Fehlersuche Motor-Hauptstromkreis üben
Das Schütz zieht an, aber der Motor läuft nicht: Hier steckt im Hauptstromkreis der Selbsthaltung ein Fehler deiner Wahl. Schalte den Motor ein, miss an jedem Außenleiter hinter F1, hinter Q1 und hinter F2 und grenze ein, wo einer verloren geht. Neu gegenüber der Fehlersuche in der Selbsthaltung: Die Messpunkte liegen im Hauptstromkreis.
Der Schaltplan braucht JavaScript. Das Vorgehen und die Auflösungen unten funktionieren auch ohne.
So gehst du vor
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Fehler einbauen
Wähle über dem Plan eine Nummer von 1 bis 5. Der Plan sieht danach aus wie vorher, aber eine Stelle ist defekt. Mit Ohne ist die Schaltung wieder in Ordnung.
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Beobachten: Zieht Q1 an?
Drück S2. Zieht Q1 an und hält sich, steht der Motor aber trotzdem, liegt der Fehler im Hauptstromkreis. Die Zeile unter dem Plan meldet dann, dass M1 nicht alle drei Außenleiter bekommt. Zieht Q1 gar nicht an, liegt der Fehler im Steuerstromkreis.
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Messen: Welcher Außenleiter fehlt wo?
Eine Prüfspitze liegt an N. Tippe im Plan auf einen Messpunkt oder auf seine Nummer unter dem Plan. In jeder Reihe liegt links der Punkt in L1, in der Mitte der in L2 und rechts der in L3. Die Punkte 1 bis 3 misst du, solange Q1 abgefallen ist. Für die Punkte 4 bis 9 muss Q1 angezogen haben: Drück einmal S2, Q1 hält sich dann selbst. Fehlt ein Außenleiter, löst F2 im Plan nach 30 Sekunden aus, damit dir Zeit zum Messen bleibt. An der echten Anlage geht es schneller (CLASS 10 bei 7,2-fachem Einstellstrom 4 bis 10 Sekunden, Eaton Schaltungsbuch, Ausgabe 10/23, S. 3-20), und einen brummenden Motor schaltest du nicht immer wieder ein. Im Plan stellst du F2 zurück und drückst S2 erneut.
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Eingrenzen
Geh jeden Außenleiter von oben nach unten ab. Der Fehler sitzt zwischen dem letzten Punkt mit 230 V und dem ersten Punkt mit 0 V. Zeigen alle neun Punkte 230 V, liegt er hinter F2: in der Ader zum Motor oder am Motor. An der echten Anlage kann an einem fehlenden Außenleiter trotzdem Spannung anliegen. Mehr dazu steht unten bei „Wie genau ist die Übung?“.
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Auflösung ansehen
Wenn du eine Vermutung hast, klapp unten die Auflösung zu deiner Nummer auf.
An einer echten Anlage: Messen unter Spannung ist Arbeit für Elektrofachkräfte. Auszubildende messen nur unter Aufsicht.
Repariert wird erst, wenn die Anlage freigeschaltet ist, nach den fünf Sicherheitsregeln. Diese Seite ist eine Übung am Plan und ersetzt keine Unterweisung.
Die Messpunkte
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Punkte 1 bis 3: hinter den Sicherungen F1
Je ein Punkt in L1, L2 und L3. Hier muss immer Spannung anliegen, auch wenn Q1 abgefallen ist. Fehlt sie an einem Punkt, kommt dieser Außenleiter schon nicht durch die Sicherung.
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Punkte 4 bis 6: hinter den Hauptkontakten von Q1
Spannung liegt nur an, wenn Q1 angezogen hat. Dann muss sie an allen drei Punkten da sein.
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Punkte 7 bis 9: hinter dem Motorschutzrelais F2
Die drei Strombahnen von F2 leiten immer. Bei Überlast öffnet nur sein Hilfskontakt 95-96 im Steuerstromkreis. Von hier gehen die Adern zum Motor.
Zwischen zwei Außenleitern messen
Unter dem Plan stellst du die Messart auf Spannung zwischen zwei Punkten. Das ist der zweipolige Spannungsprüfer: Beide Prüfspitzen setzt du selbst, die Anlage steht unter Spannung. Tippe auf zwei Punkte, auch die Klemmen L1, L2 und L3 gehen. Zwischen zwei verschiedenen Außenleitern zeigt der Plan 400 V, zwischen zwei Punkten im selben Außenleiter 0 V. Fehlt an einem Punkt der Außenleiter, zeigt er dort auch gegen die anderen 0 V.
Miss in jeder Reihe die drei Paare: links und Mitte, Mitte und rechts, links und rechts. An einer heilen Stelle zeigen alle drei 400 V. Drück vorher einmal S2, damit Q1 angezogen hat.
Was du hier damit findest:
- Fehler 1: In allen drei Reihen zeigt nur das Paar links und rechts 400 V. L2 fehlt schon ab Punkt 2.
- Fehler 2: Die Reihe 1 bis 3 ist heil. Ab der Reihe 4 bis 6 zeigt nur noch das Paar Mitte und rechts 400 V. L1 fehlt ab Punkt 4.
- Fehler 3: Die Reihen 1 bis 3 und 4 bis 6 sind heil, in der Reihe 7 bis 9 zeigt nur 7 und 8 400 V. L3 fehlt zwischen 6 und 9.
- Fehler 4 findest du hier so nicht: Alle Paare zeigen 400 V, der Fehler sitzt hinter den Punkten 7 bis 9.
- Fehler 5: Q1 zieht nicht an. Nur die Reihe 1 bis 3 zeigt 400 V, dahinter ist alles 0 V.
Im freigeschalteten Zustand prüfen
Unter dem Plan stellst du die Messart auf Durchgang (freigeschaltet). Dann ist die Anlage spannungsfrei, und Q1 ist abgefallen. Tippe auf zwei Punkte, auch die Klemmen L1, L2 und L3 gehen: Der Durchgangsprüfer zeigt, ob zwischen ihnen eine leitende Verbindung besteht. Die Taster kannst du dabei drücken, Q1 zieht aber nicht an. Seine Hauptkontakte bleiben offen.
Prüf immer entlang eines Außenleiters, zum Beispiel von L2 nach Punkt 2 oder von 6 nach 9. Zwischen zwei verschiedenen Außenleitern hinter Q1 zeigt ein echter Prüfer meist Durchgang über die Wicklungen des Motors. Der Plan zeigt diesen Weg nicht.
Was du hier damit findest:
- Fehler 1: Zwischen L2 und Punkt 2 ist kein Durchgang. Die Sicherung F1 in L2 leitet nicht, oder die Ader an ihrem Abgang ist lose.
- Fehler 3: Zwischen 6 und 9 ist kein Durchgang.
- Fehler 2 findest du so nicht: Freigeschaltet fällt Q1 ab, dann ist sein Hauptkontakt ohnehin offen.
- Fehler 4 findest du hier so nicht: Hinter den Punkten 7 bis 9 hat der Plan keinen Messpunkt mehr.
- Fehler 5 findest du hier so nicht: Er sitzt im Steuerstromkreis, und dort hat dieser Plan keine Messpunkte.
An einer echten Anlage heißt freigeschaltet: nach den fünf Sicherheitsregeln, mit festgestellter Spannungsfreiheit. Erst dann setzt du den Durchgangsprüfer an.
Auflösungen
Fehler 1: Auflösung
Beobachtung: Mit S2 zieht Q1 an und hält sich. Der Motor läuft aber nicht, er bekommt nicht alle drei Außenleiter.
Messung: Q1 abgefallen: Punkt 1 und 3 zeigen 230 V, Punkt 2 zeigt 0 V. Mit angezogenem Q1 bleiben in L2 alle Punkte bei 0 V: 2, 5 und 8.
Ursache: Der Fehler liegt vor Punkt 2, an der Sicherung F1 in L2: Sie hat ausgelöst, oder die Ader an ihrem Abgang ist lose. Freigeschaltet prüfst du den Sicherungseinsatz für sich. Setz erst eine neue ein, wenn du weißt, warum sie ausgelöst hat. Weil Punkt 2 vor Q1 liegt, misst du ihn mit abgefallenem Q1. Dann trennt Q1 den Motor ab, und es kommt keine Spannung über die Wicklungen zurück.
Fehler 2: Auflösung
Beobachtung: Wie bei Fehler 1: Q1 zieht an und hält sich, der Motor bekommt nicht alle drei Außenleiter.
Messung: Q1 angezogen: Punkt 1 zeigt 230 V, Punkt 4 zeigt 0 V. Punkt 5 und 6 zeigen 230 V.
Ursache: Der Fehler liegt zwischen 1 und 4, am Hauptkontakt von Q1 in L1. Er schließt nicht, obwohl Q1 angezogen hat, zum Beispiel weil er abgebrannt ist, oder an seiner Klemme ist eine Ader lose. Fehler 1, 2 und 3 sehen von außen gleich aus. Erst die Messpunkte zeigen, in welchem Außenleiter und an welcher Stelle der Fehler sitzt.
Fehler 3: Auflösung
Beobachtung: Wie bei Fehler 1: Q1 zieht an und hält sich, der Motor bekommt nicht alle drei Außenleiter.
Messung: Q1 angezogen: Punkt 6 zeigt 230 V, Punkt 9 zeigt 0 V.
Ursache: Der Fehler liegt zwischen 6 und 9. Hier ist die Ader von Q1 zum Motorschutzrelais F2 in L3 unterbrochen, oder sie ist an einer Klemme lose. Auch die Strombahn von F2 in L3 liegt zwischen den beiden Punkten.
Fehler 4: Auflösung
Beobachtung: Wie bei Fehler 1: Q1 zieht an und hält sich, der Motor bekommt nicht alle drei Außenleiter.
Messung: Q1 angezogen: Alle neun Punkte zeigen 230 V.
Ursache: Bis hinter F2 ist alles in Ordnung, der Fehler liegt hinter Punkt 8: in der Ader zum Motor, an einer Klemme im Klemmenkasten oder im Motor selbst. Eingebaut ist eine unterbrochene Ader in L2. Als Nächstes misst du im Klemmenkasten. Kommt L2 dort an, schaltest du frei, klemmst den Motor ab und vergleichst die drei Wicklungen U1–U2, V1–V2 und W1–W2 mit dem Widerstandsmessgerät. Sie müssen etwa gleich sein. Dazu kommt die Isolationsmessung gegen PE.
Fehler 5: Auflösung
Beobachtung: Q1 zieht nicht an, auch nicht, solange S2 gedrückt ist. Der Motor steht.
Messung: Punkt 1 bis 3 zeigen 230 V. Punkt 4 bis 9 zeigen 0 V, auch mit gedrücktem S2.
Ursache: Der Hauptstromkreis ist bis Q1 in Ordnung. Seine Hauptkontakte schließen nur nicht, weil das Schütz nicht anzieht. Der Fehler liegt also im Steuerstromkreis. Eingebaut ist hier eine unterbrochene Spule von Q1. Wie du den Steuerstromkreis Punkt für Punkt abgehst, zeigt die Fehlersuche in der Selbsthaltung.
Was du im Hauptstromkreis außer dem Messen prüfst
Ist ein Außenleiter gefunden, der fehlt, ist die Arbeit nicht fertig. Fällt ein Außenleiter erst aus, während der Motor läuft, steigt seine Stromaufnahme. Das Schaltungsbuch von Eaton nennt Phasenausfall bei etwa voll belastetem Motor ausdrücklich als Grund, bei dem das Motorschutzrelais richtig auslöst (Ausgabe 10/23, S. 3-18). Hat F2 ausgelöst, ist ein fehlender Außenleiter also eine der Ursachen, die du prüfst.
Wo die neun Punkte an der echten Anlage liegen: Punkt 1 bis 3 an den Abgängen der Sicherungen, Punkt 4 bis 6 an den Abgangsklemmen von Q1, Punkt 7 bis 9 an den Abgangsklemmen von F2. Danach geht es meist über eine Klemmleiste und die Motorleitung bis zum Klemmenkasten des Motors. Bei Fehler 4 ist das der nächste Ort zum Messen.
Die Sicherung in einem Außenleiter hat ausgelöst. Darf ich eine größere einsetzen?
Nein. Setz denselben Wert ein und such zuerst den Grund für das Auslösen. Das Eaton-Schaltungsbuch weist darauf hin, dass die höchste zulässige Vorsicherung auf jedem Motorschutzrelais angegeben ist und beachtet werden muss. Größere Werte, etwa nach dem Leitungsquerschnitt bemessen, können bei einem Kurzschluss hinter dem Relais Motor und Relais zerstören (Ausgabe 10/23, S. 3-18).
Auf welchen Strom wird das Motorschutzrelais eingestellt?
Bei einem Motor, der direkt eingeschaltet wird wie hier, auf den Motorbemessungsstrom vom Leistungsschild, nicht tiefer und nicht höher. Zu tief verhindert die volle Ausnutzung des Motors, zu hoch gibt keinen vollwertigen Überlastschutz (Eaton, Ausgabe 10/23, S. 3-18). Bei Sonderschaltungen wie Stern-Dreieck kann der Einstellwert davon abweichen, dazu mehr in der Fehlersuche an der Stern-Dreieck-Schaltung.