliente o pierda potencia.
Esta guía asume que VESC Tool está instalado y conectado: consulte cómo instalar VESC Tool y conectar su controlador.
Lo esencial
- La detección se realiza con la rueda levantada, de modo que nada toca la rueda y la transmisión es libre.
- Mide la resistencia, la inductancia y el flujo del motor, y luego identifica los sensores Hall, si los tiene.
- El asistente solicita primero el tamaño del motor y la batería: estas respuestas establecen límites iniciales seguros.
- Un resultado inconsistente no es aceptable: se busca la causa y se vuelve a intentar.
Lo que mide la detección
La modulación por inyección directa de campo orientado (FOC) calcula constantemente la posición del rotor y la corriente que se debe enviar a cada fase. Para ello, necesita un modelo del motor, que consta de tres valores.
| Magnitud | ¿Qué es? | ¿Cómo se mide? |
|---|---|---|
| Resistencia | La resistencia eléctrica de los devanados es muy baja: inferior a un ohmio | Motor detenido, con corriente continua |
| Inductancia | La forma en que los devanados se oponen a las variaciones de corriente | Con el motor detenido, pero con una corriente que varía rápidamente, se produce ese sonido, como un silbido |
| Flujo de imanes | La tensión que el motor genera al girar, para una velocidad determinada | El motor gira solo durante unos segundos |
A partir de estos tres valores, el software VESC Tool ajusta automáticamente la bucle de corriente (la rapidez con la que el controlador corrige la corriente) y el observador, el cálculo que estima la posición del motor sin utilizar sensores.
Preparar la detección
- `Levantar la rueda`: El patinete debe estar apoyado en el caballete o en un soporte, y la rueda motriz debe poder girar libremente en ambas direcciones.
- `Liberar la transmisión: en un motor con cadena o correa, es mejor retirarla para que el motor gire solo.`
- `Batería cargada : una batería casi descargada puede alterar la medición y provocar que se corte durante la conducción.`
- Guardar la configuración actual, si aún no se ha hecho.
- Liberar el área: durante la medición del flujo, la rueda gira sola, a veces rápidamente.
Iniciar el asistente de configuración del motor
El software VESC Tool ofrece un asistente de configuración del motor en modo FOC. Las pantallas pueden variar según la versión, pero las preguntas siempre son las mismas.
El tipo y el tamaño del motor
El asistente pregunta a qué familia pertenece el motor (motor pequeño exterior, motor de buje de bicicleta o patinete, motor grande...). Esta elección define las corrientes y la potencia utilizadas durante la medición, no los límites de funcionamiento. Elegir un valor demasiado grande puede forzar a un motor pequeño; elegir un valor demasiado pequeño puede impedir que la medición se complete correctamente en un motor grande.
La batería
Tipo de celdas, número de celdas en serie y capacidad. El software VESC Tool deduce a partir de estos datos los umbrales de tensión y los límites de corriente de la batería. Estos valores son conservadores y se ajustarán posteriormente.
La transmisión y la rueda
Motor de buje (sin reductora) o con reductora, diámetro de la rueda, número de polos del motor. Estos datos no se utilizan para el control del motor, sino para el cálculo de la velocidad y la distancia que se muestran.
La detección propiamente dicha
Durante la medición de la resistencia y la inductancia, el motor emite un sonido. Luego, gira solo durante la medición del flujo. Si el motor tiene sensores Hall, el software VESC Tool los detecta y elige tenerlos en cuenta al arrancar. En una patineta eléctrica con dos controladores conectados, el asistente puede detectar ambos motores de forma consecutiva.
Leer los resultados
Al final, el software VESC Tool muestra los valores medidos. Aquí hay algunas referencias para evaluar su coherencia:
- Dos motores idénticos deben mostrar valores muy similares; una diferencia significativa en uno de los dos indica un problema con el cable, el conector o el bobinado
- Una resistencia anormalmente alta puede indicar un problema con un conector de fase que no está haciendo buen contacto
- Si la rueda ha girado en la dirección incorrecta, se invierte la dirección en la configuración del motor, sin necesidad de manipular los cables
- Si el sensor Hall no es reconocido, aunque el motor lo tenga, se debe verificar el conector de los sensores (ver nuestra guía sobre motores que fallan o tirones).
Cuando la detección falla
- El motor no gira durante la medición del flujo: la rueda puede estar rozando, el freno puede estar apretado, la transmisión puede ser demasiado rígida, o el tamaño del motor seleccionado puede ser demasiado pequeño.
- El motor gira de forma irregular/con tirones: una fase no funciona correctamente; revise los conectores antes de volver a intentarlo.
- `Fallo en la batería o en el controlador: corriente de medición demasiado alta para la batería, o batería demasiado descargada.`
- Valores muy diferentes de una prueba a otra: conexión intermitente, que debe investigarse antes de cualquier ajuste.
Consejo para el taller.
Después de la detección, realice una primera prueba levantando la rueda con una aceleración baja, y luego unos pocos metros a baja velocidad, vigilando la temperatura del motor en el software VESC Tool. Un motor correctamente detectado arranca sin ruidos ni tirones.
¿Y después qué?
La detección indica que el motor funciona correctamente, con límites de seguridad. Queda ajustar los límites de corriente del motor y de la batería, adaptados a su vehículo, así como el acelerador y el freno. No copie los valores de otro vehículo: estos dependen de su batería, de su motor y de su sistema de refrigeración.
Preguntas frecuentes
¿Es posible realizar la detección de la rueda en contacto con el suelo?
No. Durante la medición del flujo, el motor gira solo y a veces rápidamente. Si la rueda estuviera en contacto con el suelo, la patineta podría moverse y la carga alteraría la medición. La rueda debe estar levantada y libre.
¿Por qué el motor emite un silbido durante la detección?
Para medir la inductancia, el controlador varía muy rápidamente la corriente en los bobinados, sin hacer girar el motor. Estas variaciones producen un silbido agudo, lo cual es completamente normal.
¿Es necesario realizar una nueva detección después de cambiar la batería?
Las características del motor no cambian, pero los umbrales de tensión y las corrientes de la batería deben ajustarse a la nueva batería. Después de cambiar el motor, los cables de fase o el controlador, es necesario realizar una nueva calibración.
Mi motor tiene sensores Hall, ¿debo utilizarlos?
Para una patineta eléctrica, generalmente: los sensores proporcionan un arranque más fluido desde parado. El software VESC Tool utiliza estos sensores a baja velocidad y luego pasa a un funcionamiento sin sensores, que es más preciso a alta velocidad.