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Elektro-Toolbox
von Felix Albers, Betriebselektriker
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Fehlersuche Polumschaltung üben

Eine Drehzahl geht nicht, oder der Motor wechselt die Drehzahl, ohne dass jemand S0 gedrückt hat: Hier steckt im Steuerstromkreis der Polumschaltung mit getrennten Wicklungen ein Fehler deiner Wahl. Drück die Taster, miss an den Messpunkten und grenze ein, wo es hakt. Neu gegenüber der Fehlersuche an der Dahlanderschaltung: ein Messpunkt hinter der Spule, an A2.

Der Schaltplan braucht JavaScript. Das Vorgehen und die Auflösungen unten funktionieren auch ohne.

Messen an Punkt:

So gehst du vor

  1. Fehler einbauen

    Wähle über dem Plan eine Nummer von 1 bis 6. Der Plan sieht danach aus wie vorher, aber eine Stelle ist defekt. Mit Ohne ist die Schaltung wieder in Ordnung.

  2. Beobachten: Welche Drehzahl geht?

    Q1 schaltet die Wicklung für die niedrige Drehzahl, Q2 die für die hohe. Ohne Fehler zieht nach S1 Q1 an und hält sich: Der Motor läuft langsam. Nach S0 und S2 zieht Q2 an: Der Motor läuft schnell. Versuch auch, im Lauf direkt die andere Drehzahl zu wählen. Ohne Fehler geht das nicht, erst muss S0 gedrückt werden. Wie der Motor läuft, siehst du im Hauptstromkreis und in der Zeile unter dem Plan. Die Messpunkte liegen alle im Steuerstromkreis.

  3. Messen: Bis wohin ist Spannung da?

    Eine Prüfspitze liegt an N. Tippe im Plan auf einen Messpunkt oder auf seine Nummer unter dem Plan. Die Punkte 1 bis 3 liegen im gemeinsamen Teil. Für die Punkte 4 und 5 im Pfad von Q1 musst du S1 gedrückt halten, für die Punkte 6 bis 8 im Pfad von Q2 S2. So geht es auch mit der Maus: erst den Messpunkt antippen, dann den Taster gedrückt halten. Der Messwert unter dem Plan läuft mit und zeigt an, welcher Taster gerade gedrückt ist.

  4. Eingrenzen

    Der Fehler sitzt zwischen dem letzten Punkt mit 230 V und dem ersten Punkt mit 0 V. Was dort im Plan liegt, ist verdächtig: links S1, der Haltekontakt von Q1, der Öffner von Q2 und die Spule von Q1, rechts S2, der Öffner von Q1, die Spule von Q2 und ihr Rückweg zu N.

  5. 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

  1. Hinter der Sicherung F4

    Hier muss immer Spannung anliegen. Fehlt sie, geht weder die niedrige noch die hohe Drehzahl.

  2. Hinter den Öffnern 95-96 von F2 und F3

    Spannung liegt an, solange keines der beiden Motorschutzrelais ausgelöst hat.

  3. Hinter dem Aus-Taster S0

    Spannung liegt an, solange S0 nicht gedrückt ist. Von hier geht es links über S1 und den Haltekontakt 13-14 von Q1 weiter, rechts über S2 und den Haltekontakt 13-14 von Q2.

  4. Pfad Q1: vor dem Öffner 21-22 von Q2

    Spannung liegt an, wenn S1 gedrückt ist oder Q1 sich selbst hält.

  5. Pfad Q1: vor der Spule, an A1

    Hier kommt die Spannung nur an, wenn außerdem Q2 abgefallen ist.

  6. Pfad Q2: vor dem Öffner 21-22 von Q1

    Spannung liegt an, wenn S2 gedrückt ist oder Q2 sich selbst hält.

  7. Pfad Q2: vor der Spule, an A1

    Hier kommt die Spannung nur an, wenn außerdem Q1 abgefallen ist.

  8. Hinter der Spule von Q2, an A2

    Dieser Punkt ist mit N verbunden. Gegen N misst man hier 0 V, solange der Neutralleiter in Ordnung ist.

Im freigeschalteten Zustand prüfen

Unter dem Plan stellst du die Messart auf Durchgang (freigeschaltet). Dann ist die Anlage spannungsfrei, und alle Schütze sind abgefallen. Tippe auf zwei Punkte, auch die Klemmen L1 und N gehen: Der Durchgangsprüfer zeigt, ob zwischen ihnen eine leitende Verbindung besteht. Taster kannst du dabei weiter drücken, wie an der echten Anlage.

Steht dort „Durchgang über die Spule …“, führt der Weg nicht direkt von Punkt zu Punkt, sondern über einen Verbraucher. Solche Umwege sind eine typische Falle: Der Prüfer misst alles, was zwischen den beiden Punkten verbunden ist, nicht nur das Bauteil dazwischen.

Was du hier damit findest:

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: Solange S1 gedrückt ist, zieht Q1 an, der Motor läuft langsam. Beim Loslassen fällt Q1 ab. Mit S2 läuft der Motor normal schnell.

Messung: Nicht nötig. Mit gedrücktem S1 zeigen die Punkte 4 und 5 230 V, der Weg über S1 ist in Ordnung. Es fehlt nur der Weg über den Haltekontakt von Q1.

Ursache: Der Hilfskontakt 13-14 von Q1 schließt nicht, oder eine seiner Leitungen ist lose. Der niedrigen Drehzahl fehlt die Selbsthaltung.

Fehler 2: Auflösung

Beobachtung: Langsam läuft der Motor normal. S2 bewirkt nichts, kein Schütz zieht an.

Messung: Mit gedrücktem S2 zeigt Punkt 3 230 V, Punkt 6 zeigt 0 V.

Ursache: Zwischen 3 und 6 liegen S2 und parallel dazu der Haltekontakt von Q2. Q2 ist abgefallen, also kann die Spannung nur über S2 kommen: Der Taster schließt nicht, oder eine Ader daran ist lose.

Fehler 3: Auflösung

Beobachtung: Langsam und schnell lassen sich normal einschalten. Läuft der Motor schnell und du drückst S1, fällt Q2 ab und Q1 zieht an: Der Motor schaltet ohne S0 direkt auf langsam um. Von langsam auf schnell geht das nicht, dort sperrt der Öffner von Q1 wie vorgesehen.

Messung: Hilft hier wenig. Läuft der Motor schnell, zeigen die Punkte 4 und 5 ohne Tastendruck 0 V wie ohne Fehler. Sobald du S1 drückst, wirkt der Fehler schon.

Ursache: Der Öffner 21-22 von Q2 im Pfad von Q1 öffnet nicht, wenn Q2 anzieht, zum Beispiel weil eine Brücke über 21-22 liegt oder beide Adern auf derselben Klemme sitzen. Dann bekommt Q1 Spannung, während Q2 noch angezogen ist. Erst der Öffner von Q1 schaltet Q2 ab. Die Verriegelung wirkt nur noch in eine Richtung. Sie soll aber sicher verhindern, dass beide Wicklungen gleichzeitig am Netz liegen.

Fehler 4: Auflösung

Beobachtung: Wie bei Fehler 2: Langsam geht, S2 bewirkt nichts.

Messung: Mit gedrücktem S2 zeigt Punkt 6 230 V, Punkt 7 zeigt 0 V.

Ursache: Der Fehler liegt zwischen 6 und 7, am Öffner 21-22 von Q1. Das ist die Verriegelung: Er schließt nicht, obwohl Q1 abgefallen ist, zum Beispiel durch einen verschlissenen Kontakt oder eine lose Ader. Von außen sieht Fehler 4 aus wie Fehler 2. Erst Punkt 6 trennt sie.

Fehler 5: Auflösung

Beobachtung: Wie bei Fehler 2 und 4: Langsam geht, S2 bewirkt nichts.

Messung: Mit gedrücktem S2 zeigt Punkt 7 230 V, Punkt 8 zeigt 0 V.

Ursache: An A1 von Q2 liegt die volle Spannung, an A2 der Neutralleiter. Trotzdem zieht das Schütz nicht an: Die Spule von Q2 ist unterbrochen.

Fehler 6: Auflösung

Beobachtung: Wie bei Fehler 5: Langsam geht, S2 bewirkt nichts.

Messung: Mit gedrücktem S2 zeigen Punkt 7 und Punkt 8 230 V.

Ursache: Hinter der Spule fehlt der Rückweg: Die Leitung von A2 zu N ist unterbrochen, zum Beispiel durch eine lose Ader an einer Klemme. Die Spannung an Punkt 8 kommt über die Spule. Von außen sieht Fehler 6 aus wie Fehler 5. Erst Punkt 8 trennt sie.

Zwei Wicklungen, zwei Wege: so trennst du die Fehler

Bei der Polumschaltung mit getrennten Wicklungen hat jede Drehzahl ihre eigene Wicklung im Motor: 1U, 1V, 1W für die niedrige, 2U, 2V, 2W für die hohe. Jede geht über ihr eigenes Schütz und ihr eigenes Motorschutzrelais ans Netz, F2 hinter Q1 und F3 hinter Q2. Das Schaltungsbuch von Eaton zeigt den Polumschalter mit zwei getrennten Wicklungen genau so, ein Relais je Drehzahl (Ausgabe 10/23, S. 3-24).

Eaton empfiehlt außerdem, den Kurzschlussschutz der Motorschutzrelais zu beachten und eventuell getrennte Zuleitungen vorzusehen (S. 3-24). Hat eine Anlage getrennte Zuleitungen je Drehzahl, kann auch eine Sicherung nur eine Drehzahl stilllegen.

Was unterscheidet die Fehlersuche hier von der Dahlanderschaltung?

Es gibt kein Sternschütz. Für die hohe Drehzahl muss nur Q2 anziehen, nicht zuerst Q3 und dann Q2. Dafür hat jede Drehzahl eine eigene Wicklung mit eigenen Klemmen am Motor. Fehlt eine Drehzahl, suchst du im Pfad und in der Wicklung dieser Drehzahl.

Wie prüfe ich, ob die Verriegelung in beide Richtungen wirkt?

Der Öffner 21-22 von Q2 sperrt Q1, der von Q1 sperrt Q2. Prüf nach Arbeiten an den Schützen beide: Lass den Motor langsam laufen und drück S2, dann darf Q2 nicht anziehen. Dann S0, schnell einschalten und S1 drücken: Q1 darf nicht anziehen. Wechselt der Motor in einem der beiden Fälle die Drehzahl, schließt der Öffner 21-22 im Pfad dieses Schützes, obwohl er offen sein müsste, wie bei Fehler 3.

Schütz in 3D zerlegt →Spule, Anker und Kontakte: So schaltet ein Schütz, mit Knopf zum Ein- und Ausschalten.
Passend dazu
Polumschaltung mit getrennten Wicklungen Fehlersuche an der Dahlanderschaltung Fehlersuche an der Wendeschützschaltung

Weitere Fehlersuchen

Von leicht nach schwer. Alle Fehlersuchen →

Fehlersuche an der AusschaltungFehlersuche am SteckdosenkreisFehlersuche an der SerienschaltungFehlersuche an der WechselschaltungFehlersuche an der KontrollschaltungFehlersuche an der KreuzschaltungWechselschaltung falsch angeschlossenKreuzschaltung falsch angeschlossenKurzschluss in der WechselschaltungFehlersuche an der StromstoßschaltungFehlersuche an der TreppenlichtschaltungFI fliegt raus: Ursache findenFehlersuche am ZeitrelaisFehlersuche übenFehlersuche im HauptstromkreisFehlersuche: Motor schaltet nicht abFehlersuche an Tipp- und DauerbetriebFehlersuche an den MeldeleuchtenFehlersuche: Kurzschluss im SteuerstromkreisFehlersuche am Schütz von zwei StellenFehlersuche an Aus- und Ein-VorrangFehlersuche an der FolgeschaltungFehlersuche an der Folgeschaltung mit ZeitrelaisFehlersuche an der WendeschützschaltungFehlersuche: Wendeschütz-VerriegelungFehlersuche am Rolltor mit EndschalternFehlersuche: Tor fährt falsch herumFehlersuche an der PumpensteuerungFehlersuche an der AnlaufüberbrückungFehlersuche an der Stern-Dreieck-SchaltungFehlersuche an der DahlanderschaltungFehlersuche an der Stern-Dreieck-Wendeschaltung

Weitere Schaltungen

Selbsthaltung zum Ausprobieren → Schütz mit Ein- und Aus-Taster: sehen, wie der Haltekontakt die Spule versorgt. Wendeschützschaltung zum Ausprobieren → Rechts- und Linkslauf mit zwei Schützen: sehen, wie die Verriegelung wirkt. Stern-Dreieck-Schaltung zum Ausprobieren → Anlauf im Stern, Betrieb im Dreieck: die Umschaltung live im Plan. Stern-Dreieck-Wendeschaltung zum Ausprobieren → Rechts oder links, erst Stern, dann Dreieck: vier Schütze und ein Zeitrelais. Dahlanderschaltung zum Ausprobieren → Zwei Drehzahlen mit einer Wicklung: Dreieck für langsam, Doppelstern für schnell.

Alle Schaltungen →

Warum läuft der Motor langsam, aber nicht schnell?

Läuft die niedrige Drehzahl, ist der gemeinsame Teil oben in Ordnung: F4, die Öffner von F2 und F3 und S0. Der Fehler sitzt dann im rechten Pfad: S2, der Öffner 21-22 von Q1, die Spule von Q2 oder ihr Rückweg zu N. Die Punkte 6 bis 8 grenzen das ein.

Warum schaltet der Motor ohne S0 von schnell auf langsam?

Dann sperrt der Öffner von Q2 den Pfad von Q1 nicht mehr. Q1 zieht an, obwohl Q2 noch angezogen ist, und erst der Öffner von Q1 schaltet Q2 ab. Ohne Fehler muss zum Umschalten zuerst S0 gedrückt werden, damit immer nur eine Wicklung am Netz liegt.

Warum zeigt der Punkt hinter der Spule Spannung?

Ist der Neutralleiter hinter der Spule unterbrochen, hängt A2 nur noch über die Spule am Außenleiter. Ein Spannungsprüfer gegen N zeigt dort dann Spannung, obwohl dort eigentlich der Neutralleiter ankommt. Bei einer unterbrochenen Spule ist es umgekehrt: A2 hängt weiter an N und zeigt 0 V.

Wie genau ist die Übung?

Der Plan ist vereinfacht und kennt nur 230 V oder 0 V. Beim Umschalten in Fehler 3 zeigt er nur das Ergebnis, nicht den Ablauf in den Schützen. Echte Fehler sind oft weniger eindeutig, zum Beispiel Wackelkontakte. Die Steuerspannung ist hier 230 V zwischen L1 und N, in echten Anlagen gibt es oft einen Steuertransformator und andere Steuerspannungen. Kennzeichnung und Klemmenbezeichnung können abweichen.

Diese Fehlersuche auf der eigenen Seite einbinden

Für Lernplattformen wie Moodle, Schul- und Ausbildungsseiten: Diese Fehlersuche läuft dann direkt auf deiner Seite, kostenlos, werbefrei, ohne Tracking.

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