Hacker HST-120 User manual

Hacker Motor GmbH
Schinderstraßl 32
D-84030 Ergolding
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E-Mail: [e-mail]
Web: www.hacker-industrial-solutions.com Rev1.3
Betriebsanleitung
Brushless DC Controller HST-120
Hacker Motor GmbH
Schinderstraßl 32
84030 Ergolding

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Brushless DC Controller HST-120
Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Sprache / Language
Sprache der Betriebsanleitung
Language of operating manual
Für die Inbetriebnahme des in dieser Anleitung beschriebenen Produktes ist es
zwingend erforderlich, diese Betriebsanleitung sorgfältig zu lesen.
Sollten sie die Anleitung in einer anderen Sprache als der ihnen vorliegenden benö-
tigen, setzen sie sich bitte mit uns in Verbindung.
To commission the product described in these instructions, it is imperative to read
this manual carefully.
If you need the manual in a dierent language than the one available to you, please
contact us.
English instructions start on page 25.
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Brushless DC Controller HST-120
Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
Sprache der Betriebsanleitung..........................................................................................................2
1. Wichtige grundlegende Informationen....................................................................................4
1.1 Über diese Betriebsanleitung..................................................................................................4
1.2 Allgemeine Beschreibung des Produkts.................................................................................4
1.3 Gültigkeitsbereich der Betriebsanleitung................................................................................ 4
1.4 Zielgruppe...........................................................................................................................4
2. Sicherheit................................................................................................................................5
2.1 Symbole..................................................................................................................................5
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung........................................................................................5
2.3 Nutzungsart............................................................................................................................ 6
2.4 Befugte Personen...................................................................................................................6
2.5 Sicherheitshinweise................................................................................................................7
3. Technische Daten...................................................................................................................8
3.1 Räumliche Grenzen................................................................................................................8
3.2 Schnittstellen.......................................................................................................................... 9
3.3 Umgebungsgrenzen............................................................................................................... 9
3.4 Spannungs-, Strom- und Temperaturgrenzen........................................................................ 9
4. Montage und Inbetriebnahme...............................................................................................10
4.1 Anschluss Phasen- und Akkukabel.......................................................................................10
4.2 Anschluss Sensorkabel.........................................................................................................11
4.3 Anschlussschema.................................................................................................................12
4.4 Betrieb des Reglers mit der GUI und Einstellungen in der Software....................................14
5. Service und Support.............................................................................................................23
6. Rechtliche Bestimmungen....................................................................................................23
6.1 Haftungsausschluss...................................................................................................23
6.2 CE-Konformitätserklärung.........................................................................................24
6.3 Kontaktinformationen....................................................................................................24

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Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Wichtige grundlegende Informationen
1. Wichtige grundlegende Informationen
1.1 Über diese Betriebsanleitung
Diese Betriebsanleitung enthält Informationen zum sicheren Betrieb dieses Produktes.
Lesen sie diese Betriebsanleitung und die enthaltenen Sicherheitshinweise aufmerksam vor der
Inbetriebnahme des Reglers.
Diese Informationen sind für Personen bestimmt, die mit bzw. im Zusammenhang mit dem Produkt
Aufgaben durchführen.
1.2 Allgemeine Beschreibung des Produkts
Bei dem Produkt handelt es sich um einen High-End Drehzahlregler für bürstenlose DC Motoren.
Trapezförmig (BLDC) oder feldorientierte Regelung (FOC) sind möglich.
Übersicht:
• Sensor / sensorlose / hybride Betriebsart
• Auto-Timing (Phasenverschiebung programmierbar)
• Vollständig geregelter Beschleunigungs- und Bremsstrom (Rekuperationsstromregelung)
• Eingangsspannung 9-58,8V
• 120A RMS (Phasenstrombegrenzung)
• 200A Spitze Überstromschutz VDS (Kurzschlussschutz)
• PWM-Steuerung
• Stromregelung
• RPM-Steuerung
• Generator-Betrieb
• entwickelt nach Automobilstandard (+85°C, IPC67)
• Verpolungsschutz
• integrierteKondensatorvorladung(denierterLadestrom,Ladegradientenüberwachung,
Time Out)
• alle IO-PINs sind SCG, SCB, OL geschützt
• MOSFET-Temperaturmessung
1.3 Gültigkeitsbereich der Betriebsanleitung
Diese Anleitung ist für folgendes Produkt gültig:
• Für alle Regler der HST-120-Serie
1.4 Zielgruppe
Die in dieser Betriebsanleitung beschriebenen Tätigkeiten dürfen nur von Fachkräften durchge-
führt werden. (Siehe Kapitel „Sicherheit“)

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Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Sicherheit
2.1 Symbole
Nachfolgend wird die in der Betriebsanleitung verwendete Symbolik erläutert:
GEFAHR
Gefährdung, die, wenn sie nicht vermieden wird, den Tod oder schwere Verletzun-
gen zur Folge hat.
WARNUNG
Gefährdung, die, wenn sie nicht vermieden wird, den Tod oder schwere Verletzun-
gen zur Folge haben kann.
VORSICHT
Gefährdung, die, wenn sie nicht vermieden wird, eine geringfügige oder mäßige Ver-
letzung zur Folge haben kann.
HINWEIS
Ursache, die, wenn sie nicht vermieden wird einen Sachschaden zur Folge haben
kann.
INFO
Wichtige Information ohne sicherheitsrelevante Bedeutung.
Sicherheit
2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Produkt ist ausschließlich für folgende Verwendung bestimmt:
Der hier erfasste Brushless DC Controller ist bestimmungsgemäß als universell einsetzbarer Reg-
ler für bürstenlose Gleichstrommotoren mit und ohne Sensorik verwendbar.
Der Regler darf nicht in sicherheitsrelevanten Anwendungen eingesetzt werden, bei denen ein
Ausfall eine Gefährdung von Personen zur Folge haben könnte.
Der Regler darf nur im eingebauten Zustand betrieben werden. Die Inbetriebnahme darf erst erfol-
gen, wenn die Einhaltung aller erforderlichen Schutzanforderungen der entsprechend anwendba-
ren Produktnormen und Richtlinien erfüllt sind.
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch die Einhaltung aller Vorgaben und Grenzen,
die in der Betriebsanleitung erläutert werden.
Als nicht bestimmungsgemäße Verwendung im Sinne einer vorhersehbaren Fehlanwen-
dung gilt
• BetriebjenseitsdervorgeschriebenentechnischenSpezikationen

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Sicherheit
2.3 Nutzungsart
Das Produkt ist vorgesehen zur Nutzung:
· im Freien : JA (mit entsprechenden Randbedingungen)
· in überdachten und geschlossenen Räumen: JA
· am/unter/im Wasser: JA (mit entsprechenden Randbedingungen)
· in explosionsgefährdeten Bereichen: NEIN
· unter Tage: NEIN
· In sicherheitsrelevanten Anwendungen: NEIN
· in der Lebensmittelindustrie: NEIN
· in medizinischen Bereichen: NEIN
2.4 Befugte Personen
Folgende Personen sind im Umgang mit dem Produkt befugt:
Personengruppe Arbeiten Qualikation
Transportpersonal Transport Ausbildung und Erfahrung im
Bereich Transport und Logistik
Elektrofachkraft Elektrische Installation Ausbildung im Bereich Elektro-
nik, Erfahrung im Umgang mit
Gefahren durch elektrischen
Strom
Reinigung, Inspektion
Hersteller Instandsetzung, Reparatur
WARNUNG
Der Bediener ist erst im Umgang mit dem Produkt befugt, wenn die Erst-Inbetrieb-
nahme erfolgt ist und alle erforderlichen Schutzanforderungen der entsprechend an-
wendbaren Produktnormen und Richtlinien erfüllt sind.

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Sicherheit
2.5 Sicherheitshinweise
Um Personen- und Sachschäden zu vermeiden ist es wichtig, die nachfolgenden Sicherheitshin-
weise aufmerksam zu lesen und zu jedem Zeitpunkt zu befolgen.
GEFAHR
Stromschlag
Durch direkten Anschluss an das Wechselstrom Versorgungsnetz.
Der Regler darf nur mit einer geeigneten Spannungsquelle betrieben werden.
Keinesfalls darf der Regler mit dem 230 bzw. 400V AC Energieversorgungsnetz
verbunden werden.
GEFAHR
Unterbrechung der Stromversorgung
Bei einer Unterbrechung der Stromversorgung muss sichergestellt werden, dass
daraus keine gefährliche Situation entstehen kann. Der Regler darf nur verwendet
werden, wenn durch eine Unterbrechung der Stromversorgung keine gefährliche
Situation entstehen kann.
WARNUNG
Sobald eine Spannungsquelle angeschlossen ist, besteht die Möglichkeit, dass der
angeschlossene Motor anläuft (z.B. durch Fehlbedienung oder durch elektrischen De-
fekt). Deshalb ist von diesem Zeitpunkt an höchste Vorsicht geboten. Lassen Sie den
Antrieb nie unbeaufsichtigt.
VORSICHT
Verbrennungen
DurchheißeOberächen.
AuchwennderReglerinnerhalbseinertechnischenSpezikationenbetriebenwird,
kann sich dieser stark erwärmen.
HINWEIS
EMV Störungen
StörungvonEMV-störempndlichenumliegendenBauteilen.
EMV-störungsempndlicheBauteilesollteninmöglichstgroßerEntfernungzumReg-
ler und Motor verbaut werden. Ist dies aufgrund von bauraumtechnischen Gründen
nicht möglich, so sind diese durch geeignete Maßnahmen abzuschirmen.

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Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Technische Daten
3. Technische Daten
3.1 Räumliche Grenzen
Erforderlicher Montageraum:
· ca. 150x138x40mm.
· Gesamtgewicht ca. 580g

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Technische Daten
3.2 Schnittstellen
Anschluss Phasenkabel und Spannungsversorgung
Für den Anschluss der Phasenkabel und der Spannungsversorgung verfügt der Regler über
Schraubterminals mit M4 Gewindebolzen.
Anschluss Sensorik
Molex MX120G Sealed Connector, IP67, 12polig, geeignet für 0,35 bis 1,0mm2 Kabelquerschnitt.
• Freigabeeingang (KL15, Zündschlüssel)
• CAN-Bus
• PWM-Eingang (Servo-Steuerung)
• Analoger Eingang
• Not-Halt-Taster (Sicherheit)
• Motortemperaturanzeige
3.3 Umgebungsgrenzen
• Temperaturbereich (°C): -20 bis +60°C
• max. Betriebshöhe (NHN.): 4000m
• Relative Luftfeuchtigkeit: < 90% (nicht kondensierend)
3.4 Spannungs-, Strom- und Temperaturgrenzen
Der Regler ist für den Betrieb innerhalb der folgenden Grenzen vorgesehen:
Min. Max.
Versorgungsspannung [V DC] 9,0 58,8
Phasenstrom; Kurzzeitig [A] -200,0 +200,0
Phasenstrom; Dauer [A] -120,0 +120,0
Reglertemperatur [°C] -20,0 +85,0
HINWEIS
Überspannung
Bitte beachten Sie, dass während eines Bremsvorgangs durch den Motor eine
Spannung erzeugt und zurückgespeist wird.
Kann die erzeugte Energie nicht von der Spannungsquelle aufgenommen werden,
erhöht sich die Spannungslage im System und kann im schlimmsten Fall eine
Überspannung erzeugen die den Regler beschädigt oder zerstört.
Beachten sie darum unbedingt beim Betrieb an einem Netzteil eine ausreichend
dimensionierte Kondensatorbatterie in die Versorgungsleitungen zu integrieren die
die überschüssige Energie aufnehmen kann.

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Montage und Inbetriebnahme
4. Montage und Inbetriebnahme
4.1 Anschluss Phasen- und Akkukabel
Für die Verkabelung zwischen Regler und Motor, sowie Regler und Akku ist selbst zu sorgen.
Achten Sie auf die passenden Querschnitte zur Leistung.
Es ist vorgesehen die Phasen- und Akkukabel mit M5-Muttern (Anzugsdrehmoment 1,6Nm) zu be-
festigen.
Bringen Sie dazu passende Ring- oder Rohrkabelschuhe an den Kabeln an.
+ L3 L2 L1 -
HINWEIS
Unbeabsichtigtes Lösen
Um ein unbeabsichtigtes Lösen der Verschraubung zu unterbinden, wählen sie eine
geeignete Schraubensicherung (Federring, Sicherungsmutter,…)
HINWEIS
Abstand zwischen Kabelschuhen
Kontrollieren sie unbedingt, dass sich die Kabelschuhe untereinander nicht berühren.
INFO
Die Kabel sollten möglichst kurzgehalten werden, insbesondere zwischen Regler
und Motor.

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Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Montage und Inbetriebnahme
3) +5V lila
2 ) Brake
grau
1) GND
1/1 braun
1/2 schwarz
7) Kl 15
7/1 orange
7/2 schwarz
8) VBat
8/1 rot
8/2 schwarz
8/3 rot
9) Relais
braun
10) PVS 1
weiß
11) Em Stop
blau
12) PWM
orange
6) GNDiso
n./a.
5) CAN Low
5/1 grün
5/2 grün
4) CAN High
4/1 gelb
4/2 gelb
1) Enc. A
n./a.
2) Enc. B
n./a.
3) Enc. I
n./a.
4) Hall 1
gelb 5) Hall 2
blau
6) Hall 3
grau
7) Temp. Motor
weiß
8) Temp. Bat
n./a. 9) +5V Track
rot
10) GND
schwarz
11) GND
braun
12) GND
n./a.
X2
X1
4.2 Anschluss Sensorkabel

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Montage und Inbetriebnahme
CAN- Adapter
HerSi-Relais mit Gehäuse #10108207
H-Display V4 CAN 30x60 PCB #10108155
PC
Akku
30 - 59 VDC
Klemme 15
Ignition key
PVS1
Brake
Em. Stop
5V
PWM
5
6
X
X
X
10
21 7
8
Würth WR-MPC3, 10-polig, 2-reihig, Sicht auf Kabelseite
Kabel von X2 1) Pin 35; rot 2) Pin 24; gelb 3) - 4) - 5) Pin 1; schwarz 6) Pin 14; braun 7) Pin 25; blau 8) Pin 26; grau 9) - 10) Pin 3; weiß Controller
HST-120
- +L1 L2 L3
Motor
Sensorkabel (optional)
*X1 / *X2: Molex 36792-1201
X2 X1
4.3 Anschlussschema

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Montage und Inbetriebnahme

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Brushless DC Controller HST-120
Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
4.4 Betrieb des Reglers mit der GUI und Einstellungen in der Software
Für die Inbetriebnahme des Controllers ist Folgendes notwendig:
• Ein Windows Rechner mit installierter GUI
 DasInstallationspaketbekommenSievonunsnachAu󰀨orderung.
• Einen USB to CAN Adapter (Best. #10107621)
(Treiber kann über [e-mail] angefragt werden)
• Der Controller muss wie oben gezeigt angeschlossen und mit Spannung versorgt sein.
• Der Motor sollte sich für den Test frei drehen können
Verbinden Sie die CAN-Bus-Leitungen des 12-poligen Steckers X1:
• Gelb / CAN High [Pin 10]
• Grün / CAN Low [Pin 9]
mit dem CAN-Adapter. Löten Sie dazu entsprechende Kontakte an (Im Beispiel: Ø2 mm Goldkon-
takte)
Montage und Inbetriebnahme
CAN Low
CAN High

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Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Montage und Inbetriebnahme
• Stecken Sie den HerSi-Can Adapter in einen freien USB Steckplatz und installieren Sie ggf.
den Treiber (kann über [e-mail] angefragt werden). Wenn alles einwandfrei
installiert ist, leuchtet eine grüne LED am Adapter
• Ö󰀨nenSienundieGUI(kannüber[e-mail] angefragt werden), es sollte die
nachfolgendgezeigteBedienoberächezusehensein
• Stellen Sie nun eine Verbindung zum Controller her, indem Sie zunächst oben rechts den
Adapter auswählen mit dem Sie die Verbindung herstellen wollen, hier HCan (HerSi-Can)
und klicken Sie auf den „Connect“-Button. Nun sollte zusätzlich eine orange LED am Adapter
leuchten.
HINWEIS
Die nachfolgend dokumentierte Inbetriebnahme wird am Beispiel des HerSi-Can Ad-
apters gezeigt. Für den Peak Adapter verläuft das Prozedere analog.
Benutzeroberächen der GUI
• Um die korrekte Verbindung mit dem Controller zu überprüfen drücken Sie nun auf „Scan“.
Die GUI sollte nun die Verbindung zum Controller mit „Found devices: 1“ bestätigen sowie
die ID anzeigen. Der grüne Punkt neben „Founde devices“ sollte statisch leuchten.
• Der Controller ist nun Betriebsbereit
HINWEIS
Wir empfehlen Ihnen dringend, die Antriebseinheit vor dem
Einbau in die Applikation, auf einem separaten Prüfstand
in Betrieb zu nehmen und auf korrekte Funktion zu über-
prüfen.

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Brushless DC Controller HST-120
Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Montage und Inbetriebnahme
• Nachdem Sie den Controller erfolgreich angeschlossen und in Betrieb genommen haben,
können Sie den Motor über die GUI ansteuern. Dazu drücken Sie zunächst den Start Control
Button, es sollte sich dann oben gezeigtes Bild darstellen.
• ÜberprüfenSienunzunächsteinmaldieaktuelleKongurationdesSystems.Dazuwechseln
SiezumReiter“Conguration”/“Control”/“General”unddrückendortaufdenButton“Read
Cong”.
• Stellen Sie sicher, dass unter “Control appli-
cation”derPunktCAN1markiertist,wenn
nicht, markieren Sie diesen und drücken
Sieanschließend“Writecong”.Damitlässt
sich das System nun komplett via CAN-Bus
ansteuern.
Dann wechseln Sie vom Untermenü “Con-
trol”aufdasMenü“Motor”unddrücken
ebenfalls“ReadCong”.
In aller Regel haben wir für Sie bereits eine
Kongurationsdateieingespielt.Wennnicht,
könnenSiedieseüber“OpenCong”und
anschließend“WriteCong”indenController
einspielen. Überprüfen Sie die eingespielten
Daten im Anschluss mit dem Befehl “Read
Cong”aufRichtigkeit.DasSystemistnunfür
den Betrieb bereit.

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Brushless DC Controller HST-120
Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Montage und Inbetriebnahme
Wechseln Sie nun wieder zum Reiter „Control“ um sich einen Überblick über die Motordaten zu
verscha󰀨en.
Sie haben nun die Möglichkeit den Motor entsprechend der unter Punkt 4 beschriebenen Modi an-
zutreiben. Dazu stehen Ihnen am rechten Rand der GUI eine Auswahl von Buttons zur Verfügung.
Im oberen Bereich stellen Sie den Modus ein: Wählbar sind PWM
(spannungsgeregelt), RPM (drehzahlgeregelt), CC (stromgeregelt) und
CB (Rekuperation). Der vorgewählte Modus wird blau angezeigt.
Entsprechend der Vorwahl, können Sie im Feld darunter den Wert ein-
geben, mit dem Sie den Motor betreiben wollen.
Hier als Beispiel haben wir für Set 1 15A vorgewählt, für Set 2 30A.
Durch Drücken der jeweiligen Set Taste wird der Motor betrieben.
Beenden können Sie Ihren Test durch drücken der Taste „Stop“, der
Motor rollt aus. „Full brake“ erzeugt eine sofortige Bremsung des Mo-
tors bis zum Stillstand.
In den Feldern darunter sehen Sie den aktuellen Status des Systems und etwaige Fehlermeldun-
gen.
Im Bild unten sehen Sie beispielhaft dargestellt, wie in der GUI der Betrieb dargestellt wird. Sie
können demnach alle wichtigen Parameter wie Drehzahl, Strom, Spannung, Temperaturen etc. live
mitverfolgen.

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Brushless DC Controller HST-120
Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Montage und Inbetriebnahme
Aktualisierung der Firmware des Controllers
Da wir einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess unterliegen, haben wir die Möglichkeit für
Firmware-updatesgescha󰀨en.SolltenSievoneinemsolchenUpdatebetro󰀨ensein,gehenSie
bitte wie folgt vor:
• Wechseln Sie zum Reiter „Bootloader“ und drücken Sie auf „Scan“. Der Controller sollte
dann in der Liste der Scanned Devices mit seiner ID aufgeführt werden. Hier z.B. 0xF90BC5E2
an Adresse 0xD1.
• Überprüfen Sie sicherheitshalber über den Button „Get“ im Bereich Device Version die aktuelle
FW Version (hier 1.0.0.29)
• Über den Button „Open“ können Sie das neue Image File im Explorer suchen und für das Up-
dateauswählen(hierBLDC_1.0.0.29.e󰀨)
• Klicken Sie dann auf „Boot“ -> LED wird gelb
• Klicken Sie nun auf „Flash“. Der Fortschrittsbalken wird von links nach rechts laufen und im
Anschluss mit „Complete“ quittieren -> LED wird grün. Damit ist das Gerät aktualisiert. In aller
RegelwerdendieKongurationennichtüberschrieben,überprüfenSiediesabersicherheits-
halber noch einmal wie unter 6.4 beschrieben.

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Brushless DC Controller HST-120
Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Montage und Inbetriebnahme
Bedienung des Controllers ohne Oberäche
VoraussetzungfürdieBedienungdesControllersOHNEdieBenutzeroberächeistdievorherige
KongurationdesControllers.DiesgehtnurüberdasUserInterface.
Nachdem Sie sich für einen entsprechenden Controllereingang entschieden haben, müssen Sie
diesen hardwareseitig via Steckverbindung anschließen (s. Punkt 2.1) und im Anschluss in der
GUIimMenüpunktConguration/Control/Controlapplicationdenierenundkongurieren(s.Punkt
6.4). Die Menüführung ist dabei komplett intuitiv zu bedienen und selbsterklärend.
Die Abbildung zeigt die Einstellung am Beispiel für den PPM Eingang in Verbindung mit der Stromregelegung.
Gerne unterstützen wir Sie aber auch bei der Inbetriebnahme und dem Setup Ihrer Applikation.
Sonstiges
Graph Funktion
ImFunktionsumfangderBedienoberächeistaucheinesehrpraktischeGraph-Funktionintegriert.
Diese erlaubt eine live-Beobachtung der Parameter über die Zeit. Sie erreichen diese Funktion
über den Reiter „Graph“. Dort müssen Sie die Check-Box „Activate graph“ anklicken um die Anzei-
ge zu starten. Sie können somit die Parameter wie Setpoint, Spannung, Strom, Temperatur über-
wachen.

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Brushless DC Controller HST-120
Orginalbetriebsanleitung Rev1.3
Montage und Inbetriebnahme
Nutzung der USB Schnittstelle
Grundsätzlich haben Sie die Möglichkeit des gesamten Funktionsumfang
des User Interfaces auch via USB zu nutzen. Dazu schließen Sie den
Controller mittels eines geeigneten USB Kabels an Ihren Rechner an und
installieren den Treiber (Virtueller Com-Port) (kann über
[e-mail] angefragt werden). Wählen Sie nun die passende
COM Schnittstelle aus und drücken Sie „Connect“. Fahren Sie dann wie in
6.4 beschrieben fort.
Zubehör
Um den erweiterten Funktionsumfang nutzen zu können, benötigen
Sie evtl. noch zusätzliche Stecker. Gemäß Punkt 2 werden am HST-
120 Controller 4-polige und 5-polige Stecker zur Ansteuerung der
unterschiedlichen Schnittstellen verwendet. Diese Buchsengehäuse
und die passenden Crimpkontakte mit Kabel können separat erwor-
ben werden.
HINWEIS
Ändern von Parametern
Das Ändern der Parameter erfordert ein fundiertes Fachwissen. Falsche Parameter
können zur Zerstörung des Antriebs führen und Folgeschäden verursachen.
Sollten Sie sich bei der Abstimmung Ihres Antriebs nicht sicher sein, kontaktie-
ren Sie unsere Industrieabteilung:
[e-mail]