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Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Stahlwerk WIG AC/DC 200 Puls: Bei AC kein Lichtbogen


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Autor: Paul P. (paul_p792)
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Mein Stahlwerk WIG AC/DC 200 Puls Bj.2012 (eine der alten blauen 
Stahlblechkisten, noch keines der etwas moderner gestylten Geräte) baut 
im AC Betrieb von heute auf morgen keinen Lichtbogen mehr auf, die 
Zündung an sich funktioniert aber. Statt vieler Erklärungen -> 
www.toenne-online.de/vid/ac-alu-problem.mp4 .
DC funktioniert ganz normal.
Kennt jemand dieses Problem - ggf. auch bei baugleichen Geräten - und 
könnte mir Tips zur Fehlersuche und -behebung geben?
Wobei ich lieber gleich gestehe dass sich meine Elektronikkenntnisse 
eher an der Oberfläche abspielen (und zwar ganz oben g), speziell wenn 
wie hier noch nicht einmal ein Schaltplan verfügbar ist.
Im Inneren ist das Gerät übrigens blitzblank, nicht zuletzt da extrem 
selten gebraucht. Ich hatte das Teil auch zu Stahlwerk geschickt, bekam 
es aber mit der Diagnose 'nicht reparabel mangels Ersatzteilen' zurück. 
Klar, das sind dort natürlich auch nur reine Platinentauscher. Wobei es 
schon schräg ist dass ein Gerät mit 5 Jahren Garantie beworben wird, und 
nach 6 1/2 Jahren gibts dann keine Teile mehr...wurden wohl doch mehr 
benötigt als erwartet?
Egal...es wäre toll wenn mir geholfen werden könnte - danke!

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Autor: Paul P. (paul_p792)
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Hmm, schaut anscheinend nicht gut aus?

Autor: Andreas (Gast)
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Vielleicht mal im inneren nach defekten Sicherungen schauen?

Falls du fündig wirst einfach mal die betroffenen Leiterkarten von oben 
und unten fotografieren und hier einstellen.

Autor: Paul P. (paul_p792)
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Kann ich mal machen, ich hoffe ich finde alle ohne das Teil komplett 
zerlegen zu müssen.
Wobei ich natürlich hoffe dass Stahlwerk zumindest danach geschaut 
hat...
Btw: Die verschiedenen Steckverbindungen in der Kiste - davon gibts ja 
reichlich - sind überwiegend mit rotem Lack gesichert. Bevor ich das 
Gerät eingeschickt hatte habe ich es mal geöffnet und u.a. nach lockeren 
Verbindungen gesucht. Daher weiss ich dass der Lack überall unbeschädigt 
war. Jetzt aber sieht es so aus als ob die Verbindungen der untersten 
Platine von Stahlwerk gelöst worden wären. Wenn ich nicht irre ist das 
die Platine mit der HF-Zündung, zumindest befindet sich dort die 
Funkenstrecke. Also haben die den Fehler dort vermutet? Zünden tut das 
Teil aber doch, nur der Lichtbogen etabliert sich nach dem Zünden nicht?

Autor: Andreas (Gast)
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Naja selbst wenn Stahlwerk defekte Sicherungen gefunden hat - Die 
Sicherungen gehen nicht grundlos kaputt.

Falls du welche findest hast du auf jeden Fall schon einmal einen 
Anhaltspunkt, in welchem Stromkreis sich der Defekt befindet.

Dann kann man dort genauer schauen.

Autor: Paul P. (paul_p792)
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Vielleicht bin ich blind, aber ich konnte nicht eine einzige Sicherung 
finden?

Egal, im Moment versuche ich ohnehin erstmal das Gerät zu kapieren.
Dafür habe ich mal nach Schaltplänen anderer Geräte gesucht, LCDVision 
fügt diese z.B. seinen Bedienungsanleitungen bei (grosses Lob!).
Anbei mal ein solcher der mich das Prinzip zu verstehen hoffen lässt 
(lcdvision.jpg).
Zunächst wird wohl analog zu einem Schaltnetzteil der Netzstrom 
gleichgerichtet, geglättet, und dann über V9-V12 in eine 
Wechselausgangsspannung umgewandelt.
Diese speist die Primärseite eines Trafos der sekundärseitig eine 
Wicklung mit Mittenabgriff hat.
An der Stelle wird der Schaltplan etwas unübersichtlich, deswegen habe 
ich auch noch einen von Dalex angehängt der diesen Teil etwas 
verständlicher zeigt (dalex.jpg).

Das Bild dc1.jpg zeigt den Stromfluss im DC-Betrieb mit dem Brenner an 
Minus.
Nur der untere Transistor in V30 ist leitend, je nach Lage der Halbwelle 
wird aus der oberen Windung des Trafos gespeist oder der unteren. 
Gemeinsame 'Anode' ist der Mittenabgriff. Da der obere Transistor 
gesperrt bleibt gibts auch keinen Stromfluss durch die beiden oberen 
Diodengruppen.

Das Bild ac1.jpg zeigt zusätzlich den Stromfluss im AC-Betrieb. Nun 
werden die beiden Ausgangstransitoren wechselseitig getriggert so dass 
sich mal einer der blauen (dc1.jpg) und mal einer der roten (ac1.jpg) 
Stromflüsse ergibt, d.h. am Brenner liegt eine Wechselspannung an.

Habe ich das so richtig kapiert?

Autor: Paul P. (paul_p792)
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Entsprechend habe ich mal das Stahlwerk angeschaut und versucht die 
Baugruppen zuzuordnen.
gesamt1.jpg zeigt die linke Seite mit Netzeinspeisung, Netzaufbereitung, 
HF-Teil, Inverterteil, Trafo (im Bild nicht zu sehen da im Kühlkörper 
versteckt) und den Dioden analog zu A107 bei dalex.jpg.
Vom Netzschalter gehen zwei dicke rote Drähte zunächst oben entlang am 
Chassis und dann auf die untere Platine (hf.jpg9. Von dort auf zwei 
dicke Gleichrichter (gleichrichter.jpg, die blauen Leitungen) und von 
dort zurück (rot/schwarz) zur untersten Platine mit Ihren 
Glättungselkos.
Von dort dann über jeweils drei rote und schwarze Leitungen hoch zur 
Inverterplatine (bei inverter.jpg ist am linken Rand der Platine der 
entsprechende Steckverbinder zu sehen).
Auf meinen Bildern nicht erkennbar dann eins runter auf die mittlere 
Platine mit den Dioden und Trafos (soweit ich das ohne Demontage 
erkennen konnte sind da drei parallel bestückt).
gesamt2.jpg zeigt die rechte Geräteseite mit der Ausgangsschaltung. An 
der unteren Platine sind jeweils aussen zwei fette, abgewinkelte 
Leitungen zu sehen -> Einspeisung von der Dioden/Trafoplatine.
Das ganze dann besser erkennbar in mosfets.jpg. Unten die zwei 
Einspeiseleitungen die über Kupferbänder parallel auf die obere Platine 
geführt werden. Die mittlere Leitung der oberen Platine geht an die 
Massebuchse, die untere mittlere Leitung an den Brenner (über diese 
ominöse dicke Kupferspule zur HF-Einspeisung.
Angesteuert werden die MOSFETS offensichtlich über eine weitere kleine 
Platine unten drunter (ansteuerung.jpg) über die schwarz/roten und 
gelb/blauen Leitungspaare (mit erstaunlich grossem Querschnitt?).

Habe ich das soweit richtig rekonstruiert?
Mir geht dabei nämlich etwas elementares ab: Wo zum Geier ist der 
Mittenabgriff des Trafos? So wie es scheint wird die Wechselspannung 
direkt auf der Dioden/Trafoplatine erzeugt und von der MOSFET-Platine 
nur noch ein/ausgeschaltet?

: Bearbeitet durch User
Autor: Paul P. (paul_p792)
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Jedenfalls habe ich mal ein wenig gemessen, erstmal nur mit einem 
Multimeter. Dazu habe ich HF abgeklemmt und als Grundlast eine 100W 
Glühlampe zwischen Brenner- und Masseabgang geklemmt.
Im DC-Betrieb messe ich 55V DC, die Glühlampe leuchtet (logischerweise 
schwach). AC ist 0V.
Im AC-Betrieb habe ich zunächst 45V AC gemessen...und 25V DC?
Des Rätsels Lösung: Da brachte wohl die Stromverlagerung mein Messeisen 
durcheinander, den Regler musste ich nämlich fast bis nach ganz rechts 
(ca. 70% von 80% max.) drehen damit ich 0V DC erhielt, also eine 
symetrische Ausgangsspannung. Das hat mich dann doch etwas überrascht.
AC war dann 47V, also etwas weniger als bei DC.
Der gleiche Test ohne Glühlampe, also im Leerlauf ohne jede Last, ergibt 
die gleichen Werte.
Generell scheint also alles zu funktionieren.

Dann habe ich wieder den Brenner und auch wieder HF angeschlossen und es 
nochmals getestet: Wenn ich extrem nahe ans Werkstück gehe und die 
Zündung einfach einige Zeit tackern lasse dann bekomme ich irgendwann 
tatsächlich einen Lichtbogen. Aber: Erhöhe ich nur marginal den Abstand 
dann erlischt er wieder, und die Energie reicht selbst bei Volldampf 
(lt. Display Voreinstellung 175A) nicht für eine Schmelze, lediglich ein 
kleiner Spot auf der Oberfläche wird ganz leicht angeschmolzen.
Leider kann ich nicht gleichzeitig diesen Abstand einhalten und auf die 
Stromanzeige schauen, keine Ahnung was für ein Strom dann angezeigt 
wird.
Ich hätte zwar auch eine Stromzange da, aber das Problem bleibt 
natürlich das gleiche. Hmmm, da muss ich mir noch etwas einfallen 
lassen.

Derweil irgendeine Idee wo das Problem liegen könnte bzw. wie ich 
weitermachen sollte?

Anbei übrigens noch die Typen der Dioden und FETs.
Diode = X4202S (12x)
Inverter = K4108 (12x)
Ausgangsstufe = IRFP260M (24x)

Autor: Georg A. (georga)
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Ah, das Ding hat irgendwie Ähnlichkeit mit meinem WSE200...

Ich glaube nicht so ganz dran, dass der eigentliche Leistungsteil kaputt 
ist. Das endet eigentlich bei den Strömen immer in Kurzschlüssen ;)

Eher ist es was am AC-Controller, also vermutlich das Platinchen 
ansteuerung.jpg, das aber nicht ganz mit dem Schaltplan zusammenpasst. 
Kannst du die mal ausbauen und vorne/hinten knipsen?

Autor: Paul P. (paul_p792)
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Deine Bilder hatte ich schon gefunden ;-)
Beitrag "Re: Schutzgasschweißgerät Einschaltdauer"
Die Geräte sind vom Aufbau sicherlich identisch, nur dass bei meinem 
'Stahlwerk' auf die Platinen gedruckt ist. Und es hat halt 12 
Einstellregler (Pulsfunktion, Stroman/abstieg bei 4T Betrieb und all 
so'n Zeugs) und kann auch MMA.

Nebenbei: Ich habe oben natürlich Quark geschrieben was den 
Mittenabgriff angeht, da habe ich geschnarcht. Da steckt wohl eine 
typische Vollbrücke drin. Zum Editieren war es zu spät als es mir 
dämmerte, und da dachte ich mir "habe ich mich halt blamiert, was solls" 
;-)

"das Platinchen ansteuerung.jpg, das aber nicht ganz mit dem Schaltplan 
zusammenpasst" - welcher Schaltplan? Vom Stahlwerk habe ich keinen. Die 
oben gezeigten Schaltpläne sind von einem LCDVision bzw. einem Dalex, 
die habe ich nur hergenommen um das Funktionsprinzip von so einem Gerät 
zu verstehen.
Ich kann mal schauen ob ich sie rausbekomme ohne die komplette Brücke 
darüber rausrupfen zu müssen.

Autor: Georg A. (georga)
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Paul P. schrieb:
> Ich habe oben natürlich Quark geschrieben was den
> Mittenabgriff angeht, da habe ich geschnarcht. Da steckt wohl eine
> typische Vollbrücke drin.

Ah, irgendwas kam mir schon komisch vor, weil ich dachte, dass das 
WSE200 auch eine Vollbrücke hätte. Aber jetzt verstehe ich auch, warum 
neuere Geräte nur die Hälfte der Breite haben können :)

> welcher Schaltplan? Vom Stahlwerk habe ich keinen.

Ok, habe ich falsch verstanden.

Kannst du mal die Potis von Pulsfrequenz und Symmetrie vermessen? Nicht, 
dass da was kaputt ist (Drahtbruch, Schleifer Matsch) und damit die 
AC-Ansteuerung schon gar keine korrekten Pulsformen mehr erzeugen kann.

Autor: Paul P. (paul_p792)
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Die Platine...
Am rechten Stecker hängt ein Trafo, den Kabelfarben nach (immer Pärchen 
gelb/weiss nebeneinander) mit 5 Wicklungen.
Am linken Stecker hängen drei Drähte von der Steuerungsplatine (von 
oben: orange, rot, braun, frei, frei).
An den mittleren Steckern die Abgänge zu den MOSFET Bänken (von oben: 
ro, sw, ge, bl; ro, sw, ge, bl). ro/sw und bl/ge sind immer ein Pärchen.
Ich habe mal mit den Kleps 2700 Prüfklemmen die Kabelpaare zu den 
MOSFETs angezapft und mir das ganze auf dem Oszi angeschaut. Leider 
hatte ich in der Werkstatt keinen USB-Stick zur Hand den das Teil 
gefressen hätte und kann daher keine Bilder liefern, nur soviel: Sah bei 
allen 4 identisch aus. Wenn auch von der Form etwas merkwürdig, wie ein 
Doppel-Burst.
Dann wollte ich mit meinem alten Stromzangenadapter Voltcraft VC113 noch 
den Ausgangsstrom aufzeichnen (Brenner wieder über dem Wrkstück fixiert, 
Auslösung über Pedal), das Teil verträgt sich aber nicht mit dem Oszi 
und liefert nur wirren Käse.
Am Multimeter zumindest konnte ich sehen dass bei DC ein stabiler Strom 
anstand, bei AC sprang er stark hin und her (wenn sich mal eine Art 
Lichtbogen etabliert hatte).
Auch interessant: 4T Betrieb funktionierte bei AC praktisch überhaupt 
nicht bzw. ganz selten und nur kurz. Da bricht der Strom also definitiv 
ständig zusammen so dass das Gerät den Schweißstrom ständig abschaltet. 
Bei 2T fällt das ja nicht ganz so auf da man den Taster die ganze Zeit 
drückt und somit den Bogen jedesmal gleich wieder neu zündet.
Hilft das alles jetzt irgendwie weiter?

: Bearbeitet durch User

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