Instrukcja obsługi sterownika BLDC Typ BLDC-xkW 2013-05-10 rev.2
1. Informacje podstawowe 1) Sterownik można zastosować do każdego silnika BLDC, który posiada wbudowane czujniki halla w układzie 60 lub 120 stopni. 2) Do sterownika można podłączyć dowolną manetkę/manetki, której zakres napięcia wyjściowego mieści się w przedziale 0-5V. 3) Sterownik może kontrolować temperaturę silnika, jeżeli zainstalujemy w nim czujnik temperatury (LM335) 4) Wbudowany zasilacz 12V możemy wykorzystać do zasilania np. oświetlenia roweru lub dowolnych akcesoriów wymagających zasilania 12V. Zasilacz ma obciążalność max. 3A i jest zabezpieczony przed przeciążeniem i zwarciem. 5) Do włączania/wyłączania sterownika należy używać tylko przycisku chwilowego. Włączenie sterownika to krótkie przyciśnięcie a wyłączenie przez przyciśnięcie powyżej sekundy. 6) Sterownik ma funkcję Auto Power OFF, która wyłącza sterownik, jeżeli silnik nie obraca się przez pięć minut. Zapobiega ona rozładowaniu baterii, jeżeli zapomnimy wyłączyć sterownik. W trakcie komunikacji sterownika z komputerem funkcja ta jest nieaktywna. 2
2. Instrukcja podłączenia i konfiguracji sterownika. 2.1. Opis przewodów sygnałowych sterownika. Przewody sterownika są pogrupowane w wiązki w następujących układach: Manetka napędowa: zielony - sygnał czerwony - plus Manetka odzyskowa: żółto-zielony - sygnał czerwony - plus Czujnik temperatury silnika (czujnik LM335): pomarańczowy - plus czujnika czarny - minus czujnika Czujnik Dallas (funkcja nie aktywna): fioletowy - plus czujnika czujnika Wejście sygnału stop np. z BMS (zwarcie przewodów powoduje zatrzymanie napędu): szary - sygnał Wejście przycisku tempomatu (funkcja nie aktywna): różowy - sygnał Wejście sygnału z hamulca: brązowy - sygnał Wejście sygnałów hallotronów silnika: żółty - H1 zielony - H2 fioletowy - H3 czerwony - plus zasilania hallotronów Wyjście sygnału lampy stop (aktywna masa, max.200ma): niebieski - sygnał Interfejs CAN (funkcja nie aktywna): zielony - CAN-L pomarańczowy - CAN-H 3
Przycisk wł./wył. sterownika (przycisk chwilowy) biały - sygnał Wyjście zasilacza 12V (obciążalność max. 3A) czerwony - plus 12V 2.2. Opis przewodów prądowych sterownika. czarny - minus baterii czerwony - plus baterii żółty - faza L1 silnika zielony - faza L2 silnika niebieski - faza L3 silnika 4
3. Konfiguracja sterownika. Do konfiguracji sterownika wymagane są: 1) Komputer z portem szeregowym RS232 (COM) lub adapterem USB / RS232 z systemem Windows XP, Windows Vista, Windows 7 z zainstalowaną platformą Microsoft.NET Framework w wersji 2.0 2) Przewód RS232 do połączenia sterownika z komputerem 3) Program Konfigurator dostarczony ze sterownikiem Sterownik, aby mógł skomunikować się z komputerem musi być zasilany napięciem minimum 24V. Po podłączeniu zasilania łączymy sterownik z komputerem przewodem RS232. Włączamy sterownik krótkim wciśnięciem przycisku wł./wył. sterownika (przewody biały i czarny). Uruchamiamy program konfiguratora, który wygląda jak poniżej. W lewym górnym rogu wybieramy nr portu COM do którego podłączony jest sterownik (np. COM1) i wciskamy przycisk CONNECT. Po udanym połączeniu program odczyta wersję oprogramowania sterownika a w pasku tytułowym pojawi się napis CONNECTED. W prawym górnym rogu wpisujemy PIN KOD sterownika i wciskamy przycisk ENTER PIN. Teraz mamy już uprawnienia do zmiany ustawień. UWAGA WAŻNE!! 1. Przed rozpoczęciem konfiguracji należy zewrzeć przewody wejścia stop (szary i czarny), aby unieruchomić silnik. 2. Przy wpisywaniu wartości należy używać przecinka, a nie kropki. 5
3. Jeżeli sterownik straci komunikację z komputerem należy wyłączyć i ponownie włączyć sterownik. 3.1. Ustawienia parametrów baterii W oknie widzimy aktualne napięcie baterii 47,1V i jego graficzną prezentację bargrafem. Poniżej możemy zmieniać ustawienia: Ubmax - napięcie maksymalne baterii przy którym wyłącza się napęd Up1 - niski poziom napięcia baterii tylko ostrzeżenie Up2 - bardzo niski poziom baterii przy którym następuje redukcja mocy Ucut - napięcie minimalne baterii, przy którym wyłacza się napęd Po wpisaniu wartości zapisujemu przyciskiem SAVE. 3.2. Ustawienia temperatury silnika i sterownika Podobnie jak w ustawieniach baterii możemy odczytać aktualną temperaturę i bargraf. Zamiast temperatury silnika widzimy napis n.c. co oznacza że czujnik temperatury silnika jest nie podłączony. Poniżej możemy zmieniać ustawienia temperatury silnika/sterownika: Tcut temperatura maksymalna przy której wyłącza się napęd TP2 temperatura wysoka, przy której następuje redukcja mocy TP1 temperatura wysoka tylko ostrzeżenie Tmin, Tcmin temperatura minimalna, przy której następuje redukcja mocy Po wpisaniu wartości zapisujemy przyciskiem SAVE. 6
3.3. Ustawienia zakresu manetki napędowej/odzyskowej. Manetki można skonfigurować na trzy sposoby: 1) Dwie manetki: jedna napędowa, druga odzyskowa 2) Jedna manetka z podzielonym zakresem na część odzyskową i napędową 3) Jedna manetka napędowa/odzyskowa przełączana sygnałem z hamulca. 3.3.1. Konfiguracja sterownika w przypadku dwóch manetek. Jeżeli mamy podłączone do sterownika obie manetki ustawienia wyglądają następująco: 1) Wpisujemy wartości początkowe Up2=Ubp2= 5,0, Up1=Ubp1=0,0 Up0=Ubp0=0,0 i wciskamy SAVE. 2) Odczytujemy wartość napięcia manetki odzyskowej w pozycji minimalnej np. 0,8V 3) Od tej wartości odejmujemy 0,2V i w Ubp0 wpisujemy 0,6V 4) Do wartości 0,8V dodajemy 0,2V i w Ubp1 wpisujemy 1V 5) Ustawiamy manetkę odzyskową w pozycji maksymalnej i odczytujemy napięcie np. 4,2V 6) Do tej wartości dodajemy 0,2V i w Ubp2 wpisujemy 4,4V 7) Zapisujemy wartości przyciskiem SAVE. Po tej czynności manetka odzyskowa jest już ustawiona. Procedura ustawienia manetki napędowej jest taka sama: 1) Odczytujemy wartość manetki napędowej w pozycji minimalnej np. 0,8V 2) Od tej wartości odejmujemy 0,2V i w Up0 wpisujemy 0,6V 3) Do wartości 0,8V dodajemy 0,2V i w Up1 wpisujemy 1V 4) Ustawiamy manetkę napędową w pozycji maksymalnej i odczytujemy napięcie np. 4,2V 5) Do tej wartości dodajemy 0,2V i w Up2 wpisujemy 4,4V 6) Zapisujemy wartości przyciskiem SAVE. 7
W tej chwili obie manetki są już ustawione. Aby upewnić się czy manetki działają prawidłowo należy kilka razy przekręcić nimi w pozycję maksymalną i z powrotem obserwując czy napięcia nie wychodzą poza ustawione zakresy. W przypadku słabej jakości manetek może się okazać, że trzeba zastosować większy margines np. 0,3 0,4V. 3.3.2. Konfiguracja sterownika w przypadku jednej manetki napęd/odzysk. Jeżeli używana jest tylko jedna manetka do sterowania napędem i odzyskiem ustawienia wyglądają następująco: 1) W pierwszej kolejności musimy ustalić podział manetki. Jeżeli w okienku Uneutr wpiszemy np. 35% to zakres odzyskowy zajmie 35% a napędowy pozostałe 65% zakresu manetki. 2) Następnie w Up0 i Ubp0 wpisujemy 0V a w Up1 i Ubp1 0,15V. 3) Odczytujemy wartość manetki w pozycji minimalnej np. 4,1V, dodajemy 0,2V i w Ubp2 wpisujemy 4,3V 4) Przekręcamy manetkę w pozycję maksymalną i odczytujemy wartość np. 4,1V i w Up2 wpisujemy 4,3V 5) Zapisujemy wartości przyciskiem SAVE. 3.3.3. Konfiguracja sterownika w przypadku jednej manetki przełączanej napęd/odzysk. W tym przypadku podłączona jest tylko manetka napędowa, a procedura ustawiania wyglądają następująco: 1) Odczytujemy wartość manetki w pozycji minimalnej np. 0,8V 2) Od tej wartości odejmujemy 0,2V i w Up0 wpisujemy 0,6V 3) Do wartości odczytanej 0,8V dodajemy 0,2V i w Up1 wpisujemy 1V 4) Ustawiamy manetkę w pozycji maksymalnej i odczytujemy napięcie np. 4,2V 5) Do tej wartości dodajemy 0,2V i w Up2 wpisujemy 4,4V 6) W Uneutr wpisujemy 0%, w Ubp0 0V, w Ubp1 1V a w Ubp2 5V. 7) Zapisujemy wartości przyciskiem SAVE. Manetka działa w ten sposób, że jeżeli nie ma sygnału z hamulca, manetką sterujemy napęd, a po pojawieniu się sygnału z hamulca ta sama manetka steruje odzyskiem. Sygnał przełączający funkcję manetki to przewody brązowy i czarny. 8
3.4. Ustawienie prądu i obrotów silnika dla napędu i odzysku W górnej części okna wyświetlana jest aktualna wartość prądu silnika, a po lewej stronie bargraf prądu, na dole, wyświetlana jest aktualna prędkość obrotowa silnika. W sterowniku możemy ustawić dwa zestawy parametrów prądu i maksymalnych obrotów silnika. Przełączanie tych ustawień odbywa się poprzez krótkie wciśnięcie przycisku włącznika sterownika. Po włączeniu sterownika aktywne są parametry Np1 i I_Np1, a po wciśnięciu przycisku Np2 i I_Np2. Kolejne wciśnięcie przełącza z powrotem do ustawień Np1 i I_Np1. Zakres 1: W okienku Np1 ustawiamy ograniczenie maksymalnych obrotów silnika dla zakresu 1. W okienku I_Np1 ustawiamy maksymalny prąd napędowy silnika dla zakresu 1. Zakres 2: W okienku Np2 ustawiamy ograniczenie maksymalnych obrotów silnika dla zakresu 2. W okienku I_Np2 ustawiamy maksymalny prąd napędowy silnika dla zakresu 2. Jeżeli nie korzystamy z ograniczenia obrotów musi być wpisana duża wartość np. 10000rpm. W okienku I_reg ustawiamy prąd odzyskowy silnika wspólny dla obu zestawów. 3.5. Ustawienie charakterystyki prądu silnika względem obrotów W zakładce System setup 1 możemy dowolnie kształtować charakterystykę prądu napędowego względem obrotów silnika. Wartości u góry odpowiadają procentowi prądu szczytowego silnika ustawionego w okienku I_Np1 lub I_Np2. Aby uzyskać równomierne przyspieszenie charakterystyka prądu powinna wyglądać podobnie jak na rysunku po lewej. W zależności od zastosowanego silnika różne będą wartości obrotów. Jeżeli nasz silnik osiąga luzem np. 800rpm pod obciążeniem będzie to ok., 75% czyli 600rpm i taką wartość wpisujemy w ostatnim punkcie charakterystyki. Dzieląc ten zakres obrotów na równe części wpisujemy tak jak na rysunku. 9
Dzięki tej funkcji możemy optymalnie dostroić cały napęd do własnych potrzeb. Należy jednak pamiętać, aby nie przekraczać możliwości silnika, bo może to grozić jego uszkodzeniem. W okienku Min_Regen_RPM możemy ustalić minimalne obroty silnika, przy których wyłącza się odzysk. Po wpisaniu wartości należy je zapisać przyciskiem SAVE. 10
3.6. Ustawienia silnika. W pierwszym okienku podajemy ilość magnesów silnika. Wartość ta jest potrzebna do przeliczenia prędkości obrotowej. Jeżeli nie znamy ilości magnesów naszego silnika możemy podać dowolną wartość, np. 24 ale wtedy prędkość obrotowa wyświetlana w programie nie będzie się zgadzać z rzeczywistą. Nie wpływa to jednak na prawidłowe działanie sterownika. Poniżej znajduje się funkcja przydatna podczas uruchamiania silnika. Dzięki niej możemy szybko odnaleźć prawidłową kombinację hallotronów bez potrzeby przełączania przewodów. Wszystkie 6 kombinacji hallotronów możemy szybko przełączać zmieniając wartości od 0-5. Oczywiście prawidłowa jest tylko jedna kombinacja, w której silnik pracuje cicho i pobiera najmniej prądu. Przełączanie działa tylko dla hallotronów 120 stopni. Hall angle to bardzo ważny przełącznik, którym wskazujemy sterownikowi, jaki jest kąt ustawienia hallotronów w silniku. W większości silników jest to 120 stopni, ale są też silniki z kątem 60 stopni. Jeżeli nie ustawimy prawidłowo silnik nie będzie się kręcił lub będzie kręcił się nie równo a w zakładce Errors pojawi się komunikat Hall state terror. DS1 nr i DS2 nr to miejsce na wpisanie numerów pastylek Dallas w tej chwili funkcja nie aktywna. 11
3.7. Alarmy W zakładce Errors sterownik zapisuje zdarzenia typu przekroczenie progów ustawionych napięć baterii, temperatur, zakresu manetki, zła sekwencja sygnałów z hallotronów silnika itp. Przycisk Read errors odczytuje alarmy, a Clear errors kasuje je z pamięci. 12
4. Zmiana oprogramowania sterownika firmwaru. Zakładka Bootloader pozwala na zmianę firmwaru sterownika. Należy postępować zgodnie z instrukcją w oknie. Mail: extremebldc@wp.pl URL: extremebldc.com.pl 13