Fehlersuche in Antriebssystemen

Das Verständnis der genauen Funktionsweise einer Anlage ist die erste Voraussetzung für eine erfolgreiche Fehlersuche. Die Analyse eines Antriebssystem erfolgt in drei Schritten:

  1. Aus welchen Teilsystemen besteht das Gesamtsystem?
  2. Welche Funktionen erfüllen die einzelnen Teilsysteme?
  3. Wie arbeiten die einzelnen Teilsysteme zusammen (Ablauf der Steuerung)?

Mögliche Fehlerursachen 
Fehler können in den Teilsystemen SPS, Frequenzumrichtern, Pneumatik und Signalfluss vorkommen. Einfache Fehler liegen vor bei:

Die Erfahrung zeigt, dass

Allerdings sollte auch berücksichtigt werden, dass auch seltene Fehler einmal vorkommen können.

Die Fehlersuche sollte systematisch unter zur Hilfenahme von Fehlersuchtabellen erfolgen.

Aufgaben

  1. Beschreiben Sie mögliche Strategien bei der Fehlersuche.
  2. Welche Messgeräte werden zur Fehlersuche eingesetzt?
  3. Beschreiben Sie die Funktionsweise von Diagnosesystemen.
  4. Welche typischen Fehler werden bei der Fehlersuche gemacht?

Fehler in Installationsschaltungen

Die Funktion von elektrischen Anlagen und Geräten wird durch Fehler beeinträchtigt oder nicht mehr erfüllt.  Durch einen Körperschluss können Benutzer gefährdet werden.

Fehlerart
 Fehlerbeschreibung
 Auswirkung des Fehlers
 Beispiele
Leitungsunterbrechung
 sehr großer Widerstand im Stromkreis
 Betriebsmittel lässt sich nicht einschalten
 gelöste Klemmstellen
Leiterbruch
Netzstörungen
zeitweilige
Leiterunterbrechung


Leiterschluss


Kurzschluss


Erdschluss


Isolationsfehler

Beschädigte Isolation einer Ständerwicklung
Körperschluss Eine durch einen Fehler entstandene leitende Verbindung zwischen Körper (=Gehäuse) und aktiven Teilen, wenn im Fehlerstromkreis kein Nutzwiderstand liegt.
 Am Gehäuse liegt eine Fehlerspannung an.
 Eine Ständerwicklung eines Asynchronmotors hat mit dem Metallgehäuse (Körper) Verbindung.

Aufgaben

  1. Was versteht man unter Fehlerstromkreis?
  2. Veranschaulichen Sie die Fehlerarten anhand von Skizzen.
  3. Welche Messgeräte werden für die Fehlersuche eingesetzt?
  4. Beschreiben Sie einzelne Messvorgänge?

Fehlersuche in Schützsteuerungen


Mögliche Fehler

Aufgaben

  1. Bescheiben Sie den Aufbau eines Schützes und erläutern Sie anhand des Aufbaus mögliche Fehler.
  2. Welche Auswirkungen hat eine Federbruch?
  3. Was versteht man unter einem Windungsschluss? Welche Folgen hat ein Windungsschluss?
  4. Beschreiben Sie die Fehlersuche in einer Wende-Schütz-Schaltung.
  5. Beschreiben Sie die Fehlersuche in einer Stern-Dreieck-Schaltung.

Fehlersuche in Antriebssystemen mit Asynchronmotor


Mögliche Fehler

Fehlerbild mögliche Ursache Maßnahmen
Motor läuft nicht an  keine Spannung, zwei oder drei Außenleiter unterbrochen  Überstromschutzorgane, Zuleitung und Klemmen prüfen 
Motor läuft nicht an, Brummgeräusche  ein Außenleiter unterbrochen Überstromschutzorgane und Leitungen prüfen
Gegenmoment zu groß Motor abkuppeln und im Leerlauf prüfen
Netzspannung zu niedrig  Netzspannung messen 
Motor läuft im Leerlauf einwandfrei, läuft aber unter Last nicht hoch  ein Außenleiter unterbrochen  Überstromschutzorgane und Zuleitung prüfen
Kurzschlussstäbe des Läufers defekt Läufer ausbauen und überprüfen 
Motor erwärmt sich im Leerlaufbetrieb ungewöhnlich stark  Dreieck- statt Sternschaltung Schaltung korrigieren
Netzspannung zu hoch  Netzspannung überprüfen
Kühlung mangelhaft  Luftwege reinigen 
Motor erwärmt sich bei Belastung ungewöhnlich stark  zu hohes Lastmoment  Motorströme messen 
Spannung zu hoch oder zu niedrig   Motorströme und Spannungen messen
eine Zuleitung unterbrochen (Zweileiterbetrieb) Unterbrechung der Zuleitung beheben  
Läufer schleift am Ständer  Luftspalt kontrollieren 
lokale Erwärmung des Motorgehäuses  Windungsschluss einer Ständerwicklung  Wicklungswiderstände der Ständerwicklungen messen, 
defekte Ständerwicklung erneuern lassen 
Motor läuft normal, nach kurzer Zeit schaltet der thermische Auslöser ab Auslösestrom zu klein eingestellt richtigen Wert einstellen 
Schutzeinrichtungen lösen trotz entfernter Brücken aus  Körperschluss, Erdschluss, Wicklungsschluss  Isolationsmessung 
Lagergeräusche   Lager defekt   Lager austauschen 

Aufgaben

  1. Erstellen Sie ein Mindmap für die Fehlersuche bei Asynchronmotoren.
  2. Ein Asynchronmotor wird für eine längere Zeit mechanisch überlastet. Welche Folgen hat die Überlastung?
  3. Was versteht man unter einem Wicklungsschluss? Welche Folgen hat ein Wicklungsschluss?
  4. Sie müssen den Isolationswidestand der Wicklungen überprüfen. Beschreiben Sie die Vorgehesweise.
  5. Denken Sie sich einen Fehler für einen Antrieb mit Asynchronmotor aus. Beschreiben Sie das Fehlerbild. Die Klasse muss den Fehler herausfinden.

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