Introducción a Motores de Alto Torque

Compatibilidad de Versión

Este manual se aplica al Asistente de Puesta en Marcha de Alto Torque v0.11.1 y versiones superiores. El Asistente de Puesta en Marcha de Alto Torque es aplicable para firmware de motor v3.1.0 y versiones superiores.

1. Pautas de Uso del Motor

🔌 Cableado de Hardware del Motor

Aviso Importante de Seguridad

Siempre asegúrese de que la alimentación esté desconectada antes de realizar cualquier conexión.

Especificación	Valor
Voltaje Nominal	24VDC
Comunicación	FDCAN (vía módulo USB-C)
Modelos de Motor	5047, 4438, etc.

Pasos de Conexión

1. Conexión de Alimentación 🔌 Conecte la fuente de alimentación de 24V al módulo FDCAN

2. Interfaz del Motor 🔌 Conecte la interfaz XT30 (2+2) del Motor al módulo FDCAN usando cable GH1.25-3P

3. Conexión a PC 💻 Conecte el módulo FDCAN a la computadora vía USB-C

2. Uso e Instrucciones del Asistente de Puesta en Marcha de Motor de Alto Torque

🎛️ Funciones Comunes

Función	Descripción
🔄 Reconectar Dispositivo USBCAN	Escanea y conecta el dispositivo USBCAN y detecta motores conectados
🆔 ID del Motor	Selector desplegable para el motor actualmente conectado
⚙️ Calibración del Motor	Re-calibra el motor (⚠️ El motor debe estar sin carga)
🎯 Restablecer Cero del Motor Actual	Establece la posición actual como referencia cero
💾 Actualizar Firmware del Motor	Descarga e instala nuevo firmware al motor
📊 Información de Salida	Consola de registro en tiempo real para eventos y errores

⚠️ Advertencia Crítica

La Calibración del Motor debe realizarse SIN CARGA conectada al motor. No hacerlo resultará en un cálculo inexacto del offset del encoder.

Guía de Operación

Use Read Parameters para obtener la configuración actual y Write Parameters para guardar cambios en el motor.

Grupo de Parámetros	Descripción
📋 Información Básica	Muestra Modelo, Pares de Polos, Relación de Reducción, Versión de Firmware
🛡️ Protección del Motor	Límites de sobre-voltaje (V) y sobre-temperatura (°C)
⚖️ Ajuste PID	Coeficientes Kp, Ki, Kd + i_limit (límite integral)
🆔 Modificar ID del Motor	Cambia el ID del motor (requiere re-identificación)
📍 Rango de Posición del Motor	Límites de posición MAX/MIN (establecer a nan para infinito)
🚀 Límites de Rotación	Límites de velocidad (rev/s), aceleración (rev/s²), corriente (A)

Nota

Establezca valores a nan para operación ilimitada en las secciones de Rango de Posición y Límites de Rotación.

🔧 Depuración del Motor

Depure con diferentes modos de funcionamiento (vista detallada en Modos de Funcionamiento del Motor).

Característica	Descripción
📈 Modo de Funcionamiento del Motor	Haga clic en "Add Waveform" para visualizar Posición, Velocidad, Torque, Temperatura en tiempo real
📊 Estado del Motor	Información de trama FDCAN (float, int16, int32, trama CAN)
🛠️ Generar Trama	Crear tramas CAN personalizadas para desarrollo
🛑 Parar y Frenar	Controlar el comportamiento de parada del motor

Tipos de Generación de Tramas

Tipos Numéricos

float, int16, int32

Para ejemplos de implementación y manejo de tipos de datos, consulte los ejemplos del protocolo FDCAN en esta sección

Trama CAN

Trama CAN

Para ejemplos de generación y manejo de tramas CAN, consulte las guías de implementación del protocolo

Control de Parada y Frenado

Control	Comportamiento
🛑 Parar	Desconecta las tres fases - el motor se detiene por inercia
⚡ Frenar	Cortocircuita las tres fases a tierra - el motor se detiene inmediatamente

🎮 Modos de Funcionamiento del Motor

1️⃣ Modo de Posición

Modo de Posición 🎯

Proporciona control angular preciso para el eje del motor. Ingrese la posición objetivo en revoluciones y haga clic en enviar. El motor se moverá a la posición exacta especificada usando control PID de bucle de posición.

Ideal para: Articulaciones robóticas, máquinas CNC, sistemas actuadores

2️⃣ Modo de Velocidad

Modo de Velocidad 🔄

Mantiene una velocidad de rotación constante independientemente de las variaciones de carga (dentro de la capacidad). Ingrese la velocidad objetivo en rev/s y haga clic en enviar. El motor acelerará a la velocidad especificada usando el límite de aceleración configurado.

Ideal para: Cintas transportadoras, ventiladores, mesas rotatorias

3️⃣ Modo de Torque

Modo de Torque 💪

Controla el torque de salida directamente. El motor intentará mantener el valor de torque especificado independientemente de la velocidad. Si la resistencia externa excede el torque establecido, el motor se detendrá para proteger el sistema.

Unidades: Newton-metros (Nm)

Ideal para: Sistemas de tensión, operaciones de ajuste por presión, sujeción de carga

4️⃣ Modo de Voltaje

Modo de Voltaje ⚡

Proporciona control directo sobre el voltaje del eje Q aplicado al motor. Este modo avanzado permite algoritmos de control personalizados y se usa típicamente en aplicaciones de investigación o sistemas de control especializados.

Unidades: Voltios (V)

5️⃣ Modo de Corriente

Modo de Corriente 🔋

Controla la corriente del eje Q que fluye a través de los devanados del motor. Este modo proporciona un control más directo sobre la generación de torque que el modo de torque, ya que la corriente es el impulsor fundamental de la intensidad del campo magnético.

Unidades: Amperios (A)

Ideal para: Aplicaciones de control de torque preciso

6️⃣ Posición+Velocidad+Torque

Posición, Velocidad, Torque Máximo 🎛️

Modo híbrido que combina control de posición con limitación de velocidad y torque para movimiento seguro y controlado. El motor se moverá a la posición especificada a la velocidad objetivo mientras asegura que el torque de salida nunca exceda el límite máximo.

Ideal para: Pinzas robóticas, actuadores de puertas, aplicaciones con límite de fuerza

Establezca el torque máximo a nan si no se desea limitación de torque.

7️⃣ Control Trapezoidal

Control Trapezoidal 📈

Genera trayectorias suaves de curva S con fases controladas de aceleración y desaceleración. El motor: 1) acelerará uniformemente a velocidad máxima, 2) mantendrá velocidad constante, luego 3) desacelerará uniformemente para detenerse precisamente en la posición objetivo.

Ideal para: Operaciones de pick-and-place, posicionamiento CNC, automatización de precisión

8️⃣ Control de Movimiento

Modo de Control de Movimiento 🤖

Modo de control avanzado basado en PID usando la fórmula:

Torque de Salida del Motor = Kp × Error_Posición + Kd × Error_Velocidad + Torque_FeedForward

Este modo combina error de posición (término P) y error de velocidad (término D) para control de movimiento sofisticado.

Ideal para: Aplicaciones de alta precisión, prensas servo, ensamblaje controlado por fuerza

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3. 🔌 Análisis del Protocolo FDCAN

Referencia del Protocolo

Esta sección cubre la información esencial del protocolo FDCAN para operaciones básicas de control de motor. Para mapeo completo de registros y detalles avanzados del protocolo, consulte la documentación de control de motor.

Ejemplo: Modo de Velocidad de Trama de Datos int32

Tome el Modo de Velocidad de Trama de Datos int32 como ejemplo:

01000a0a2000000080204e0000

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1️⃣ Sub-trama 1 - Configuración del Modo del Motor

Esta sub-trama configura el modo de operación del motor.

Campo	Valor	Descripción
0x01	Encabezado	Inicio de la primera sub-trama
Bits 7-4	0000	Operación de escritura a registros del motor
Bits 3-0	0001	Tipo de datos int8_t, 1 unidad de datos
0x00	Dirección de Registro	Registro de Configuración del Modo del Motor
0x0a	Datos	Establece el motor al Modo de Velocidad

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2️⃣ Sub-trama 2 - Parámetros de Movimiento

Esta sub-trama configura los parámetros de movimiento (objetivos de posición y velocidad).

Campo	Valor	Descripción
0x02	Encabezado	Inicio del segundo sub-frame
Bits 7-4	0000	Operación de escritura
Bits 3-0	0010	Tipo de datos int32_t, 2 unidades de datos
0x20	Inicio de Registro	Registro objetivo de posición (0x20)
0x00 0x00 0x00 0x80	Datos de Posición	0x80000000 = Posición ilimitada/NaN
0x20 0x4e 0x00 0x00	Datos de Velocidad	0x00004e20 = 20000 (decimal)

Conversión de Unidades

Cálculo de Velocidad:

• Valor Decimal: 20000
• Peso LSB: 0.00001 rev/s por unidad
• Velocidad Objetivo: 20000 × 0.00001 = 0.2 rev/s

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📚 Apéndice

⚠️ Referencia de Códigos de Error del Motor

Código de Estado 0 = Operación Normal

Un valor distinto de cero indica un error. Consulte la tabla a continuación para causas específicas y soluciones.

Código	Nombre del Error	Descripción	Solución
32	🔧 Falla de Calibración	El encoder no puede detectar el imán durante la calibración	Asegúrese de que el imán esté instalado correctamente; recalibre sin carga
33	⚡ Falla del Driver del Motor	Bajo voltaje o corriente insuficiente	Verifique el voltaje de la fuente de alimentación y la capacidad de corriente
34	🔺 Sobre Voltaje	El voltaje del bus excedió el límite	Verifique la clasificación de voltaje de la fuente de alimentación
35	📡 Falla del Encoder	Error de lectura del encoder	Verifique las conexiones y el cableado del encoder
36	🚫 Motor No Calibrado	El motor no ha sido calibrado	Ejecute el procedimiento de calibración sin carga
37	📊 Límite de Ciclo PWM Excedido	Error interno del firmware	Contacte al soporte técnico
38	🌡️ Sobre Temperatura	La temperatura excedió el límite máximo	Permita que el motor se enfríe; verifique la refrigeración
39	🎯 Fuera de Límites	Control de posición fuera de los límites definidos	Ajuste los parámetros del rango de posición
40	🔋 Voltaje Bajo	Voltaje de suministro demasiado bajo	Verifique la fuente de alimentación y las conexiones
41	⚙️ Configuración Cambiada	Configuración crítica cambiada durante la operación	Detenga el motor antes de cambiar parámetros
42	🔄 Ángulo Inválido	No hay encoder de conmutación válido	Verifique la funcionalidad y conexiones del encoder
43	📍 Posición Inválida	No hay encoder de salida válido	Verifique las conexiones del encoder de salida

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