Detecção do motor em FOC com o software VESC Tool, passo a passo

A detecção do motor é a etapa que permite a um controlador VESC controlar corretamente o seu motor. O VESC Tool mede suas características elétricas, identifica seus sensores e, em seguida, calcula as configurações internas do controle vetorial. Quando bem executada, ela proporciona um motor suave, silencioso e eficiente. Quando mal executada, pode resultar em um motor que "engasga", aquece excessivamente ou perde potência.

Este guia assume que o VESC Tool está instalado e conectado: veja como instalar o VESC Tool e conectar o seu controlador.

O essencial

  • A detecção é feita com a roda suspensa, sem que nada entre em contato com a roda, permitindo uma transmissão livre.
  • Ela mede a resistência, a indutância e o fluxo do motor, e, em seguida, identifica os sensores Hall, se houver.
  • O assistente solicita inicialmente o tamanho do motor e da bateria: essas informações definem limites iniciais de segurança.
  • Um resultado inconsistente não é aceitável: procuramos a causa e recomeçamos.

O que a detecção mede

A modulação por vetor (FOC) calcula continuamente a posição do rotor e a corrente a ser enviada para cada fase. Para isso, ela precisa de um modelo do motor, composto por três valores.

GrandiosidadeO que é isso?Como é medida?
ResistênciaA resistência elétrica dos enrolamentos é extremamente baixa: inferior a um ohmMotor parado, com corrente contínua
IndutânciaA forma como os enrolamentos se opõem às variações de correnteCom o motor parado, mas com uma corrente que varia rapidamente, é o ruído característico que se ouve
Flux magnéticoA tensão que o motor produz ao girar, para uma determinada velocidadeO motor gira sozinho por alguns segundos

A partir desses três valores, o software VESC Tool ajusta automaticamente a corrente de controle (a rapidez com que o controlador corrige a corrente) e o estimador, o cálculo que determina a posição do motor sem a necessidade de sensores.

Preparando a detecção

  1. `Levantar a roda`: A scooter está apoiada no cavalete ou em um suporte, e a roda motriz está livre para girar em ambas as direções.
  2. **Liberar a transmissão:** Em um motor com corrente ou correia, é melhor removê-la para que o motor gire sozinho.
  3. `Bateria carregada`: uma bateria quase descarregada pode fornecer uma leitura incorreta e causar o desligamento durante a utilização.
  4. **Salvar a configuração** atual, caso ainda não tenha sido feita.
  5. **Liberar a área:** durante a medição do fluxo, a roda gira sozinha, às vezes rapidamente.

Iniciar o assistente de configuração do motor

O VESC Tool oferece um assistente de configuração do motor em modo FOC. As telas podem variar dependendo da versão, mas as perguntas sempre serão as mesmas.

O tipo e o tamanho do motor

O assistente pergunta a qual família de motores o motor pertence (motor pequeno externo, motor de cubo de bicicleta ou scooter, motor grande...). Essa escolha define as correntes e a potência utilizadas *durante a medição*, e não os limites de funcionamento. Escolher um valor muito alto pode forçar um motor pequeno; escolher um valor muito baixo pode impedir que a medição seja concluída em um motor grande.

A bateria

Tipo de células, número de células em série e capacidade. O software VESC Tool utiliza essas informações para determinar os limites de tensão e as correntes de partida da bateria. Esses valores são conservadores e serão ajustados posteriormente.

A transmissão e a roda

Motor de cubo (sem redução) ou com redução, diâmetro da roda, número de polos do motor. Esses dados não são utilizados para o controle do motor, mas sim para o cálculo da velocidade e da distância exibidas.

A detecção propriamente dita

Durante a medição da resistência e da indutância, o motor emite um som. Em seguida, ele gira sozinho durante a medição do fluxo. Se o motor possui sensores Hall, o VESC Tool os identifica e opta por considerá-los durante a partida. Em uma scooter com dois controladores conectados, o assistente pode detectar os dois motores sequencialmente.

Ler os resultados

No final, o software VESC Tool exibe os valores medidos. Aqui estão algumas referências para avaliar a consistência desses valores:

  • Dois motores idênticos devem apresentar valores muito próximos; uma diferença significativa em um dos dois indica um problema com o cabo, o conector ou o enrolamento
  • Uma resistência anormalmente alta pode indicar um problema com um conector de fase que não está fazendo bom contato
  • Se a roda girou no sentido errado, inverta o sentido de rotação nas configurações do motor, sem precisar mexer nos fios
  • Se o sensor Hall não for reconhecido, mesmo que o motor o possua, verifique o conector dos sensores (consulte nosso guia sobre motores que falham ou tremem).

Quando a detecção falha

  • O motor não gira durante a medição do fluxo: roda que está em contato, freio travado, transmissão muito rígida, ou tamanho do motor selecionado muito pequeno.
  • `O motor gira de forma irregular: uma fase está com problemas; verifique os conectores antes de tentar novamente.`
  • `Desligamento da bateria ou do controlador: corrente de medição excessivamente alta para a bateria, ou bateria com carga muito baixa.`
  • **Valores muito diferentes de um teste para outro:** conexão intermitente, problema a ser investigado antes de qualquer ajuste.

Dica para a oficina.

Após a detecção, faça um primeiro teste levantando a roda e acelerando levemente, seguido de alguns metros em baixa velocidade, monitorando a temperatura do motor no software VESC Tool. Um motor detectado corretamente deve iniciar sem ruídos ou solavancos.

E depois?

A detecção indica um motor que funciona corretamente, com limites de segurança. Resta ajustar os limites de corrente do motor e da bateria, adequados para o seu equipamento, e, em seguida, o acelerador e o freio. Não copie os valores de outro equipamento: eles dependem da sua bateria, do seu motor e do sistema de refrigeração.

Perguntas frequentes

É possível realizar a detecção da roda no chão?

Não. Durante a medição do fluxo, o motor gira sozinho e, por vezes, rapidamente. Se a roda estivesse em contato com o chão, a scooter poderia se mover, e isso distorceria a medição. A roda deve estar suspensa e livre para girar.

Por que o motor emite um som agudo durante a detecção?

Para medir a indutância, o controlador varia muito rapidamente a corrente nos enrolamentos, sem fazer o motor girar. Essas variações produzem um som agudo, o que é perfeitamente normal.

É necessário realizar a detecção novamente após a substituição da bateria?

As características do motor não se alteram, mas os limites de tensão e as correntes da bateria precisam ser ajustados para a nova bateria. Após a troca do motor, dos cabos de fase ou do controlador, é necessário realizar uma nova calibração.

O meu motor tem sensores Hall, devo usá-los?

Para uma scooter elétrica, geralmente: os sensores proporcionam uma partida suave quando o veículo está parado. O software VESC Tool utiliza esses sensores em baixas velocidades e, em seguida, passa para o funcionamento sem sensores, que é mais preciso em altas velocidades.