VESC Konfiguration

Autor: elkick

Anleitung zur Einrichtung des VESC (Benjamin Vedders ESC).

Diese Anleitung wird nicht alle Spezialfälle abdecken können und soll nur eine einfache Einführung ins BLDC Tool und die Konfiguration des VESC geben. Also die Basics eben.

Ein wichtiger Hinweis: das BLDC lässt auch Änderungen zu, die den VESC irreparabel beschädigen können. Es ist also unabdingbar genau zu wissen was man tut, wenn andere Parameter geändert werden als hier dargestellt!

Ich werde die einzelnen Schritte sukzessive mit Fotos ergänzen. Die ursprüngliche Version des BLDC Tools wurde unter Ubuntu erstellt, die Anleitung dazu ist auf vedder.se zu finden.

Voraussetzungen:

1. BLDC Tool und Firmware, hier runterzuladen für Win und OSX (falls die Firmware upgedated werden soll)

2. USB Kabel (darf nicht zu lang sein, ich verwende eines mit Shield) mit Mini USB Anschluss

3. Fertig montierter VESC mit Kondensator(en) [Elko] möglichst nahe an der Platine

4. VESC muß mit einer Stromquelle verbunden werden (entweder am Akku oder an externer Stromquelle mit min 12V/5A), bevor mit dem BLDC Tool gearbeitet werden kann

5. Beim Verbinden des VESC mit dem Akku darauf achten, dass möglichst Minus zuerst angeschlossen wird (wenn ein Powerswitch eingebaut ist, ist das unproblematisch)

6. Motor mit dem VESC verbinden

Übersicht des (Beispiel: VESC V4.7), vorn und hinten:

 

Schritt 1:

• Stromversorgung zum VESC einschalten und diesen mit dem Computer verbinden. BLDC Tool starten und oben links auf  „connect“ klicken. Unten sollte eine grüne Meldung „connected“ erscheinen.

• Anmerkung: Erscheint die Meldung, daß der VESC erst mal ein Firmware Update braucht, dieses auf dem Tab „Firmware“ ausführen. Dazu muss im BLDC Tool Verzeichnis auf dem Computer die passende FW ausgesucht werden ("choose", da dies abhängig von der HW Version des VESCs ist. D.h. im BLDC-Tool Verzeichnis ins richtige Unterverzeichnis (für HW V4.7 ins Unterverzeichnis HW_460_470", für HW V4.10 ins Unterverzeichnis "HW_410_411", wichtig: das Auswählen der falschen Firmware zerstört den VESC!) wechseln und dort die „default“ Firmware wählen und dann „upload“ klicken. Danach rebootet der VESC und muss im BLDC Tool neu connected werden.

• Tab  „Motor Configuration“ wählen und unten „read configuration“ anklicken     

 

Schritt 2:

Um den Akku mit dem VESC vor Tiefentladung zu schützen, sollten im BLDC Tool die Werte "Battery cutoff start" und "Battery cutoff end" angepasst werden. Diese Werte befinden sich ebenfalls im Tab "Motor Configuration/Motor" unter "Other Limitis" im unteren rechten Fenster. (s. Screenshot oben). 

Die Werte zur Einstellung von Lipo Akkus gibt's im Anhang.

Anmerkung: 
Diese Sicherheitsfunktion ist erst ab der Firmware >1.12 und dem entsprechenden BLDC Tool verfügbar. Mit der Version <1.10, kann an dieser Stelle „duty cycle“ parametrisiert werden.  Die Firmware sollte nicht nur deshalb upgedatet werden!

Weiter geht's mit der Detection des Motors:

• Seitlichen Tab „Sensor(less)“ anwählen und auf „Start detection“ klicken. Der Motor sollte jetzt kurz hochdrehen und danach nochmal kurz langsam laufen. Dauert insgesamt 3-6 Sekunden. Ab der Firmware Version 2.x werden die ermittelten Werte nach Tastendruck <Apply> automatisch übernommen.

• Danach „write configuration“ anklicken.

• 

 

Schritt 3:

• Tab „App configuration“ wählen und „read configuration“ anklicken. Dann die entsprechende App wählen, Beispielsweise „Nunchuk“. Den seitlichen Tab „Nunchuk“ auswählen und dort entweder „Current“ oder „Current with reverse“ (je nach dem ob Rückwärtsfahren gewünscht wird) auswählen. „Display“ anklicken, jetzt sollten die Steuerbefehle des Nunchuk sichtbar werden. Danach auf „write configuration“ klicken und dann auf  „Reboot“.

• Die gleichen Schritte gelten auch für die anderen Arten von Fernbedienungen (z.B. PPM für die GT2B etc.).

• Danach die Funktion der Fernbedienung testen.

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Dual Motor Configuration:

• CAN Bus verbinden

• Zuerst SLAVE VESC konfigurieren wie oben,

• In der App. Configuration.  dem SLAVE VESC die Controller ID „1“ zuordnen und „Send Status over CAN“,

• danach „write configuration“ und „reboot“ -> es muß keine App konfiguriert werden beim SLAVE, das geschieht dann beim MASTER

• MASTER VESC konfigurieren wie oben, aber  in der App. Config.  dem MASTER VESC die Controller ID „0“ zuordnen und die richtige App konfigurieren (wie Schritt 3), aber zusätzlich „Multiple ESCs over CAN“ selektieren und  wenn gewünscht „Traction Controll“. Danach „write configuration“ und „reboot“.

Mögliche Fehlerquellen:

• VESC wird vom BLDC Tool nicht erkannt -> USB Kabel wechseln, Powerversorgung prüfen

• Motor Detection“ funktioniert nicht -> Kabel zu Motor prüfen, ggfls. Umstecken

• Fernsteuerung funktioniert nicht -> app config wiederholen und „write configuration“ und vor allem „reboot“ klicken nicht vergessen; Verbindung zum Fernbedienungs-Receiver überprüfen

Sonderfälle:

• Bei Motoren mit Sensoren werden mit "Motor Detection" (Schritt 2) gefundenen Werte im entsprechenden Feld zusätzlich manuell eingetragen und der Sensor Mode auf "sendsored" oder "hybrid" umgeschaltet. Bei mir ergab "hybrid" das beste Resultat.

• Für Radnaben Motoren müssen die Werte im „Sensorless“-Tab Min ERPM und Min ERPM Int Lim. angepaßt werden, in meinem Fall auf 50 und 600

• Falls das Anfahren aus dem Stand Schwierigkeiten macht: im „Tab“ Advanced“  den Wert „Startup Boost“ erhöhen (Achtung: nicht über 0.150 gehen!)

• Akkuwerte und Motorenwerte: die Werte für „Motor max“ (A) und „Battery max“ (A) können im Tab „Motor“ den Gegebenheiten angepaßt werden. D.h. wenn man z.B. weiß, daß der Motor 80A kann, der Akku allerdings nur 40A liefert, dann kann man diese Werte entsprechend anpassen. Vorteil: der VESC erkennt die Stromentnahme und optimiert diese!

 

Kama Nunchuk Receiver mit dem VESC verbinden:

1. Kama Nunchuk Receiver auspacken, Plastik und Stecker vorsichtig entfernen, die Kabel dabei nicht beschädigen.

2. Kabel des Receivers verlängern. Am einfachsten werden die Kabel mit einem JST-PH 2mm 6 Pin Stecker verbunden.

VESC Hardware Version V4.7:

• Pin 1 = Grün = CLK
• Pin 2 = Blau = Data
• Pin 3 = LEER
• Pin 4 = Schwarz = GND 
• Pin 5 = Clock -> Pin 1
• Pin 6 = LEER

 

VESC Hardware Version V4.10:

• Pin 1 = LEER
• Pin 2 = Grün = CLK
• Pin 3 = Blau = Data 
• Pin 4 = LEER
• Pin 5 = Schwarz = GND 
• Pin 6 = Clock -> Pin 1
• Pin 7 = LEER

3. Kabel auf dem Kama Nunchuk Receiver mit Heisskleber fixieren und den Receiver mit Schrumpfschlauch verpacken.

 

Einstellen der maximalen Geschwindigkeit "max. ERPM" (von boesila):

ERPM steht für "Engine Revolutions Per Minute" und der maximale Wert - zu finden im BLDC-Tool unter dem Tab "Motor Configuration" unter "RPM Limits" - beeinflusst die Höchstgeschwindigkeit des Motors. 

Aber wie wird ERPM berechnet bzw. was ist das genau? Es ist nicht die Drehzahl des Motors, sondern:

• max. ERPM=(maximale Drehzahl des Motors)*(Polzahl des Motors)*(Maximum Duty Cycle)

Dabei ist die maximale Drehzahl des Motors = kV Wert* Spannung. Das heißt die max. Drehzahl des Motors = ERPM/Polanzahl/(max. duty cycle)

Somit kann man sich seine gewünschte max. Geschwindigkeit des Boards mit dem "max. ERPM"-Wert einstellen, welche sich folglich aus Übersetzung, der Radgröße, max duty cycle und Polanzahl des Motors berechnet ... oder man schaut einfach wie schnell sich der Motor bei max. Geschwindigkeit dreht und wenn man diese z.B um 50% drosseln möchte (z.B. "Kindermodus") dann stellt man 50% des realen max. ERPM (nicht des default Wertes) ein.

 

Anhang

1. Tabelle für LiPo Akkus:

Diese Tabelle zeigt die Spannung in Volt und die entsprechende Restkapazität von Lipo Akkus:

Bild-Quelle: http://www.heli-planet.de/?section=lipo_02

Als Richtwert für die Zellenspannung gilt, dass diese nicht unter 3,3Volt je Zelle abfallen sollte. 

Wer mehr über seine Akkus erfahren möchte, kann sich hier informieren:

http://www.dampfakkus.de/index.php

 

Diese Anleitung wird mit den Änderungen und Erweiterungen des BLDC Tools und der VECS HW laufend ergänzt.

 

Änderungshistorie
letzte Änderung:	durch:	Verlauf:	Version:
13.10.2015	elkick	Ersterstellung HW 4.7, FW1.14	V00
03.11.2015	elkick/boesila	Wert für max. ERPM einstellen	V01
13.11.2015	elkick/eXo	Wert für Abschaltspannung des Akkus eingeben	V02
24.01.2016	Barney	kleine Updates	V03