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VESC Tool 完整設定與原理教學指南

⚠️ 安全警告 (Safety First)

  1. 輪子懸空：在進行任何設定（尤其是馬達偵測）之前，務必將車體架高，讓驅動輪離地。
  2. 拆除傳動：如果無法架高，請拆下皮帶或鏈條。
  3. 電池電壓：確保電池電量充足，避免低電壓造成偵測錯誤。

目錄

[TOC]

1. 硬體連接與基礎準備

在開啟 VESC Tool 之前，請確認硬體狀態：

  • 電源：電池已連接 VESC，並已開機。
  • 連接：使用 USB 線連接 VESC 與電腦（或透過藍牙模組）。
  • 連線確認：點擊軟體右側 Connect。
    • 成功：右下角顯示 Connected (COM X) 與韌體版本。
    • 失敗：檢查 USB 線是否具備傳輸功能（很多線只能充電）。

2. 設定精靈 (Setup Wizards)

對於初次設定，強烈建議使用Setup Wizards，讓 VESC 自動偵測馬達物理特性 （電阻 R、電感 L、磁通量 Flux）。

A. Setup Motor FOC (馬達偵測)

  1. Load Default Parameters：選擇你的硬體規格（如 VESC 6, 75/300, 或 Generic）。
  2. Motor Type：選擇 FOC (Field Oriented Control)。
    • FOC 優點：靜音、效率高、低速扭力強。
    • BLDC：聲音大、起步衝，僅用於舊硬體或特殊高轉需求。
  3. Run Detection：
    • 馬達會發出異音並轉動（此時輪子必須懸空）。
    • 成功後會顯示 R, L, Flux 數值，點擊 Apply。

B. Setup Input (遙控/油門偵測)

  1. 選擇控制類型：
    • PPM：滑板遙控器。
    • ADC：電動單車轉把/指撥油門。
  2. 跟隨指示設定油門的最高點、最低點與中立點。

3. 核心參數詳解 (Motor Settings)

進入左側 Motor Settings > General，這裡是影響手感與保護機器的核心。

A. Current (電流設定 - 動力來源)

參數名稱 中文解釋 影響層面 設定建議
Motor Current Max 馬達最大電流 加速力道 (扭力) 依馬達額定值 (如 60A)。單車建議 15-20A。
Motor Current Max Brake 馬達最大煞車 煞車力道 負值。越負越強。單車若有單向齒輪此項無效。
Abs Max Current 絕對最大電流 硬體保險絲 勿動。瞬間電流超過此值會斷電保護。
Batt Current Max 電池最大輸出 電池保護 取決於電池 BMS 與並聯數 (例如 10S4P 30Q = 60A)。
Batt Current Max Regen 電池最大回充 電池保護 煞車回充。通常設為 -10A 至 -40A。

B. Voltage (電壓保護)

設定電池的低電壓保護，防止過放損壞。

  • Cutoff Start (限速電壓)：3.3V × 串聯數 (S)。(如 10S 設定 33V)
  • Cutoff End (斷電電壓)：3.0V × 串聯數 (S)。(如 10S 設定 30V)

4. 物理運算與原理 (The Math)

VESC 不知道你的輪子多大，它只看得懂電氣訊號。我们需要透過數學將兩者連結。

A. 極對數 (Pole Pairs) 與 ERPM

VESC 使用 ERPM (Electrical RPM) 來計算轉速。

1. Pole Pairs (極對數) 計算

$$\text{Pole Pairs} = \frac{\text{馬達總磁鐵數 (Magnets)}}{2}$$

  • 範例：16 極馬達 $\rightarrow$ 8 Pole Pairs。
  • 設定位置：Motor Settings > General > Additional Info。

2. ERPM 計算公式

$$\text{ERPM} = \text{機械轉速 (RPM)} \times \text{Pole Pairs}$$

  • 範例：馬達轉速 300 RPM，極對數 8。
  • ERPM = $300 \times 8 = 2400$。

3. 實戰：如何計算限速 (例如限制 25 km/h)？

假設：26吋輪徑 (周長約 2.07m)，極對數 8，無減速齒輪。

  1. 換算目標 RPM： $$25 \text{ km/h} \approx 417 \text{ m/min}$$ $$\text{RPM} = 417 / 2.07 \approx 201 \text{ RPM}$$

  2. 換算目標 ERPM： $$\text{Limit ERPM} = 201 \times 8 = 1608 \text{ ERPM}$$

  3. 設定：在 General > RPM > Max ERPM 填入 1608。 (註：若為減速馬達，需再乘以減速比，如 1:5 則 ERPM 需乘以 5)

B. 電流 vs 佔空比 (Current vs Duty Cycle)

這兩個概念常被搞混，請參考下圖理解它們的關係。

概念圖解 (Mermaid Chart)

graph LR
    A[油門輸入] --> B{控制模式}
    B -- Current Control --> C(控制力道/電流)
    B -- Duty Cycle --> D(控制極速/電壓)
    
    C --> E[感覺: 像一般車輛]
    D --> F[感覺: 定速巡航]
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