Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik FU Lenze 8204 Erdschluss Fehlermeldung


von Robert (Gast)


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Hallo liebes Forum,

ich habe zuhause noch zwei alte Frequenzumrichter von Lenze ( Type 
:33.8204e) rumliegen. Beide haben jedoch folgenden Fehler:

Wenn man den Frequenzumrichter an die Spannungsversorgung anschließt 
wird die Fehlermeldung "OC2" am aufgersteckten Display ausgegeben (Dies 
bedeutet Erdschluss in der Motorwicklung). Dieser Fehler wird aber auch 
angezeigt wenn gar kein Moter, oder Kabel an dem FU angeschlossen ist. 
Auch wenn man den Erdungsanschluss vom FU zu testzwecken entfernt 
verschwindet der Fehler nicht.

Der Fehler trat kurzfristig nur sporadisch auf, mittlerweile passiert es 
jedoch bei fast jedem Einschaltvorgang.

Es gibt jedoch einen Trick wie man die Erdschlusserkennung "austricksen" 
kann: Wenn man den FU nach dem erstmaligen einschalten von der 
Spannungsversorgung trennt, also den Netzstecker zieht, speichern die 
Kondensatoren des Zwischenkreises genug Energie um einen Reset 
durchzuführen. Danach blinkt die Betriebsanzeige grün (so wie sie soll) 
wenn der FU nun wieder mit dem Stromnetz verbunden wird, kann er ohne 
Einschränkungen/Störungen betrieben werden.

Ich habe bei Lenze folgende Funktionsbeschreibung zur 
Erdschlusserkennung( jedoch eine andere Produktreihe: 9300 vector 
0,37…90 kW SW V7.1) gefunden :

Funktionsbeschreibung
Zur Erdschlusserkennung (OC2) in den Motorphasen wird bei den 
Antriebsreglern 9300 beim Netz-Einschalten folgende Prozedur 
durchlaufen.
Das Potenzial +Ug der Zwischenkreisspannung wird für eine kurze Zeit auf 
die Motorphasen U und V geschaltet. Wenn der Strom in dieser Prozedur 
größer als ca. 66 % ist wird das Ventil wieder gesperrt und ein OC2-Trip 
(Erdschluss) ausgegeben.

Ich habe den Verdacht, dass der Fehler von einem defekten Kondensator 
ausgelöst wird. Ist es bei diesen Frequenzumrichtern üblich vom 
Zwischenkreis/Motorphasen einen Kondensator zum Netzanschluss zu 
schalten um Spannungsspitzen (zur Funkenstörung) rückzuleiten ?

Habt ihr vielleicht eine Vermutung wodurch diese "Falschmeldung" 
ausgelöst werden könnte ?

Liebe Grüße und eine besinnliche Weihnachtszeit wünscht,

Robert

von Helge A. (besupreme)


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Ich hatte sowas ähnliches mal bei älteren FU's anderer Hersteller, 
sowohl im Betrieb als auch nach längerem Stillstand.

Bei dem in Betrieb half eine gründliche Reinigung des Platinensatzes.

Bei dem Reserve-FU waren die Zwischenkreis-Elkos schlecht geworden.

von Robert (Gast)


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Hallo,

danke für deine Antwort.

Die Platine ist schon sehr verrußt und staubig. Vielleicht sind dadurch 
diverse Kriechströme groß genug um den (ich vermute mal) Analog-eingang 
des µc´s "auszulösen". Ich werde die Platine mal gründlich reinigen, und 
dann berichten ob dies zum Erfolg geführt hat... :)

von Robert (Gast)


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Soo, also reinigen hat leider nicht zu dem gewünschten Ergebnis geführt. 
Hat vll. noch jemand eine Idee, bevor ich damit beginne die 
Kondensatoren auszulöten und durchzumessen ?

von wendelsberg (Gast)


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Schaltplan besorgen oder ermitteln(dann erst mal die relevanten Teile).

wendelsberg

von Embedded (Gast)


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Besitzt der Frequenzumrichter Y-Kondensatoren?

von Robert (Gast)


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Ja, der Frequenzumrichter hat zwei Y-Kondensatoren mit nominal 22nF 
(RIFA pme 271 Y) Diese sitzen jeweils zwischen UG+ und Erde, und UG- und 
Erde (Also den +,-  Ausgängen des Gleichrichters (Zwischenkreis) und 
Erde.

MfG

von Embedded (Gast)


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Die würde ich vielleicht testweise mal rausschmeißen. Ansonsten könnte 
noch die Ladeschaltung kaputt sein (Ladewiderstand durchgebrannt, 
Fehlansteuerung der Thyristoren oder ähnliches - abhängig von der 
Ladeschaltung).

von Robert (Gast)


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Aber, wenn die Y-Kondensatoren kaputt sein sollten würde doch der FI 
auslösen ?! Der Ladewiderstand ( 7 Ohm Drahtwiderstand) scheint auch OK 
zu sein. Dieser wird dann durch ein Relais überbrückt.

Es ist nur so merkwürdig... Wenn man (wie im ersten Beitrag 
geschrieben), das Netzkabel vor dem Reset entfernt, und nach der 
"Überprüfungsroutine" wieder anschließt funktioniert der FU 
fehlerfrei... Aber vll sind es ja wirklich die Y... Warum auch immer. 
Diese sind leider schwer zu erreichen da sie zwischen den großen Elkos 
sitzen. Aber ich kann es ja mal versuchen.

MfG

von Embedded (Gast)


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Robert schrieb:
> Aber, wenn die Y-Kondensatoren kaputt sein sollten würde doch der FI
> auslösen ?!

FI kannst du bei Frequenzumrichtern getrost vergessen (es sei denn es 
ist ein Typ-B-FI).

Robert schrieb:
> Wenn man (wie im ersten Beitrag
> geschrieben), das Netzkabel vor dem Reset entfernt, und nach der
> "Überprüfungsroutine" wieder anschließt funktioniert der FU
> fehlerfrei...

Ja, das kann sein, weil dann die Y-Kondensatoren geladen sind. Ich 
glaube auch nicht unbedingt, dass die Y-Kondensatoren kaputt sind, aber 
das Entfernen könnte den Fehler trotzdem beseitigen, auch wenn nur eine 
Überwachungseinrichtung spinnt.

von Supporter (Gast)


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Robert schrieb:
> oo, also reinigen hat leider nicht zu dem gewünschten Ergebnis geführt.
> Hat vll. noch jemand eine Idee, bevor ich damit beginne die
> Kondensatoren auszulöten und durchzumessen ?

Ich würde auf jeden Fall alle Elkos tauschen, außer die 
Zwischenkreis-Elkos (400V), die gehen sehr selten kaputt!

Dann noch einmal testen.

OC ist soweit ich weiß OverCurrent (Überstrom), die Strommodule Testen, 
sind mindestens 3 Stück drinne (U,V und Zwischenkreis).

Als letztes kannst du noch einmal die einzelne Ansteuerstränge (sind 
insgesamt 6 Stück: UVW: Low/High) testen. Das kannst du mit einer 
12VLampe tun, einfach die Zwischenkreisspannung abklemmen und 
stattdessen 12 V einspeisen, ist halt nicht so gefährlich, falls da was 
schief gehen sollte!

Hier hast du schon mal das Datenblatt:
http://doc.es.aau.dk/fileadmin/doc.kom.aau.dk/labs_facillities/control/pictures/Old_Equipment/SHB_8200_8210_8220_8240_0199_EN.pdf

Machtmal ein Foto der Platinen, dann kann man besser "supporten" ;-)

von Robert (Gast)


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So, hier ein paar Fotos. Ich weiß zwar nicht ob diese sehr weiterhelfen 
werden aber sie wurden gewünscht :)

@ Supporter: Danke für das Datenblatt, dieses habe ich jedoch schon ( 
leider keine Schematics von dem FU ;) )

Supporter schrieb:
> Ich würde auf jeden Fall alle Elkos tauschen, außer die
> Zwischenkreis-Elkos (400V), die gehen sehr selten kaputt!

Außer den Zwischenkreiselkos sind eigentlich nicht wirklich viele 
Elektrolytkondensatoren vorhanden, nur ein paar smd Elkos, alle mit 10µF 
und 35V Spannungsfestigkeit.

Supporter schrieb:
> OC ist soweit ich weiß OverCurrent (Überstrom), die Strommodule Testen,
> sind mindestens 3 Stück drinne (U,V und Zwischenkreis).

Laut Fehlercodetabelle ist dies der Code für Masseschluss in den 
Motorphasen

Embedded schrieb:
> Ja, das kann sein, weil dann die Y-Kondensatoren geladen sind. Ich
> glaube auch nicht unbedingt, dass die Y-Kondensatoren kaputt sind, aber
> das Entfernen könnte den Fehler trotzdem beseitigen, auch wenn nur eine
> Überwachungseinrichtung spinnt.

Reicht es eig. nicht wenn ich das Gehäuse zu Erde isoliert aufstelle und 
PE entferne ?

MfG

von Supporter (Gast)


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Robert schrieb:
> Elektrolytkondensatoren vorhanden, nur ein paar smd Elkos, alle mit 10µF
> und 35V Spannungsfestigkeit.


Robert schrieb:
> Der Fehler trat kurzfristig nur sporadisch auf, mittlerweile passiert es
> jedoch bei fast jedem Einschaltvorgang.

Ja alle tauschen, die sind bestimmt schon am enden, oder kurz davor.

Guckmal Bilder!!!

Ich sehe leider keine Messwiderstände für die Strommessung alle Phasen 
UVW.

Diesen Hybrid-Modul mal unter die Lupe nehmen, und wie gesagt alle 
SMD-Elkos tauschen, auch bei diesem Modul!!!

von Supporter (Gast)


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Und prüfe mal die IGBT Ansteuerung!!!!

von Embedded (Gast)


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Robert schrieb:
> Reicht es eig. nicht wenn ich das Gehäuse zu Erde isoliert aufstelle und
> PE entferne ?

Könnte für einen ersten Versuch reichen.

Supporter schrieb:
> Ich sehe leider keine Messwiderstände für die Strommessung alle Phasen
> UVW.

Ein FU hat womöglich nur eine einzige Strommessung im DC-Kreis.

Robert schrieb:
> Der Ladewiderstand ( 7 Ohm Drahtwiderstand) scheint auch OK
> zu sein.

Was mir dazu noch einfällt: Vielleicht hat das Relais auch ein Problem.

von Claus M. (energy)


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Seh ich recht aus den Bildern, dass der FU von 1995 ist? Das sind 18 
Jahre, da würde ich doch auch mal die Zwischenkreis-Elkos tauschen bzw. 
zumindest formieren.

von Supporter (Gast)


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Embedded schrieb:
> Was mir dazu noch einfällt: Vielleicht hat das Relais auch ein Problem.

Ja kann man testet, aber wenn das Teil mal kaputt wäre, hätte ma andere 
Fehlermeldung: z.B UV (UnderVoltage) und Ladewiderstand wäre eventuell 
auch defekt gewesen...

von Embedded (Gast)


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Supporter schrieb:
> Ja kann man testet, aber wenn das Teil mal kaputt wäre, hätte ma andere
> Fehlermeldung: z.B UV (UnderVoltage) und Ladewiderstand wäre eventuell
> auch defekt gewesen...

Wieso sollten die Fehler kommen, wenn das Relais z.B. sporadisch klebt?

von Supporter (Gast)


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Embedded schrieb:
> Wieso sollten die Fehler kommen, wenn das Relais z.B. sporadisch klebt?

wenn das Laderelais klebt (Ladewiderstand überbrückt), wird die 
Haussicherung beim Einschalten raus fliegen ;-)

von Embedded (Gast)


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Nicht unbedingt.

von Robert (Gast)


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Hallo, also ich habe jetzt mal einen Zwischenkreiselko zu testzwecken 
ausgelötet und ihn mit meinem LCR- Meter durchgemessen :

@ 100 Hz

Kapazität: 372.8µF
Verlustfaktor D: 0.028
Güte Q : 34.9
Ersatzserienwiderstand ESR : 0.1 Ohm

Sieht doch für ein 18 Jahre altes Gerät, das im Schichtbetrieb 24h/5, 17 
Jahre fast durchgehend in Betrieb war, ganz gut aus.

Also wirklich großes Lob an Lenze, dieser Frequenzumrichter ist wirklich 
noch in robuster Industriequalität gebaut worden.

Jetzt komme ich auch gut zu den Y-Kondensatoren, die werde ich nun auch 
gleich prüfen.

MfG

von Supporter (Gast)


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Embedded schrieb:
> Nicht unbedingt.
Ja wenn du 63A Schmelzsicherung (träge) hast, dann vielleicht nicht.
Aber Sicherungsautomat fliegt mit größter Wahrscheinlichkeit raus.

Du kannst ja mal probieren, 5St Kondensatoren 470µ/400V (0,35R) parallel 
zuschalten, in dem du die direkt nach dem Gleichrichter ohne 
Ladewiderstand betreibst. Ich hab das mal probiert Sicherungsautomaten 
C32 fliegen immer raus.

Robert schrieb:
> Sieht doch für ein 18 Jahre altes Gerät, das im Schichtbetrieb 24h/5, 17
> Jahre fast durchgehend in Betrieb war, ganz gut aus.

Die gehen nie kaputt (oder sehr selten), schnelle wird eh das Gerät 
selber vergammeln...

von Supporter (Gast)


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Robert schrieb:
> Jetzt komme ich auch gut zu den Y-Kondensatoren, die werde ich nun auch
> gleich prüfen.


Tausch lieber die SMD-Elkos aus, das musst du eh nach 18Jahren tun :-)
Du kannst ja auch normale nehmen, keine SMD. Aber auf die Temperatur und 
Lebensdauer achten (min 4000Stunden bei 105C).

von Embedded (Gast)


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Supporter schrieb:
> Du kannst ja mal probieren, 5St Kondensatoren 470µ/400V (0,35R) parallel
> zuschalten, in dem du die direkt nach dem Gleichrichter ohne
> Ladewiderstand betreibst. Ich hab das mal probiert Sicherungsautomaten
> C32 fliegen immer raus.

Das ist klar. Wenn ich jetzt das Ding aber an einer 100m-Kabeltrommel 
habe, vielleicht sogar eine Netzdrossel oder einen Trenntrafo verwende, 
und eben nicht direkt kurzschließe, sondern über ein leicht klebendes 
Relais anschließe (das sich womöglich wegen des Stromstoßes 
"freibrennt"), dann fliegt der Automat vielleicht nicht heraus.

von Robert (Gast)


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Also ich hab jetzt die Y-Kondensatoren und auch ein paar SMD-Elkos 
gemessen. Die Y sind noch wie neu, die SMD´s hingegen komplett tot, 
diese haben nur noch Kapazitäten im pF Bereich und sind schon komplett 
hochohmig (paar Megaohm :) ).

Leider habe ich gerade keine geeigneten Kondensatoren Zuhause :( . Vll. 
fahre ich ja morgen noch zum großen C, wobei ich da nicht sicher bin ob 
sie dort SMD-Elkos lagernd haben.

MfG

von lüsterklemme (Gast)


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Robert schrieb:
> Leider habe ich gerade keine geeigneten Kondensatoren Zuhause :( . Vll.
> fahre ich ja morgen noch zum großen C, wobei ich da nicht sicher bin ob
> sie dort SMD-Elkos lagernd haben.

Ob ein Artikel in einer Filiale am Lager ist kannst Du Dir online 
anzeigen lassen.

von Robert (Gast)


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Ja, danke dass ist mir bekannt ;). Laut Verfügbarkeitsabfrage, sind 
keine lagernd. Ich werde aber trotzdem morgen mal bei denen anrufen und 
nachfragen. Der Verfügbarkeitsabfrage trau ich aus persönlicher 
Erfahrung nicht so wirklich...

von Robert (Gast)


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Hallo,

also ich habe jetzt bei beiden Geräten die SMD-Elkos getauscht und sie 
funktionieren wieder einwandfrei.

Vielen Dank an alle die mir geholfen haben !!!!

MfG,

Robert

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