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Seite 25 von 38

Brushless DC Controller HST-50

Orginalbetriebsanleitung

Rev1.2

Rechtliche Bestimmungen

10.2 CE-Konformitätserklärung

Hiermit erklärt die HerSi Electronic Development GmbH & Co. KG., dass sich dieses Produkt in

Übereinstimmung mit den grundlegenden Anforderungen und den übrigen einschlägigen Bestim-

mungen der EMV-Richtlinie 2014/30/EU befindet.

Die Konformitätserklärung zu diesem Produkt können sie hier anfordern:

HERSI Electronic Development GmbH & Co. KG

Geschäftsführer Klaus Herdt

Einsteinstr. 9

93055 Regensburg

GERMANY

Phone: +49 941 28092013

E-Mail:

[email protected]

Registergericht: Amtsgericht Regensburg HRA 7014

10.3 Kontaktinformationen

Der Vertrieb des HST-50 Controllers sowie des Zubehörs erfolgt über die

Hacker Motor GmbH

Geschäftsführer: Rainer Hacker

Schinderstraßl 32

D-84030 Ergolding

Telefon:

+49-871-953628-35

Fax:

+49-871-953628-29

Internet:

www.hacker-industrial-solutions.com

E-Mail:

[email protected]

Registergericht: Amtsgericht Landshut HRB 8052

WEEE-Reg.-Nr. DE 55352581

Technische Änderungen behalten wir uns vor, für Druckfehler wird keine Haftung übernommen.

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Summary of Contents for HST-50

Page 1: ...BLDC Version FOC Version Hacker Motor GmbH Schinderstraßl 32 84030 Ergolding Hacker Motor GmbH Schinderstraßl 32 D 84030 Ergolding Telefon 49 871 953628 35 Fax 49 871 953628 29 E Mail his hacker motor com Web www hacker industrial solutions com Rev1 2 ...

Page 2: ...itung in einer anderen Sprache als der ihnen vorliegenden benötigen 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 different language than the one available to you please contact us English instructions start on page 26 Hacker Motor GmbH Schinderstraßl 32 D 84030 Ergold...

Page 3: ... 3 3 Umgebungsgrenzen 10 3 4 Spannungs Strom und Temperaturgrenzen 10 4 Montage und Inbetriebnahme 11 4 1 Anschluss Phasen und Akkukabel 11 4 2 Anschluss Sensorkabel 11 4 3 Motorsteuerung 11 4 4 Leistungssteuerung Betriebsmodi 12 5 Kommunikations Schnittstellen 13 6 Installation und Inbetriebnahme 14 6 1 Hinweise zur Installation 14 6 2 Anschluss des Controllers 14 6 3 Inbetriebnahme des Controlle...

Page 4: ...ahlgeregelung Der Umrichter ist geschützt gegen Überspannung und Überstrom Der Strom wird sowohl in den Motorphasen als auch in der Zulei tung von der Spannungsquelle permanent gemessen und cycle by cycle limitiert Dies ermöglicht eine sehr präzise und effiziente Regelung bei höchster Dynamik Eine Kommunikation ist über Schnittstellen wie CAN UART I2C PPM und USB möglich Eine graphische Benutzerob...

Page 5: ...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 nu...

Page 6: ...ischen Bereichen NEIN 2 4 Befugte Personen Folgende Personen sind im Umgang mit dem Produkt befugt Personengruppe Arbeiten Qualifikation Transportpersonal Transport Ausbildung und Erfahrung im Bereich Transport und Logistik Elektrofachkraft Elektrische Installation Ausbildung im Bereich Elektronik Er fahrung im Umgang mit Gefahren durch elektrischen Strom Reinigung Inspektion Hersteller Instandset...

Page 7: ...ann 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 unbeau...

Page 8: ...Seite 8 von 38 Brushless DC Controller HST 50 Orginalbetriebsanleitung Rev1 2 Technische Daten 3 Technische Daten 3 1 Räumliche Grenzen Erforderlicher Montageraum ca 97x42x20mm Gesamtgewicht ca 135g ...

Page 9: ...etriebsanleitung Rev1 2 Technische Daten 3 2 Schnittstellen USB Anschluss Micro SD Karte ADC EINGANG wenn auf ADC konfigu riert GND von einem der beiden 5 poligen Stecker mit ADC vom 4 polingen Stecker auf den Analog Anschluss zusammen führen entweder oder ...

Page 10: ...n 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 Schnittstellen 3 3 Umgebungsgrenzen Temperaturbereich C...

Page 11: ... Kabelschuhen Kontrollieren sie unbedingt dass sich die Kabelschuhe untereinander nicht berühren INFO Die Kabel sollten möglichst kurzgehalten werden insbesondere zwischen Regler und Motor 4 2 Anschluss Sensorkabel Pin Signal Funktion VDC 1 Temp Input Analog 5V 2 Enable Input Digital 9 58 8 V 3 Power supply for hall sensors Output Load 5V max 30mA 4 Hall C Input Digital 5V 5 Hall B Input Digital 5...

Page 12: ...hten Modus können Sie über die GUI grafische Bedienoberfläche einstellen 4 4 1 PWM Mode Duty cycle control Der empfangene Setpoint wird in ein PWM Signal mit variablem Duty Cycle umgerechnet der proportional zum Setpoint ist Dabei wird die Spannung an der Motorphase verändert und damit die Geschwindigkeit des Motors Die Motordrehzahl ändert sich dabei unter Last oder auch wenn sich die Eingangsspa...

Page 13: ...gelesen werden Dabei erhalten alle ange schlossenen HST 50 Controller eine eigene CAN ID und können so ganz einfach über den CAN Bus konfiguriert und upgedatet werden Das CAN Bus Protokoll erhalten Sie auf Anfrage 5 4 MicroSD Datalogger Die integrierte Micro SD Schnittstelle ermöglicht ein umfangreiches Datalogging mit wählbaren Datenraten bis zu 200Hz Sämtliche Systemparameter wie Strom Drehzahl ...

Page 14: ... ist Verwenden Sie wenn notwendig kleine Gummipuffer um ihn zu entkoppeln Stellen Sie sicher dass der Controller ausreichend gekühlt wird Gute Belüftung oder ein zusätzlicher Lüfter werden empfohlen Je kühler der Controller ist umso effizienter kann er arbeiten Die Verbindung zum Motor als auch zur Spannungsquelle sollten so kurz wie möglich blei ben Verwenden Sie nur hochwertige Steckverbindungen...

Page 15: ... drehen können HerSi USB to CAN Adapter Löten Sie zur Verbindung mit dem Regler entsprechende Kontakte an Im Beispiel Ø2 mm Goldkontakte Verbinden Sie die zwei adrige CAN Bus Leitung bereits am Controller vorhanden mit dem USB to CAN Adapter siehe Anleitung des Adapterherstellers Hinweis Die nachfolgend dokumentierte Inbetriebnahme wird am Beispiel des HerSi Can Adapters gezeigt Für den Peak Ad ap...

Page 16: ...ng herstellen wollen hier HCan HerSi USB to Can Adapter und klicken Sie auf den Connect Button Nun sollte zusätzlich eine orange LED am Adapter leuchten 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 an zeigen Der grüne Punkt neben Founde devices sollte statisch leucht...

Page 17: ...t rol Button es sollte sich dann oben gezeigtes Bild darstellen Überprüfen Sie nun zunächst einmal die aktuelle Konfiguration des Systems Dazu wech seln Sie zum Reiter Configuration Control General und drücken dort auf den Button Read Config Mit Read Config werden die Parameter angezeigt die sich aktuell auf dem Regler befinden Stellen Sie sicher dass unter Control application der Punkt CAN1 marki...

Page 18: ...r die Motordaten zu verschaffen 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 ange zeigt Ents...

Page 19: ...on 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 his hacker motor com 7 1 Aktualisierung der Firmware des Controllers Da wir einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess unt...

Page 20: ...rittsbalken wird von links nach rechts laufen und im An schluss mit Complete quittieren LED wird grün Damit ist das Gerät aktualisiert In aller Regel werden die Konfigurationen nicht überschrieben überprüfen Sie dies aber sicherheitshalber noch einmal wie unter 7 beschrieben 7 2 Bedienung des Controllers ohne Oberfläche Voraussetzung für die Bedienung des Controllers OHNE die Benutzeroberfläche is...

Page 21: ...ispiel für die analoge Ansteuerung Für die Einstellarbeiten ist es ratsam mit niedrigen Spannungen 12 24V zu arbeiten Gerne unterstützen wir Sie aber auch bei der Inbetriebnahme und dem Setup Ihrer Applikation 7 3 Sonstiges 7 3 1 Graph Funktion Im Funktionsumfang der Bedienoberfläche ist auch eine sehr praktische Graph Funktion integriert Diese erlaubt eine Live Beobachtung der Parameter über die ...

Page 22: ...un die passende COM Schnittstelle aus und drücken Sie Connect Fahren Sie dann wie in 7 beschrieben fort 8 Zubehör Um den erweiterten Funktionsumfang nutzen zu können benötigen Sie evtl noch zusätzliche Stecker Gemäß Punkt 2 werden am HST 50 Controller 4 polige und 5 polige Stecker zur Ansteuerung der unterschiedlichen Schnittstellen verwendet Diese Buchsengehäuse und die passenden Crimp Kontakte m...

Page 23: ...atz eines PT 1000 Sensors dieser ist bereits systemseitig parametriert Andere Sensoren werden nur nach vorheriger Anpassung der FW unterstützt Für die Kommunikation mit dem Controller empfehlen wir die Verwendung des HerSi USB to CAN Adapters Best 10107621 Dieser ermöglicht die bidirektionale Kommunikation und Steuerung des Controllers über das mitgelieferte Grafische User Interface GUI ...

Page 24: ...owohl eine Kontrolle der Handhabung die Einhaltung der Montage und Betriebshin weise sowie der Einsatz des Produktes und dessen Wartung nicht möglich ist kann von der Fa Hacker Motor GmbH keinerlei Haftung für Verluste Schäden oder Kosten gewährt werden Jeglicher Anspruch auf Schadensersatz der sich durch den Betrieb den Ausfall bzw Fehlfunk tionen ergeben kann oder in irgendeiner Weise damit zusa...

Page 25: ...ic Development GmbH Co KG Geschäftsführer Klaus Herdt Einsteinstr 9 93055 Regensburg GERMANY Phone 49 941 28092013 E Mail info hersi biz Registergericht Amtsgericht Regensburg HRA 7014 10 3 Kontaktinformationen Der Vertrieb des HST 50 Controllers sowie des Zubehörs erfolgt über die Hacker Motor GmbH Geschäftsführer Rainer Hacker Schinderstraßl 32 D 84030 Ergolding Telefon 49 871 953628 35 Fax 49 8...

Page 26: ...mbient limits 33 3 4 Voltage current and temperature limits 33 4 Installationandcommissioning 34 4 1 Connection of phase and battery cables 34 4 2 Sensor cable connection 34 4 3 Motor control 34 4 4 Power control operating modes 35 5 Communication interfaces 36 6 Installation and commissioning 37 6 1 Notes on installation 37 6 2 Connecting the controller 37 6 3 Commissioning the controller 38 7 Op...

Page 27: ...l The inverter is protected against overvoltage and overcurrent The current is permanently measured and cycle by cycle limited both in the motor phases and in the supply line from the voltage source This enables very precise and efficient control with the highest dynamics Communication is possible via interfaces such as CAN UART I2C PPM and USB A graphical user interface GUI is included in the sys...

Page 28: ...exclusively for the following use The Brushless DC Controller covered here is intended to be used as a universal controller for brushless DC motors with and without sensors The controller must not be used in safety relevant applications where failure could endanger per sons The controller may only be operated when installed Commissioning may not take place until com pliance with all necessary prot...

Page 29: ...ersons The following persons are authorized to handle the product Group of persons Works Qualification Transport personnel Transport Education and experience in the field of transport and logis tics Electrician Electrical installation Education in the field of elec tronics experience in dealing with hazards caused by elect ric current Cleaning inspection Manufacturer Maintenance repair WARNING The...

Page 30: ...n arise from this The controller may only be used if an interruption in the power supply cannot result in a dangerous situation WARNING As soon as a voltage source is connected there is a possibility that the connected motor will start e g due to incorrect operation or electrical defect Therefore extre me caution is required from this point on Never leave the drive unattended ATTENTION Burns Due t...

Page 31: ...Page 31 of 48 Brushless DC Controller HST 50 Orginal operating manual Rev1 2 Technical Data 3 Technical data 3 1 Dimensions Required mounting space approx 97x42x20mm Total weight approx 135g ...

Page 32: ...ST 50 Orginal operating manual Rev1 2 Technical data 3 2 Interfaces USB Connector Micro SD Card ADC INPUT if configured to ADC merge GND from one of the two 5 pin connectors with ADC from the 4 pin connector to the analog connector either or ...

Page 33: ...temperature limits The controller is designed to operate within the following limits NOTE Overvoltage Please note that during a braking process a voltage is generated by the motor and fed back If the generated energy cannot be absorbed by the voltage source the voltage level in the system increases and can in the worst case generate an overvoltage which damages or destroys the controller Therefore...

Page 34: ... sensors Output Load 5V max 30mA 4 Hall C Input Digital 5V 5 Hall B Input Digital 5V 6 Hall A Input Digital 5V 7 PPM Input Digital 5V 8 ADC Input Analog 0 5V 9 CAN L CAN Bus 36V 10 CAN H CAN Bus 36V 11 GND ISO GND ISO 0V 12 GND GND 0V 4 3 Motor control The HST 50 supports different modes for motor control You can set the desired mode via the GUI graphical user interface 4 3 1 Block commutation BLD...

Page 35: ...modes The desired mode can be set via the GUI graphical user interface 4 4 1 PWM Mode Duty cycle control The received setpoint is converted into a PWM signal with a variable duty cycle which is proportio nal to the setpoint This changes the voltage at the motor phase and thus the speed of the motor The motor speed changes under load or when the input voltage changes The external controller must th...

Page 36: ...ll connected HST 50 controllers receive their own CAN ID and can thus be easily configured and updated via the CAN bus The CAN bus protocol is available on request 5 4 MicroSD Datalogger The integrated Micro SD interface allows extensive data logging with selectable data rates up to 200Hz All system parameters such as current speed controller temperature diagnostics and flags can be logged during ...

Page 37: ...ed against vibrations If necessary use small rubber buffers to decouple it Make sure that the controller is cooled sufficiently Good ventilation or an additional fan is recommended The cooler the controller is the more efficiently it can operate The connection to the motor as well as to the voltage source should be as short as possib le Use only high quality connectors to minimize contact resistan...

Page 38: ... rotate freely for the test HerSi USB to CAN adapter Solder on appropriate contacts to connect to the controller In the example Ø2 mm gold contacts Connect the two wire CAN bus cable already present on the controller to the USB to CAN adapter see adapter manufacturer s instructions Note The commissioning procedure documented below is shown using the HerSi Can adapter as an example The proce dure f...

Page 39: ...want to establish the connection here HCan HerSi USB to Can Adapter and click on the Connect button Now an additional orange LED should light up on the adapter To check the correct connection to the controller press Scan The GUI should now confirm the connection to the controller with Found devices 1 and display the ID The green dot next to Founde devices should light up statically The controller ...

Page 40: ...r via the GUI To do this first press the Start Cont rol button the screen shown above should then appear Now check the current configuration of the system To do this go to the Configuration Control General tab and press the Read Config button Read Config displays the parameters that are currently on the controller Make sure that under Control application the item CAN1 is marked if not mark it and ...

Page 41: ... described under point 4 For this purpose a selection of buttons is available at the right edge of the GUI In the upper area you set the mode PWM voltage controlled RPM speed controlled CC current controlled and CB recuperation can be selected The preselected mode is displayed in blue According to the preselection you can enter the value with which you want to operate the motor in the field below ...

Page 42: ...er As we are subject to a continuous improvement process we have created the possibility for firm ware updates If you are affected by such an update please proceed as follows Operation of the graphical user interface accessories NOTE Changing parameters Changing the parameters requires sound specialist knowledge Incorrect parameters can lead to the destruction of the drive and cause consequential ...

Page 43: ...hen confirm with Complete LED turns green Now the device is updated As a rule the configurations are not overwritten but to be on the safe side check this again as described under 7 7 2 Operating the controller without the user interface Prerequisite for the operation of the controller WITHOUT the user interface is the previous configu ration of the controller This can only be done via the user in...

Page 44: ...ting work it is advisable to work with low voltages 12 24V We are also happy to support you with the commissioning and setup of your application 7 3 Miscellaneous 7 3 1 Graph function A very practical graph function is also integrated in the scope of functions of the user interface This allows a live observation of the parameters over time You can access this function via the Graph tab There you h...

Page 45: ...nnect Then continue as described in 7 8 Accessories To be able to use the extended range of functions you may need additional connectors According to point 2 4 pole and 5 pole plugs are used on the HST 50 controller to control the different interfaces These socket housings and the matching crimp contacts with cable can be purchased separately For the connection of a BLDC motor via the 3 phases we ...

Page 46: ...ser ist bereits systemseitig parametriert Andere Sensoren werden nur nach vorheriger Anpassung der FW unterstützt For the temperature measurement at the motor we recom mend the use of a PT 1000 sensor this is already paramete rized by the system Other sensors are only supported after prior adjustment of the FW Operation of the graphical user interface accessories ...

Page 47: ...om service support 10 Legal regulations 10 1 Disclaimer Since it is not possible for us to control the handling the compliance with the assembly and opera ting instructions as well as the use of the product and its maintenance no liability for loss damage or costs can be granted by Hacker Motor GmbH Any claim for damages that may result from the operation failure or malfunction or in any way relat...

Page 48: ...Co KG Geschäftsführer Klaus Herdt Einsteinstr 9 93055 Regensburg GERMANY Phone 49 941 28092013 E Mail info hersi biz Registry Court Amtsgericht Regensburg HRA 7014 10 3 Contact information The HST 50 controller and accessories are distributed by Hacker Motor GmbH Geschäftsführer Rainer Hacker Schinderstraßl 32 D 84030 Ergolding Phone 49 871 953628 35 Fax 49 871 953628 29 Internet www hacker indust...

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