Hallo Gemeinde, ich bitte um Eure Unterstützung. Habe ein Laufband dessen Motor-Endstufe immer wieder den gleichen Defekt zeigt. Der Motor ist ein 200V 10A DC Bürstenmotor. Kohlen sind noch wie neu, Motor funktioniert an einem dicken Netzteil völlig normal. Die Endstufe wird direkt aus dem 230V Netz versorgt, jedoch über eine Vorregelung. Habe bisher nur einige Teile der Schaltung analysiert und keinen kompletten Schaltplan. Im Prinzip besteht das Teil aus Brückengleichrichter, dessen Ausgang dann über einen Thyristor (Vorregelung) einen Elko lädt. Über die Vorregelung liegen am Elko immer 240V an. Dieser Aufwand ist wohl nötig, weil das Teil auch an 115V betrieben werden kann. Nach der Vorregelung kommt dann die eigentliche Endstufe mit einem IRFP360 als Leistungstransistor, Freilaufdiode und Shunt am Source für die Strommessung. Angesteuert wird der Transistor per PWM von einem Mikrokontroller. Der erste Defekt des Laufbands war, dass der IRFP360 und der Thyristor in der Vorregelung zerschossen waren. Beide ausgetauscht, dann funktionierte es wieder, jedoch nur für ca. 2..3 Tage. Erneute Analyse: IRFP360 wieder defekt. Alle übrigen Bauteile um den IRFP gecheckt => i. O. Also Transistor ausgetauscht und es lief wieder.... für ca. 1..2 Monate. Wieder der gleiche Defekt. Dann statt IRFP360 IRFP460 eingesetzt, weil der 500V Spannung kann. Nach kurzer Zeit wieder das Gleiche. Ich konnte auf dem Teil bisher keine Spannungs- oder Stromspitzen messen, die für den Defekt verantwortlich sein könnten. Freilaufdiode scheint intakt. Generellen Konstruktionsfehler würde ich mal ausschliessen, weil das Laufband vor der Fehlerserie mindestens 2..3 Jahre problemlos im EInsatz war. Ich bitte um Vorschläge - Wie ich die Endstufe robuster bekomme - Wie ich messtechnisch oder auch durch Schutzbauteile raus bekommen kann, an was der Transistor immer wieder stirbt. Denn das Problem scheint ja nur sporadisch aufzutreten. Hat jemand vielleicht einen Schaltplan zu einer Ansteuerung eines 200V DC Bürstenmotors, oder evtl. eine Ersatzteilquelle? Oder hat jemand (mit mehr Verständnis von Motoren als ich) eine Idee, welche Transienten oder Überströme so ein Motor erzeugen kann und wie man denen beikommt? Vorab schon mal vielen Dank für Eure Tipps Daniel, der düsengetriebene
Was wäre z.B. wenn da ne Wicklung im Motor durch Fliekraft, Temperatur ans Motorgehäuse kommt (weil die Wicklung locker ist).
da wird ein Kondensator in der Nähe auch beleidigt sein. Hatte das öfters bei TV Geräten. Transistor getauscht, nach kurzer Zeit Rumms. Transistor + Kondensatoren getauscht und das Ding ging wieder.
Peter Niedetzky schrieb: > Dann statt IRFP360 IRFP460 eingesetzt Was unnötig ist, weil: > Über die Vorregelung liegen am Elko immer 240V an und > Freilaufdiode scheint intakt und sogar ein Nachteil ist, weil der einen kleineren SOA hat. Die Sache sieht doch sehr nach einer Stromüberlastung aus.
Hallo Leutchen, danke für die vielen Antworten. @Uwe Das kann ich noch prüfen. Mal schauen, ob ich den Motor zerlegt bekommen. Das Motorgehäuse ist aber geerdet. Müsste da dann nicht ein FI fliegen? @PeterL Unter beleidigt verstehe ich, dass er ausgetrocknet ist. Dadurch würde der Ripple höher und der Transistor u. U. mehr Spannung abbekommen. Nachgemessen liegt der Spitzenwert immer so um die 260V. Dadurch sollte der IRFP360 mit 400V oder der IRFP460 mit 500V nicht hopps gehen. Ich könnte die Elkos mal vorsorglich tauschen... Muss ich aber erst organisieren. @ArnoR Peter Niedetzky schrieb: > Dann statt IRFP360 IRFP460 eingesetzt Autor: ArnoR (Gast) Was unnötig ist, weil: > Über die Vorregelung liegen am Elko immer 240V an und > Freilaufdiode scheint intakt Richtig. Aber wenn das Teil immer wieder stirbt... Ich hatte unterstellt, dass evtl. die Vorregelung sporadisch zickt und deshalb vielleicht doch mal mehr Spannung auftreten kann... und sogar ein Nachteil ist, weil der einen kleineren SOA hat. Die Sache sieht doch sehr nach einer Stromüberlastung aus. Wäre möglich. Ich kenne mich mit Leistungselektronik nicht so aus. Bin bei Überstrom bisher davon ausgegangen, dass man da dann auch irgendwelche Wärmespuren hätte sehen müssen. Laut Oszi Messung am Shunt bewegt sich der Strom durch den FET bei ca. 4..5A. Transienten hoch bis 12A. Aber erstens trau ich meiner Messung bei den Spikes nicht so sehr und zweitens stirbt er ja nicht sofort, sondern irgendwann mal, wenn ich grad nicht messe. Denkst Du, dass es sinnvoll wäre mit einem NPN Transistor, der die Shunt Spannung misst, den FET noch mal extra vor Überstrom zu schützen? Noch ein Hinweis: Der FET wird nicht über einen Gatetreiber angesteuert, sondern nur von einem NPN Transistor. Also noch nicht mal ein Pulldown am Gate. Dadurch kann er natürlich nicht sonderlich schnell ausschalten. Also vielleicht doch ein konstruktiver Mängel? Aber warum hat es dann jahrelang funktioniert? Grüße DD
Ich kenne das Problem von meinem Laufband. Ab und zu knallt da der Leistungs-FET durch. Kann ein Spannungsspitzenproblem oder ein Wärmeproblem sein. Sind denn Varistoren in der Umgebung dieser Stromkreise verbaut? Wenn ja, wechseln, weil man bei denen ohne aufwändiges Testequipment nicht feststellen kann, ob die defekt sind. Elektrolytkondensatoren können ihre Kapazität verlieren, was man mit einem entsprechenden Messgerät aber feststellen kann. Vorher aber den Kondensator vorsichtig über einen hochohmigen Widerstand entladen, oder sich ein neues Messgerät danach kaufen wenn man mehrere 100Volt Ladung da rein jagt.;-b Sind in der Motorzuleitungen Ringkerne (einen pro Motor) mit einigen Windungen verbaut? Da die aus Ferrit sind, können die zerbrechen, verloren gehen und plötzlich solche Defekte verursachen. Sind die zerschossenen Halbleiter auf Kühlkörper und elektrisch isoliert montiert? Da sollte man dann auch das Isoliermaterial überprüfen und Hochleistungswärmeleitpaste zwischen schmieren. Einfache Wärmeleitpaste reicht da nicht. Außerdem sollte man das Band gelegentlich vom Abrieb reinigen und alle drehbaren Teile (Kugellager) auf Leichtgängigkeit prüfen. Für die Lauffläche unter dem Band sollte man dem Laufband ab und zu ein wenig Silikonöl, dass es im Sportgeschäft dafür gibt, gönnen.
Peter Niedetzky schrieb: > Der FET wird nicht über einen Gatetreiber angesteuert, > sondern nur von einem NPN Transistor. Also noch nicht mal ein Pulldown > am Gate. Ohje. Schau mal ins SOA-Diagramm, der muss in unter 1ms schalten, sonst stirbt der gleich. Wenn es ewig gehen soll, dann noch schneller schalten. Du wirst einen Mosfettreiber brauchen. Und einen dickeren FET, denn ein 10A-Motor zieht beim Anlaufen oder Überlasten auch mal 100A. > Denkst Du, dass es sinnvoll wäre mit einem NPN Transistor, der die Shunt > Spannung misst, den FET noch mal extra vor Überstrom zu schützen? Natürlich, aber auf keinen Fall als Strombegrenzung, sondern Abschaltung, weil bei einer Strombegrenzung dann DC-Betrieb vorliegt und der FET sofort stirbt.
Hallo Realist, das sind ja eine Menge Tipps. Danke dafür, wird aber eine Zeit dauern, bis ich das alles durch habe. Varistoren sind in dem Teil keine. Die Elkos habe ich mal grob mit einer RC Beschaltung vermessen. Hatten erwartungsgemäss etwas weniger Kapazität, waren aber noch OK. Ferrite sind drin, schauen auch noch gut aus. Ich kann die aber mal erneuern. Halbleiter sind auf Kühlkörper montiert und mit SiL Folie isoliert. Die Folie ist intakt und Spuren von Überschlägen habe ich keine gesehen. Hab Wärmeleitpaste von einem alten PC Kühlkörper genommen. Da werden auf einem relativ kleinen Die 60..100 Watt umgesetzt, die Paste sollte also nicht die schlechteste sein. Das mit der Wartung, reinigen, schmieren etc. klingt für mich recht brauchbar, denn da fehlts wohl wirklich etwas. Ich mach das mal übers Wochenende, wenn ichs wieder repariert bekomme. Gruss Düsentrieb
Hallo ArnoR > Ohje. Schau mal ins SOA-Diagramm, der muss in unter 1ms schalten, > sonst stirbt der gleich. Wenn es ewig gehen soll, dann noch schneller > schalten. Du wirst einen Mosfettreiber brauchen. > > Und einen dickeren FET, denn ein 10A-Motor zieht beim Anlaufen oder > Überlasten auch mal 100A. OK, das wäre dann ein größerer Umbau. Das würde aber bedeuten, dass die ursprüngliche Konstruktion Mist war. Funktionierte aber 2..3 Jahre. > >> Denkst Du, dass es sinnvoll wäre mit einem NPN Transistor, der die Shunt >> Spannung misst, den FET noch mal extra vor Überstrom zu schützen? > > Natürlich, aber auf keinen Fall als Strombegrenzung, sondern > Abschaltung, weil bei einer Strombegrenzung dann DC-Betrieb vorliegt und > der FET sofort stirbt. Leuchtet mir ein. Aber wie kann ich das realisieren. Ich brächte quasi eine Art Thyristor am GAte des Fet. Dadurch würde das Gate bei Überspannung runter gezogen, bis ein Nulldurchgang der ansteuernden PWM erfolgt. Hast Du da vielleicht einen Schaltungsvorschlag? Grüße Düsentrieb
Peter Niedetzky schrieb: >> Natürlich, aber auf keinen Fall als Strombegrenzung, sondern >> Abschaltung, weil bei einer Strombegrenzung dann DC-Betrieb vorliegt und >> der FET sofort stirbt. > Leuchtet mir ein. Aber wie kann ich das realisieren. Ich brächte quasi > eine Art Thyristor am GAte des Fet. Dadurch würde das Gate bei > Überspannung runter gezogen, bis ein Nulldurchgang der ansteuernden PWM > erfolgt. Hast Du da vielleicht einen Schaltungsvorschlag? Ein DC-Betrieb könnte man mit einem Kondensator vermeiden, aber so eine Schaltung hab ich in dem Zusammenhang noch nicht gesehen. Die Varistoren, die ich schon erwähnte, könnten hier aber gute Dienste leisten, wenn welche um den FET herum platziert wären. Z-Dioden am Gate oder Supressordioden könnte ich mir auch vorstellen. Peter Niedetzky schrieb: > Hab Wärmeleitpaste von einem alten PC Kühlkörper genommen. Das ist Billigzeug was austrocknet, mit dem ich auch schon mit meinem PC Ärger hatte. Nimm lieber Hochleistungspaste von Conrad. Leider hab ich damit noch keine Langzeiterfahrung, aber ich denke, dass die schon ihre Daseinsberechtigung hat.
>> Natürlich, aber auf keinen Fall als Strombegrenzung, sondern >> Abschaltung, weil bei einer Strombegrenzung dann DC-Betrieb vorliegt und >> der FET sofort stirbt. >Leuchtet mir ein. Aber wie kann ich das realisieren. Ich brächte quasi >eine Art Thyristor am GAte des Fet. Dadurch würde das Gate bei >Überspannung runter gezogen, bis ein Nulldurchgang der ansteuernden PWM >erfolgt. Hast Du da vielleicht einen Schaltungsvorschlag? Uiii. Mir scheint Glueck zu sein, das ueberhaupt etwas lief. Gatetreiber heisst Gatetreiber.
Realist schrieb: > Ein DC-Betrieb könnte man mit einem Kondensator vermeiden, aber so > eine Schaltung hab ich in dem Zusammenhang noch nicht gesehen. Oh mann, wenn der Mosfet nur strombegrenzt wird, arbeitet der analog als Konstantstromquelle mit dem max. Strom und der maximalen Spannung (die Last ist ja kurzgeschlossen) und nicht im Schaltbetrieb, daher DC-Betrieb, auch wenn der nur ein paar ms bis zum nächsten Abschalten des PWM-Signals dauert. Und in der Zeit geht der schon kaputt, weil er weit aus dem SOA raus ist. > Die Varistoren, die ich schon erwähnte, könnten hier aber gute > Dienste leisten, wenn welche um den FET herum platziert wären. > Z-Dioden am Gate oder Supressordioden könnte ich mir auch vorstellen. Wie sollen den Varistoren oder Z-Dioden oder Supressordioden eine Leistungsüberlastung am Mosfet bei eben beschriebenem Fall verhindern? Wie kann man nur solchen Stuss schreiben?
ArnoR schrieb: > Wie kann man nur solchen Stuss schreiben? Wie kann man sich solch einer Gossensprache bedienen? Im Studium keine Umgangsformen gelernt? Was die Bauteile angeht, so habe ich die schon des öfteren in Schaltungen gesehen. Kann also nicht alles Stuss sein.
Peter Niedetzky schrieb: > Aber wie kann ich das realisieren. Ich brächte quasi > eine Art Thyristor am GAte des Fet. Nein, du legst einfach in die Masse-Source-Leitung einen Messwiderstand von 30mOhm und lässt einen npn-Kleinsignal-Transistor die Spannung messen (Emitter an Masse, Basis an Source). Der Kollektor bekommt einen Widerstand zur Betriebsspannung der PWM (ca. 12V?). An den Kollektor schließt du ein Monoflop (TLC555 oder CD4538, ...) an, das an einer geeigneter Stelle in die PWM-Erzeugung geht und die abschaltet wenn Überstrom ist. Den Monoflop deshalb, damit die Schaltung nicht hochfrequent schwingt, sondern nur immer wieder mal einen Versuch unternimmt.
ich tippe auf den MOTOR…als t_Ursache.
Peter Niedetzky schrieb: > Das Motorgehäuse ist aber geerdet. Müsste da dann nicht ein FI > fliegen? Nur wenns ein Typ B FI ist.
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