Wykrywanie silnika w trybie FOC za pomocą programu VESC Tool, krok po kroku
Detekcja silnika jest etapem, który umożliwia kontrolerowi VESC prawidłowe sterowanie Pańskim silnikiem. Program VESC Tool mierzy jego parametry elektryczne, identyfikuje czujniki, a następnie oblicza wewnętrzne ustawienia sterowania wektorowego. Poprawnie wykonana detekcja zapewnia silnik, który działa płynnie, cicho i efektywnie. Nieprawidłowo wykonana detekcja może spowodować, że silnik będzie pracował nierówno, będzie się przegrzewał lub tracił moc.
Ten przewodnik zakłada, że program VESC Tool jest zainstalowany i podłączony: zobacz instrukcję instalacji i połączenia kontrolera za pomocą VESC Tool.
Najważniejsze
- Detekcja odbywa się w trybie "koło uniesione", bez kontaktu koła z podłożem, co zapewnia swobodny obrót.
- Mierzy ona rezystancję, indukcyjność i strumień silnika, a następnie identyfikuje czujniki Halla, jeśli są obecne.
- Asystent najpierw pyta o rozmiar silnika i baterii – te informacje pozwalają na ustawienie ostrożnych, początkowych parametrów.
- Niespójny wynik nie jest akceptowalny: szukamy przyczyny problemu i zaczynamy od nowa.
Co mierzy funkcja wykrywania?
Sterowanie wektorowe (FOC) stale oblicza położenie wirnika oraz prąd, który należy dostarczyć do każdej fazy. Do tego celu potrzebuje modelu silnika, który składa się z trzech wartości.
| Wielkość | Co to jest | Jak jest ona mierzona? |
|---|---|---|
| Odporność | Oporność elektryczna uzwojeń jest bardzo niska: poniżej jednego oma | Silnik zatrzymany, przy stałym prądzie |
| Indukcyjność | Sposób, w jaki uzwojenia przeciwdziałają zmianom prądu | Silnik wyłączony, ale z prądem, który szybko się zmienia – to powoduje ten charakterystyczny dźwięk |
| Przepływ strumienia magnetycznego | Napięcie generowane przez silnik podczas jego obrotów, przy określonej prędkości | Silnik obraca się samoczynnie przez kilka sekund |
Na podstawie tych trzech wartości, program VESC Tool automatycznie konfiguruje pętlę prądową (czyli szybkość, z jaką kontroler koryguje prąd) oraz algorytm estymacji pozycji silnika bez użycia czujników.
Przygotowanie do detekcji
- `Odkręcenie koła`: hulajnoga ustawiona na podstawce lub stojaku, z możliwością swobodnego obrotu koła napędowego w obu kierunkach.
- Odblokowanie napędu: W przypadku silnika z napędem łańcuchowym lub paskowym, zaleca się jego usunięcie, aby silnik mógł się swobodnie obracać.
- Naładowana bateria: Pusty akumulator może zafałszować odczyt i spowodować zatrzymanie podczas jazdy.
- Zapisz aktualną konfigurację, jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś.
- Oczyszczenie obszaru: podczas pomiaru przepływu, koło obraca się samo, czasami bardzo szybko.
Uruchom asystenta konfiguracji silnika
Program VESC Tool oferuje asystenta konfiguracji silnika w trybie FOC. Ekran może się różnić w zależności od wersji, ale pytania zawsze pozostają takie same.
Typ i rozmiar silnika
Asystent pyta, do której rodziny należy silnik (mały silnik zewnętrzny, silnik w piaście roweru lub hulajnogi, duży silnik...). Ten wybór określa prądy i moc używane *podczas pomiaru*, a nie ograniczenia dotyczące jazdy. Wybór zbyt dużej wartości może przeciążyć mały silnik, a zbyt małej wartości może uniemożliwić pomyślny pomiar w przypadku dużego silnika.
Bateria
Typ ogniw, liczba ogniw połączonych szeregowo oraz pojemność. Program VESC Tool na podstawie tych danych wylicza progi napięcia i ograniczenia prądowe dla baterii. Te wartości są podane z pewnym zapasem i zostaną później dostosowane.
Przekładnia i koło
Silnik w piaście (bez przekładni) lub z przekładnią, średnica koła, liczba biegunów silnika. Te dane nie służą do sterowania silnikiem, ale do obliczania i wyświetlania prędkości oraz dystansu.
Rzeczywista detekcja
Podczas pomiaru rezystancji i indukcyjności, silnik wydaje dźwięk. Następnie, podczas pomiaru strumienia, silnik obraca się samodzielnie. Jeśli silnik posiada czujniki Halla, program VESC Tool je wykrywa i może uwzględnić je podczas uruchamiania. W przypadku hulajnogi z dwoma kontrolerami, asystent może wykryć oba silniki po kolei.
Przeczytanie wyników
Na końcu, program VESC Tool wyświetla zmierzone wartości. Oto kilka wskazówek, które pomogą ocenić, czy są one spójne:
- Dwa identyczne silniki powinny wskazywać bardzo zbliżone wartości; znacząca różnica w odczytach jednego z silników może sygnalizować problem z kablem, złączem lub uzwojeniem
- Nieprawidłowo wysoka rezystancja może sugerować problem z połączeniem fazowym
- Jeśli koło obraca się w niewłaściwym kierunku, należy odwrócić kierunek obrotu w ustawieniach silnika, bez dotykania przewodów
- Jeśli czujnik Hall nie jest rozpoznawany, mimo że silnik go posiada, należy sprawdzić złącze czujników (patrz nasz przewodnik dotyczący silnika, który "szarpie").
Kiedy detekcja nie powiedzie się
- Silnik nie obraca się podczas pomiaru przepływu: Oznacza to, że koło może się tarć, hamulec może być zaciśnięty, przekładnia może być zbyt sztywna, lub wybrany rozmiar silnika może być zbyt mały.
- Silnik pracuje nierówno, z przerwami: wystąpił problem w jednej z faz; sprawdź złącza przed ponownym uruchomieniem.
- Wyłączenie baterii lub kontrolera: zbyt wysoki prąd pomiarowy dla baterii lub bateria zbyt mocno rozładowana.
- **Bardzo różne wartości w zależności od testu:** połączenie przerywane, należy sprawdzić przed dokonaniem jakichkolwiek ustawień.
Wskazówka dla warsztatu.
Po przeprowadzeniu detekcji, wykonaj najpierw krótki test jazdy na przednim kole przy delikatnym przyspieszeniu, a następnie przejedź kilka metrów z niską prędkością, monitorując temperaturę silnika w programie VESC Tool. Silnik, który został prawidłowo zdetekowany, powinien uruchamiać się płynnie, bez żadnych niepokojących dźwięków ani szarpnięć.
A co dalej?
Wykrywanie wskazuje silnik, który działa prawidłowo, z zachowaniem ostrożnych ograniczeń. Należy jeszcze dostosować ograniczenia prądu dla silnika i baterii do konkretnego modelu, a następnie skalibrować przepustnicę i hamulec. Nie kopiuj ustawień z innego urządzenia: zależą one od baterii, silnika i ich systemu chłodzenia.
Często zadawane pytania
Czy można wykonać kalibrację czujników związanych z dotknięciem koła o podłoże?
Nie. Podczas pomiaru prądu, silnik obraca się samodzielnie i czasami bardzo szybko. Gdyby koło dotykało podłoża, skuter by się uruchomił, a to zafałszowałoby pomiar. Koło musi być uniesione i swobodne.
Dlaczego silnik wydaje dźwięk świszczący podczas procesu wykrywania?
Aby zmierzyć indukcyjność, kontroler bardzo szybko zmienia natężenie prądu w uzwojeniach, nie powodując przy tym obrotów silnika. Te zmiany generują wysoki dźwięk, co jest całkowicie normalne.
Czy po wymianie akumulatora konieczne jest ponowne przeprowadzenie procedury wykrywania parametrów?
Charakterystyka silnika pozostaje bez zmian, ale progi napięcia i prądy akumulatora muszą zostać dostosowane do nowego akumulatora. Po wymianie silnika, przewodów fazowych lub kontrolera, konieczne jest ponowne przeprowadzenie procesu wykrywania parametrów.
Czy mój silnik ma czujniki Halla? Czy powinienem ich używać?
W przypadku hulajpogów, zazwyczaj: czujniki zapewniają płynne ruszanie z miejsca. Program VESC Tool wykorzystuje je przy niskich prędkościach, a następnie przechodzi do działania bez użycia czujników, co jest bardziej precyzyjne przy wyższych prędkościach.