172 V Drehstrom Motor testen

[Stefan B. (stefan_b278)]

Ich habe hier einen Whirlpool (Elektronik evtl. defekt, anderes Thema) 
und möchte gerne den Pumpenmotor testen. Leider ist dieser sehr 
unzugänglich eingebaut. Er wird von der Elektronik (230 V Netzanschluss) 
dreiphasig drehzahlgeregelt.

Zur Verfügung habe ich aber nur drei Phasen mit 400V.

Sobald ich die Elektronik unter Spannung setze und den Motor mit zwei 
Phasen anstecke fliegt die interne Sicherung, deshalb erstmal testen ob 
der Motor auch mit direktem Anschluss geht.

Wie komme ich von 400 V auf 172? Drei 100 W Glühlampen in Reihe 
schalten?

[Sven L. (sven_rvbg)]

Wie wäre es denn zu erst folgendes zu testen:
-Isolationswiderstand
-Widerstand der Wicklungen
-Freigängigkeit

[Lu (oszi45)]

Wahrscheinlich ist irgendwo "flüssiges Silizium" in Deiner 
Ansteuer-Elektronik? In glücklichen Fällen ist die Motorwicklung noch 
gesund? Wenn sie schon riecht, wäre es schlecht. Wicklungswiderstand 
messen wäre ein einfacher Versuch der Fehlersuche. Stromlosen Motor 
drehen und mit Oszi Wicklungen ansehen wäre auch eine Variante.

[H. H. (hhinz)]

172V bei 103Hz!

Betrieb mit 80V Trafo oder mit 230V FU (auf 172V/103Hz parametriert).

[Stefan B. (stefan_b278)]

Iso Widerstand hab ich keinen Tester :-(
Wicklungen messe ich demnächst mal.
FU habe ich leider auch keinen.
Blöderweise komme ich nicht hin zum drehen - müsste ich erst ausbauen. 
Selbst die schwarze Kappe oben kriegste nicht runter.

Der Tipp mit dem Oszi ist gut, das kann ich auch versuchen.

Nach dem HTD Forum ist eher die Ansteuerung hin:
https://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/161951/Hoesch-Whirlpool-Steuerung-Siemens-VAI1-Reparaturtipps

[Harald W. (wilhelms)]

Stefan B. schrieb:

> Wie komme ich von 400 V auf 172? Drei 100 W Glühlampen in Reihe
> schalten?

Die Glühlampen werden vermutlich schon beim ersten Einschaltversuch
durchbrennen.

[Thomas R. (thomasr)]

Hinz hat es wohl mal nachgerechnet und dir 80Volt Testspannung bei 50Hz 
empfohlen (weil 172 Volt bei 103 Hz eine ganz andere Impedanz der 
Wicklungen ergibt als 172 Volt bei 50Hz).

Für einen kurzen Test würden auch drei Trenntrafos 230/110 Volt 
funktionieren.....

[Harald W. (wilhelms)]

Thomas R. schrieb:

> Für einen kurzen Test würden auch drei Trenntrafos 230/110 Volt
> funktionieren.....

Die würden wohl auch den hohen Einschaltstrom besser verkraften als
die Vorschaltglühlampen.

[Carypt C. (carypt)]

Eine andere Stromdrossel wäre eine Neonlampendrossel 3x. Aber 
sicherheitstechnisch habe ich es nicht durchdacht. ich glaube 
Höchstspannungen werden eher überschritten. Vorwiderstände fände ich 
wohl sicherer.

[Udo S. (urschmitt)]

H. H. schrieb:
> 172V bei 103Hz!
>
> Betrieb mit 80V Trafo oder mit 230V FU (auf 172V/103Hz parametriert).

Welche heimliche Helden haben Hinz dafür 4 negative Bewertungen 
verteilt.
Hat von denen jemand wenigstens die Eier zu begründen was an dem Beitrag 
jetzt eine negative Bewertung verdient?

[Udo S. (urschmitt)]

Stefan B. schrieb:
> Sobald ich die Elektronik unter Spannung setze und den Motor mit zwei
> Phasen anstecke fliegt die interne Sicherung

Davon abgesehen, mit 2 Phasen wird der Motor auch nicht drehen und der 
Umrichter sollte abschalten / auf Störung gehen.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Ich habe jetzt mal den Motor ausgebaut und die Platine genauer 
untersucht.
Der Motor scheint in Ordnung zu sein, lässt sich leicht drehen und die 
Wicklungswiderstände sind auch i.O.

Auf der Platine ist die Sicherung F000 mit 8A defekt, die anderen nicht.
Das einzige was mir auffällt sind die eckigen Y-Kondensatoren, die haben 
Risse aber keinen Durchgang.

Der Whirlpool wurde lange Zeit nicht genutzt, es war ein Magnetventil 
defekt und undicht: Ich vermute die Steuerung hat sich aufgehängt und 
die Spule wurde zu heiß, hat den Ventilsitz abgeschmolzen. Habe ich 
bereits erneuert.

Udo S. schrieb:
> Davon abgesehen, mit 2 Phasen wird der Motor auch nicht drehen und der
> Umrichter sollte abschalten / auf Störung gehen.

Stimmt, aber der Motor sollte anfangs gar keine Spannung bekommen da der 
Controller erst auf das Wasser in der Wanne warten und jemand am 
Bedienfeld einschalten muss

Wo fange ich an? Mosfets auslöten, testen?
Kondensatoren auslöten, prüfen?

[Stefan B. (stefan_b278)]

Nach ersten Messungen ist schonmal der Trafo hinüber:
https://forum.electronicwerkstatt.de/phpBB/Bauteile/siemens_printtrafo_4ag4500_8cc-t140916f30_bs0.html

Gibt nur ca. 9 Volt aus.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Printtrafo hat eine Primärsicherung, die ist wohl hinüber:
https://forum.electronicwerkstatt.de/phpBB/Bauteile/siemens_printtrafo_4ag4500_8cc-t140916f30_bs0.html

Dieser Kondensator hat 0 Ohm

[Stefan B. (stefan_b278)]

Der NTC hier in schwarz hat wohl sein Gehäuse geöffnet und nur 8.5 Ohm.
Müsste der im kalten Zustand nicht hochohmig sein?

Edit: Grad getestet, funktioniert. 10 Ohm bei 25 Grad, 0 Ohm bei >50

[H. H. (hhinz)]

Stefan B. schrieb:
> Der NTC hier in schwarz hat wohl sein Gehäuse geöffnet und nur 8.5 Ohm.
> Müsste der im kalten Zustand nicht hochohmig sein?

Nö, der hat kalt nur 8,5 Ohm, und warm dann noch viel weniger. Der dient 
zur Einschaltstrombegrenzung.

[H. H. (hhinz)]

Stefan B. schrieb:
> Dieser Kondensator hat 0 Ohm

Roederstein EKM. Das wundert nicht.

[H. H. (hhinz)]

Stefan B. schrieb:
> Nach ersten Messungen ist schonmal der Trafo hinüber:
> 
https://forum.electronicwerkstatt.de/phpBB/Bauteile/siemens_printtrafo_4ag4500_8cc-t140916f30_bs0.html
>
> Gibt nur ca. 9 Volt aus.

Der wird nur überlastet sein.

[H. H. (hhinz)]

Und die drei MP Entstörkondensatoren setz gleich mal auf die 
Austauschliste. Funktionieren sollte die Elektronik aber auch ohne sie.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Kondensator ist schon ausgetauscht.
Trafo kann ich morgen mit dem Heißluftfön bearbeiten :-D

H. H. schrieb:
> Der wird nur überlastet sein.
Hat leider keinen Widerstand an der Primärwicklung. Thermosicherung 
erneuern.


Zwei Mosfets haben Durchgang, deshalb fliegt die Sicherung wenn der 
Motor dran ist.

[H. H. (hhinz)]

Stefan B. schrieb:
> Hat leider keinen Widerstand an der Primärwicklung.

Kurzschluss? Oder doch so hochohmig, dass das DMM OL meldet.


> Thermosicherung erneuern.

Ist vergossen.
Aber wenn die durch ist, dann kommen auch keine 9V mehr raus.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Ja die 9 Volt waren zwischen Wicklung 1 und 2 irgendwie. Hab 
zwischenzeitlich von extern 15 Volt eingespeist, die 7812 gehen..

[Stefan B. (stefan_b278)]

So, habs tatsächlich hinbekommen, die Kiste läuft wieder.

Ersetzt:

Fast alle Kondensatoren, die Y-Dinger auch
drei Mosfets
die Temperatursicherung im Trafo -> in den Backofen gesteckt, zähe Masse 
entfernt, Sicherung 100° erneuert, mit Epoxy wieder vergossen
und das defekte Magnetventil

Dann Motor zerlegt bzw. die Pumpe, damit die Gleitringdichtung nicht 
hops geht.
Angesteckt und mit Wärmebildkamera geschaut was glüht.
Motor läuft an und lässt sich drehzahlregeln :-D
Natürlich ohne Wasser und Laufrad -> kaum Last, braucht ca. 1,5 A

Auch ohne Betrieb werden die zwei Widerstände im Bild ziemlich heiß, bis 
zu 90 Grad. Scheinen für die großen Kondensatoren zu sein und sind 
parallel geschalten. Nach den Ringen Rot-Schwarz-Gelb-Gold haben die 20 
kOhm? Kann man das so lassen oder soll ich die gegen größere ersetzen?

Der NTC wird auch jetzt schon ohne Last 100° heiß, scheint normal zu 
sein.
Könnte aber auch einen Ventilator mit 12 Volt in das Gehäuse bauen der 
immer läuft wenn das ganze Strom hat (hintendran ist ein riesiger 
Kühlkörper). Es wird auch immer die Sicherung ausgeschalten wenn der 
Pool nicht gebraucht wird.

[Thomas R. (thomasr)]

Diese beiden Widerstände sehen verdächtig nach "Sicherungswiderständen" 
aus. Die haben oft seltsame Farben. Das wird Hinz aber besser wissen. 
Und NEIN, die würde ich schön so lassen sonst erfüllen die ggf. ihre 
Aufgabe nicht mehr.

[H. H. (hhinz)]

Stefan B. schrieb:
> Auch ohne Betrieb werden die zwei Widerstände im Bild ziemlich heiß, bis
> zu 90 Grad. Scheinen für die großen Kondensatoren zu sein und sind
> parallel geschalten. Nach den Ringen Rot-Schwarz-Gelb-Gold haben die 20
> kOhm? Kann man das so lassen oder soll ich die gegen größere ersetzen?

Bleeder lassen wie sie sind!


> Der NTC wird auch jetzt schon ohne Last 100° heiß, scheint normal zu
> sein.

Ganz normal.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Leider hat die Reparatur nicht lange gehalten, jetzt gibt es immer einen 
Knall und mindestens ein Mosfet verabschiedet sich.

Andere Möglichkeit wäre ein externer Frequenzumrichter, den ich aus der 
vorhandenen Steuerung regeln kann. Muss ich nur die Ansteuerung finden 
und evtl. umsetzen. Es würde theoretisch auch ein/aus reichen. Welcher 
Frequenzumrichter wäre da sinnvoll?

https://www.kleinanzeigen.de/s-anzeige/frequenzumrichter-siemens-micromaster-420-0-75kw-230v-bedienbox/2926818147-84-7584

Reicht ein 0,75 kW für einen 0,8 kW Motor? Eher nicht oder?

Edit: Der könnte doch passen:
https://www.kleinanzeigen.de/s-anzeige/vlt-2800-danfoss-frequenzumrichter-inverter-230v/2866056981-168-1442

Wenn auf dem Motor 103 Hz steht (siehe Typschild oben), ist das die 
Maximalfrequenz?

[Stefan B. (stefan_b278)]

Edit2: Der zweite FU ist zu klein, der kann nur 2,2A. Auf dem Motor 
steht 5,0 A..
Einer mit 1,5 kW müsste aber reichen?

[H. H. (hhinz)]

Stefan B. schrieb:
> Leider hat die Reparatur nicht lange gehalten, jetzt gibt es immer einen
> Knall und mindestens ein Mosfet verabschiedet sich.

Das kann auch am Motor liegen. Man sollte eine Isolationsmessung machen.

Ansonsten wird ein 230V/1,5kW FU reichen. Man muss aber darauf achten, 
dass man ihm parametrieren kann. Bei vielen FUs ist dazu ein extra 
Bedienpanel oder ein Adapter und PC-Software nötig.

[Lu (oszi45)]

Stefan B. schrieb:
> Leider hat die Reparatur nicht lange gehalten, jetzt gibt es immer einen
> Knall und mindestens ein Mosfet verabschiedet sich.

1. Falls Du die rissigen Kondensatoren nicht getauscht haben solltet, 
wird eine böse Spannungsspitze Deine schönen MOSFETs beerdigt haben?
2. Wissen wir nicht, ob die Ersatz-MOSFETs gefakt waren oder mehr kaputt 
ist.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Den Motor hab ich zerlegt und genau überprüft, dem fehlt gar nichts. 
Widerstände der Wicklungen passen auch.

Gelaufen ist er ja einige Zeit aber durch zu häufiges Ein- und 
Ausschalten der Netzzuleitung ist wohl irgendwas anderes hops gegangen, 
die zweite (neue) Ladung an Mosfets hat auch ohne den angeschlossenen 
Motor geknallt.

Egal, ich probiers jetzt mit einem FU, am besten einen mit integriertem 
Bedienpanel.

[H. H. (hhinz)]

Stefan B. schrieb:
> genau überprüft

Isolationsmessung mit 1kVDC?

[Lu (oszi45)]

Stefan B. schrieb:
> durch zu häufiges Ein- und Ausschalten der Netzzuleitung ist wohl

Bei Drehstrom hat man üblicherweise 3 Phasen. Wenn eine davon fehlt, 
geht der Ärger los. Deswegen gab es einstellbare Motorschutzschalter. 
Wie das bei Dir gelöst ist, weiß ich nicht.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Die Steuerung ist einphasig und macht 3 Phasen für den Motor.

[H. H. (hhinz)]

Lu schrieb:
> Bei Drehstrom hat man üblicherweise 3 Phasen. Wenn eine davon fehlt,
> geht der Ärger los. Deswegen gab es einstellbare Motorschutzschalter.
> Wie das bei Dir gelöst ist, weiß ich nicht.

Das erledigt der FU.

[Carypt C. (carypt)]

Wieso eigentlich 172V Drehstrom ? Wo ist denn so ein Drehstrommotor 
üblich ?
Ein Whirlpool (oder Hersteller Jacuzzi) käme also aus Amerika/italien. 
in Japan gibt es High-Leg-Delta 172V, das ist aber kein Drehstrom. 
240V*0,707 ?

ist ja schade, daß die Reparatur nichts gebracht hat.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Hat Siemens entwickelt..
Aber mit externem FU ist es doch viel eleganter, der hat wenigstens nen 
Motorschutz und Überwachung drin.

[Stefan B. (stefan_b278)]

Ok, ich habe jetzt von der Steuerkarte drei Signalausgänge mit 0-4 Volt 
Rechteck ca. 8 kHz und sich ständig verändernder Pulsbreite.
Daraus müsste ich z.B. mit einem kleinen Atmega die Frequenz (also die 
Resultierende für den Motor) messen und in 0-10 V für den externen FU 
verwandeln..

[Stefan B. (stefan_b278)]

Ich hab mal in dem Screenshot den Sinusverlauf eingezeichnet, der aus 
dem Rechtecksignal entsteht und die Frequenz dieses Signals müsste ich 
nun messen mit einem µ-Controller, wie geht man das an?

Der Motor wird nur mit 22 Hz (langsamlauf) und 60-100 Hz (mit ca. 10 
Stufen) angesteuert.

Kondensator anschliessen und den Effektivwert messen geht nicht.

Einen Timer laufen lassen und die Impulsbreite messen, wenn diese wieder 
abnimmt geht die Kurve wieder nach unten also zweiten Timer laufen 
lassen und bis zum nächsten mal mitzählen lassen?

[Armin X. (werweiswas)]

Einen passenden Shunt in eine Motorleitung einschleifen und den 
Motorstrom "messen" ?

Achtung! Beide Oszianschlüsse haben Potential! Mit einem normalen Oszi 
knallt es wenn Du die Masse anschließt.

[Carypt C. (carypt)]

Von einem Unbedarften : Also da kommt ein 8kHz Takt raus, der 4V hat. 
Die Pulsbreite ist aber nur einmal in der Spitze der Sinuskurve am 
breitesten. Könnte man nicht über Ladezeit eines Kondensators an einem 
Komparatoreingang dieses Ereignis detektieren ? Dann hätte man schon mal 
Frequenzpulse

[Achim M. (minifloat)]

Stefan B. schrieb:
> Kondensator anschliessen und den Effektivwert messen geht nicht.

Gib dieses 8kHz Signal auf ein RC-Glied mit f_g << 8kHz. Das glättet es 
dir bis auf fast einen Sinus. Dessen Frequenz kannst du einfacher 
vermessen als das 8kHz PWM-Signal.

Daraus machst du mit einem Mikrocontroller z.B. mit einen R2R-DAC ein 
zur Frequenz proportionales Spannungssignal 0...5V. Das würde ein 
kleiner Industrie-Frequenzumrichter bereits verdauen können.

Optional könntest du das mit einem Opamp mit gain=2 auf 0...10V 
verstärken.

mfg mf

[Stefan B. (stefan_b278)]

Achim M. schrieb:
> Gib dieses 8kHz Signal auf ein RC-Glied mit f_g << 8kHz.

Das hab ich jetzt versucht und war erfolgreich, vielen Dank!
R=470 Ohm und C=200 nF gibt 1,7 kHz
Das ganze dann in einen Schmitt-Trigger SN74LVC2G17 gibt mir schönes 
Rechteck Signal raus.

Leider geht das nur im Bereich 60-103 Hz da der Signalpegelhub dann zu 
niedrig wird, aber das macht nix da dies genau der Steuerbereich vom 
Motor im Betrieb ist. Nur die Spülung beim Start mit 22 Hz kann ich so 
nicht detektieren, das geht aber über die Led am Wannenrand.

Jetzt fehlt nur noch die Ansteuerung des FU über USS-Protokoll (RS485).

Witzigerweise habe ich die Service-Schnittstelle (5V Seriell 4800 Baud 
8N1) gefunden und bekomme beim booten die Ausgabe:

 Hoesch Service
    VAI/VDL
   Version  21
(C) SIEMENS AG

1 Parameter
2 Betriebsdaten
3 Diagnose
4 Reset

1 Betriebsart
2 Stellbereiche
3 Zeiten
4 Grundparameter

Die Tasten bzw. Hex-Tastencodes zum Bedienen/Verstellen habe ich auch 
herausgefunden und man kann damit die Software einstellen passend zur 
Platine/Whirlpool.