Hallo,
gestern in der Nachtschicht habe ich mit einem unserer
Antriebstechnikingenieure an einem verzwickten Problem fast 5 Stunden
gesucht, bis wir nach dem Tausch von fast allen Kabeln zum Motor (AC
Servo 45 kW mit Rotorlagengeber und Absolutwertgeber) endlich den
Antrieb "heilen" konnten.
Im Anschluß haben wir alle ausgebauten Kabel mit dem Multimeter auf
Durchgang geprüft und auch mit einer Konstantstromquelle paarweise die
Adern mit bis zu 3 Ampere belastet. Bei der Durchgangsmessung haben wir
keinen Fehler gefunden. Die Adern hatte alle den gleichen Widerstand.
Dabei haben wir dann im Kabel des Rotorlagengebers an einem Adernpaar
einen sehr viel höheren Spannungsabfall messen können, als an allen
anderen Adernpaaren im Kabel. Es lag also kein richtiger 100% Bruch der
Adern vor, sondern nur ein Teil der Ader war gebrochen und dadurch wohl
das Signal verfälscht.
Heute morgen hat der Ingenieur dann mal das defekte Kabel in die
Azubiwerkstatt gebracht und die Jungs gebeten alle 50 cm an dem 30 Meter
langen Kabel eine Stelle abzuisolieren und durch Ziehen an den Adern
eine evtl. Bruchstelle zu finden.
Die sind an 2 Stellen fündig geworden. Dass die da die Adern nicht
einfach abgerissen haben, war an den leicht dunklen Stellen der Enden an
den Bruchstellen zu sehen, die sich wohl durch die Messung mit Strom
verfärbt haben.
Merkwürdig war nur, die defekten Stellen lagen in Strecken des Kabel,
das in Kabelpritschen völlig unbeweglich und ohne jede Vibration oder
mechanische Bewegung lag.
Bevor ich dann um 9 Uhr Feierabend gemacht habe, hatte ich mit dem
Ingenieur noch so das Gespräch, ob es nicht möglich wäre, durch
Frequenz, oder sonstwie ohne einen Tausch und dann Messen so eine
Bruchstelle zerstörungsfrei zu finden.
Ein Diagnoserepeater von Siemens kann doch auch durch Reflektionsmessung
in Profibusleitungen Bruchstellen und offene Leitungen finden.
Wie könnte man sowas machen ohne, für zig tausend Euro ein Messgerät in
die Schublade zu legen, dass dann 2 mal im Jahr in Einsatz wäre ?
Nur so Interesse, ich würde dann die ersten Experimente dieser Art
zusammen mit den Azubi durchführen.
Markus R.
Hallo,
an den defekten Stellen scheint das Kabel ja warm geworden zu sein,
somit gibt es dort auch einen erhöhten Widerstand. Der wird allerdings
nur im mOhm Bereich liegen, was sich mit einem normalen Multimeter nur
schwer bis garnicht messen lässt. Hier könnte eine Vierleitermessung des
Widerstands Abhilfe verschaffen.
Ein Selbstbau könnte dann z.b. so aussehen:
Autobatterie mit Konstantstromregeler (um das ganze Potenzialfrei zu
haben, damit im teilweise eingebautem Zustand gemessen werden kann. Hier
müsste nur ein Kabelende abgeklemmt werden) und ein Multimeter mit
entsprechend langen Kabeln.
z.B. 3A durch eine Ader fließen lassen und mit dem Multimeter direkt an
den Enden der Ader den Spannungsabfall über die Ader messen.
Gruß Kai
Danke Sven F.,
ich denke, so ein Teil werde ich mal dem Ingenieur zeigen und wenn der
keine Bedenken hat, dann baue ich so eine Kiste mal mit den Azubi nach.
Ein altes 100 MHz HP Speicheroszi gibt es in der Azubiwerkstatt.
Wenn dieses Messprinzip auch mit Kabeln klappt, die paarweise verdrillt
sind, dann sollte so eine Schwachstelle (kein 100% Bruch der Ader) ja im
verlegten Zustand nur durch Abklemmen an beiden Enden und paarweise
Brücken mit Widerstand zu finden sein.
Habe heute wieder Nachtschicht und sehe den Ingenieur erst am Montag
wieder.
Aber die Idee gefällt mir und wenn ich bedenke, was das für ein Akt war
die letzte Nacht, herauszufinden, warum ein 45 kW Antrieb in
Sekundenbruchteilen einen Maschinenschlitten (ca. 300 kg) während der
schnellen Vorwärtsfahrt in Sekundenbruchteilen auf max. beschleunigt um
dann eine Notbremsung wegen Überstrom und Schleppabstand im
Wegmesssystem hinzulegen.
Wir hätten nie gedacht, dass dieses Problem aus dem Rotorlagengeber
kommt, weil der im 125µs Überwachungssystem des ABB Antrieb hängt und da
keine Notbremsung der Achse programmiert ist, sondern nur ein
Schnellstopp über Rampe (0,2 sec). Notbremse heißt Stopp in 0,05 sec.
Das Kracht schon zünftig.
Danke auch an alle anderen Tippgeber. Die Sache mit der
Konstantstromquelle hat ja den Fehler gezeigt. Bei mehr Strom hätten wir
auch das "indianische Anzeigesystem" mit Rauch und Positionsmarkierung
nutzen können. Aber so war der Spannungsabfall statt 0,4 Volt am
Adernpaar an den beschädigten Adern 0,9 Volt. Also eindeutig und
reproduzierbar mehr.
Markus R.
So wie der Threadopener schreibt hat das Kabel die defekten Stellen wohl
in fest verlegten Bereichen in Kabelpritschen gehabt. Hört sich für mich
so an als hätte da einer das Kabel svhon beim Verlegen gefoltert.
Wenn ich der Ingenieur wäre, dann würde ich alle Kabel an der
Maschine/Anlage prüfen und dafür ein professionelles Meßgerät
anschaffen.
Nicht so ein gebastel aus der Azubiwerkstatt.
Michael
Die Sache hat mir und einem Kollegen keine Ruhe gelassen.
Wir haben mal einen HAMEG Funktionsgenerator hergenommen und das
Resolverkabel (Rotorlagengeberkabel), dass ja praktischerweise im
Abfallkabelkübel der Azubiwerkstatt lag.
Nach den Beschreibungen in den PDF haben wir dann einen Signalpegel von
10 Volt, Rechtecksignal, 1 MHz und 50 Ohm Impedanz eingestellt.
Die Adernpaare haben wir mit 50 Ohm abgeschlossen.
Zusätzlich haben wir aber, anders als bei der Beschreibung hier:
http://www.free-circuit.com/2011/02/26/time-domain-reflectometertdr-circuit-with-74ac14/
zum Triggern auf die Positive Flanke 2 BNC T-Stücke verwendet und den
Trigger am HP Oszi auf "Rising Edge" gestellt.
Unser Bild bei den gebrochenen Adern sah zwar Sch... aus, aber so schön
und berechenbar, wie bei der Schaltung aus dem
http://www.darc.de/uploads/media/tdr.pdf
Link, haben wir keine Darstellung auf dem Oszi Bild bekommen.
Interessant war aber: Intakte Adernpaare haben nur kleine Ausschläge auf
dem Messkanal erzeugt. Defekte Adernpaare, je nach dem ob Masse vom
Messkanal auf der defekten Ader lag, oder die Spitze des Tastkopfes
unterschiedlich skurile Kurvenformen, die auf ein Problem schließen
lassen könnten.
Übermorgen werde ich das PDF vom DARC meinem Ingenieur mal zeigen und
Fragen, ob wir so eine Kiste mal in der Azubiwerkstatt "in Auftrag"
geben können.
Leider haben wir kein Kabel mehr, dass nur Angeknickte Adern hat. Das
Resolverkabel war ja den defekten Stellen abisoliert und die Adern zum
Teil ganz auseinandergerissen. (und schön dunkel braun bis schwarz wegen
der Strommessung.)
Markus R.
@ Markus R. (Gast)
>Die sind an 2 Stellen fündig geworden. Dass die da die Adern nicht>einfach abgerissen haben, war an den leicht dunklen Stellen der Enden an>den Bruchstellen zu sehen, die sich wohl durch die Messung mit Strom>verfärbt haben.>Wie könnte man sowas machen ohne, für zig tausend Euro ein Messgerät in>die Schublade zu legen, dass dann 2 mal im Jahr in Einsatz wäre ?
Schierig. Denn dieser Fehler ist schwer zu lokalisieren. Ein 100%
Kabelbruch oder Kurzschluss kann man leicht mit einem TDR finden. Wurde
ja oben schon beschrieben. Aber solche hochohmigen Sachen muss man
vorher formieren. Sowas macht unsere 4ma an Mittelspannungskabeln. Da
gibt es mehrere Möglichkeiten. In wie weit man das auch Steuerkabel
anwenden kann, muss man überlegen. Fakt ist, damit man mit dem TDR
messen kann, muss man einen Fehlerwiderstand deutlich unter oder über
dem Wellenwiderstand erreichen, ich sag mal Faktor 2-10. So eine nur
leicht hochohmige Stelle findet man so direkt nicht.
Aber nichts desto trotz habt ihr ja schon ein paar Ansätze. Belastung
mit Nennstrom bzw. soweit man es dem Kabel kurzzeitig zumuten kann, dann
Vierdrahtmessung. Das bringt schon einiges. Eine Isolationsprüfung mit
500-2000V ist auch bisweilen zielführend, Isolationsfehler brechen dann
durch und können weiter formiert werden. Bei Mittelspannungskabeln nimmt
man ein sogenanntes Brenngerät. Dort wird der hochohmige Fehler mit
Hochspannung gezündet und dann mit Niederspannung ordentlich Strom
durchgeschickt, damit er verbrennt. Dann hat man einen guten Kurzschluß,
den man per TDR messen kann, ausserdem findet man ihn im herausgesägten
Kabel sehr einfach.
Wir fassen zusammen. Was kann man halbwegs preiswert improvisieren?
Vierdrahtmessung mit ordentlich Strom, ein starkes, strombegrenztes
Netzteil + DMM reicht.
Isolationssprüfung mit 0,5-2 kV, gibt es fertige Geräte für brauchbares
Geld.
TDR für Arme, siehe die Links.
