Selbstbau Bandschleifer schießt die Sicherung-Hilfe!

[DaTeach]

Hallo liebe Community,

ich wende mich heute an euch, weil mein Bandschleifer streikt. Ich habe diesen selbst gebaut und mit Hilfe meines Vaters (Elektrotechniker) zum laufen gebracht... Bis jetzt...
Kurz zum Setup: Der Bandschleifer ist komplett aus Edelstahl. Dazu haben wir einen großen Schaltschrank gebaut. Da das System mit 400 V läuft, habe ich das meinen Papa machen lassen.

Bild zum Setup:
PXL 20240427 114805439 — Postimages (https://postimg.cc/RqXzQNkk)
Verbaut ist ein Bosch Rexroth EFC 5610 mit 2,2 kW Leistung in kombination mit einem EPCOS Spannungsversorgungsleitungsfilter 25A 520-300 Volt für Drehstrom.

Bild Sicht in Schaltschrank:
PXL 20240427 114842192 — Postimages (https://postimg.cc/5H61KvzY)

Bild Frequenzfilter:
PXL 20240427 114845750 MP — Postimages (https://postimg.cc/ZWFg4q8b)

Bild FU:
PXL 20240427 114847366 — Postimages (https://postimg.cc/qg31pRrP)

Das ganze treibt einen Wutke Drehstrommotor mit einer Leistung von 1,5 kW an welcher über ein Antriebsrad auf der Welle das Band antreibt.
Bild Motor:
PXL 20240427 114950262 2 — Postimages (https://postimg.cc/BtT2h14n)

Nun zu meinem Problem:
Wenn ich den Hauptschalter auf EIN-schalte hört man im Schaltkasten ein "elektrisches Knistern" und der Typ 2 RCD (FI) fliegt raus. Gestern Abend lief das ganze noch.
Ich hatte das gleiche Problem schon einmal. Wir haben dann den Frequenzfilter gewechselt und der Bandschleifer lief ungefähr ein Jahr (max. 100 Stunden Betrieb).
Nun habe ich das gleiche Problem wieder und sowohl mein Vater (Elektrotechniker) als auch mein kleiner Bruder (auch Elektrotechniker), können mir nicht weiterhelfen. Ich will nicht wieder einen Frequenzfilter für ca. 300€ kaufen, nur damit ich in einem Jahr wieder geschrottete Elektronik habe.
Haben wir Teile der Elektrik/Elektronik zu schwach ausgelegt? Könnte der Einschaltstrom über 25 Ampere steigen trotz "soft-Anlauf" des FU´s? Mein Papa hat die Theorie, dass ein besonders langsamer Lauf starke Störfrequenzen "zurückschicken" könnte und damit die Elektronik killt. Hat jemand eine Idee, wo das Problem liegen könnte?

Ich hoffe auf eure Expertise, da ich wirklich frustriert bin und nicht weiterkomme. Darüber hinaus habe ich auch schon so viel Geld in den Bandschleifer gesteckt, dass ich will, dass das Teil läuft...
Liebe Grüße,
Johannes

 

[Username86]

Wo wurde denn der RCD verbaut? Also vor oder nach dem FU? Fliegt "nur" der FI raus oder noch eine Sicherung (LS-Schalter oder NH/Schraubsicherung)? Probehalber kann man auf den RCD verzichten, es wird ja alles geerdet. Betrieb mit FU und RCD ist immer blöd, selbst bei Typ B. Ich würde persönlich auf den RCD im privaten verzichten bei einem Bandschleifer..

 

[DaTeach]

Hallo @Username86 ,
Der AllstromRCD ist vor dem FU verbaut.
Es fliegt nur der RCD raus, nichts anderes.
Wir sind nur zur Miete in dem Haus und wollen keine Probleme ich der Hauselektrik heraufbeschwören.(Deshalb RCD)
Außerdem wollen wir die (offensichtlich) beschädigte Elektrik gerade nicht verwenden (elektrisches Knistern) im Schaltschrank bevor der RCD schaltet...

Ich würde persönlich auf den RCD im privaten verzichten bei einem Bandschleifer..

Würde das bei einem Stufenlosen Betrieb nicht zu Problemen führen?

Vielen Dank für die Antwort!
Johannes

 

[Username86]

Wir sind nur zur Miete in dem Haus und wollen keine Probleme ich der Hauselektrik heraufbeschwören.(Deshalb RCD)

Der RCD erkennt ja nur Ströme, die nicht über die aktiven Leiter fließen. Bei Filtern und FU's kann das schnell mal über 30mA gehen, etwaige Probleme rückspeisend ins Netz erkennt dieser nicht...ist ein reiner Personenschutz. Da du aber einen Netzfilter verbaut hast sollte da auch mit der Hauselektrik nichts passieren.

Würde das bei einem Stufenlosen Betrieb nicht zu Problemen führen?

Welche Probleme hast du da im Sinn? Mir fällt keiner ein der mit einem RCD zu tun hat.

 

[DaTeach]

Ich werde das mit dem RCD mal mit meinem Vater besprechen.
Könnte der RCD dazu geführt haben, dass sich Schäden an dem FU oder am Filter bilden? Ich glaube nämlich, dass eines der beiden Bauteile definitiv einen Schaden davongetragen hat, da ich ein Zischen und "brutzeln" beim Einschalten hören kann, welches es vorher nicht gab. Deshalb vermute ich den Fehler nicht am RCD sondern an einer Komponente im Schaltkasten...

 

[Username86]

Könnte der RCD dazu geführt haben, dass sich Schäden an dem FU oder am Filter bilden?

Nein, der RCD misst ja lediglich die Ströme aller aktiven Leiter und ab einer Differenz (oft 30mA) schaltet er ab. Er erkennt übrigens auch keine 25A/40A, das ist lediglich die thermische Belastungsgrenze

Ich glaube nämlich, dass eines der beiden Bauteile definitiv einen Schaden davongetragen hat, da ich ein Zischen und "brutzeln" beim Einschalten hören kann, welches es vorher nicht gab.

Waren die Bauteile neu? Ältere Kondensatoren können ausgetrocknet oder nach kurzer Laufzeit, wo sie Mal wieder wärmer wurden, trocken sein. Das könnte tatsächlich zischen, dürfte dann aber eventuell nicht mehr richtig funktionieren. Kann man auf der Ferne schlecht beurteilen..

 

[DaTeach]

Nein, der RCD misst ja lediglich die Ströme aller aktiven Leiter und ab einer Differenz (oft 30mA) schaltet er ab. Er erkennt übrigens auch keine 25A/40A, das ist lediglich die thermische Belastungsgrenze

Danke fürs Klarstellen!

Waren die Bauteile neu? Ältere Kondensatoren können ausgetrocknet oder nach kurzer Laufzeit, wo sie Mal wieder wärmer wurden, trocken sein. Das könnte tatsächlich zischen, dürfte dann aber eventuell nicht mehr richtig funktionieren. Kann man auf der Ferne schlecht beurteilen..

Alles nagelneu. Vor allem tritt der Fehler schon 1 zu 1 gleich zum zweiten Mal auf... Als alles neu war und wir den BS das erste Mal in Betrieb genommen haben gab´s auch keine Probleme mit dem FI und Geräusche gab es natürlich auch nicht.
Als das Problem das erste mal Auftrat, hat es den FI geschossen nachdem der Hauptschalter betätigt wurde.
Wir haben dann einen neuen Frequenzfilter eingebaut- das System lief wieder, aber ein leises "Zischen"konnte man beim Anschalten noch hören.
Aber es lief ja und dann hat man sich keine Gedanken mehr dazu gemacht.... Bis heute. Das Zischen ist wieder lauter und der FI hat auch keinen Bock mehr

Nun ist mir auch jeden Fall klar, dass das Problem mit dem Filter nicht behoben wurde und das wahrscheinlich der FU im Eimer ist (aua) 😵🤑

Bevor ich mir aber wieder ein schweineteures Bauteil kaufe möchte ich aber eine Idee bekommen, wieso der FU das nicht gepackt hat.
Denn mit 2,2kW müsste er den 1,5 kW Motor doch locker packen?
Oder ist die Einschaltleistung doch so hoch gewesen, dass ich mir lieber einen FU mit 3 kW holen sollte? oder sogar 4?
Ich bin leider mit meinem Latein am Ende und wie du schon merkst @Username86 habe ich von Haus aus nicht wirklich Ahnung von der ganzen Thematik.

Vielen Dank dir für deine Antworten,
Johannes

 

[Username86]

Denn mit 2,2kW müsste er den 1,5 kW Motor doch locker packen?
Oder ist die Einschaltleistung doch so hoch gewesen, dass ich mir lieber einen FU mit 3 kW holen sollte? oder sogar 4?

Ja, wäre die übliche Auslegung auch bei uns im Betrieb. Allerdings hat der Motor 1,5kW Nennleistung bei 400V/50Hz, die wird beim Bandschleifer Einschalten gar nicht abgerufen, auch nicht bei geringeren Frequenzen. Ein größerer FU würde da nichts bringen, normalerweise steigen die bei Überlast dann mit einer Störung aus (Stromgrenze/Drehmoment erreicht).

Als das Problem das erste mal Auftrat, hat es den FI geschossen nachdem der Hauptschalter betätigt wurde.

Habt ihr mal ohne einen Filter vor dem FU ausprobiert? Oder auch Probehaber den FU Mal abgeklemmt? Hauptschalter ein gibt direkt die Freigabe für den FU oder womit startet ihr?

 

[DaTeach]

a, wäre die übliche Auslegung auch bei uns im Betrieb.

Immerhin das passt anscheinend...

Habt ihr mal ohne einen Filter vor dem FU ausprobiert? Oder auch Probehaber den FU Mal abgeklemmt?

Beides noch nicht Probiert...

Hauptschalter ein gibt direkt die Freigabe für den FU oder womit startet ihr?

Also, der Strom geht- FI-> Streckdose-> ca 7Meter Kabel-> Steckdose Schaltschrank-> Hauptschalter-> Frequenzfilter-> FU-> Motor

Sobald der Hauptschalter eingeschaltet wird, hat das System Strom. Dann haben wir von Bosch Rexroth so ein Bedienpanel für den FU in die Wand vom Schaltschrank gebaut. Dort habe ich einen Start- Taster, einen Stop- Taster und einen Drehknopf für die Frequenz. Der Motor läuft also erst, wenn ich den Start Taster aktiviere.
Hat das deine Frage beantwortet?

 

[Username86]

Der Motor läuft also erst, wenn ich den Start Taster aktiviere.
Hat das deine Frage beantwortet?

Wenn beim Einschalten vom Hauptschalter der FI direkt schon fliegt ohne das ihr den FU gestartet habt sind die IGBT, die eventuell für Erdströme/Störungen verantwortlich sein könnten, nicht angesteuert. Würde also nicht auf den FU tippen.

Versucht dennoch mal beides auszuschließen und seperat abklemmen. So könnte man den Fehler eher eingrenzen. Den RCD auszubauen dürfte wahrscheinlich nicht gehen in der Mietwohnung..das ist schade, aber bei Anschluss über Steckdose halt üblich.

 

[DaTeach]

Wenn beim Einschalten vom Hauptschalter der FI direkt schon fliegt ohne das ihr den FU gestartet

Wenn ich den Hauptschalter einschalte bekommt der FU schon direkt Strom und das Geräusch beginnt.

Versucht dennoch mal beides auszuschließen und seperat abklemmen.

Das versuchen wir mal, danke für den Tipp!

Den RCD auszubauen dürfte wahrscheinlich nicht gehen in der Mietwohnung..das ist schade, aber bei Anschluss über Steckdose halt üblich.

Das ginge schon, wir haben den RCD nach Absprache selbst eingebaut. Ist das wirklich üblich? Ist der RCD nicht für meine Sicherheit als Person an der Maschine verantwortlich?
Ich hab nicht wirklich Ahnung davon, aber eine Maschine ohne Sicherung zu betreiben hört sich gefährlich an...

 

[Username86]

Wenn ich den Hauptschalter einschalte bekommt der FU schon direkt Strom und das Geräusch beginnt.

Ich kenne die FU der Marke leider nicht, wir haben hauptsächlich Siemens, Schneider und SEW verbaut..sobald der FU an Spannung liegt lädt der Gleichrichter den Zwischenkreis und vermutlich läuft ein Lüfter. Dadurch sollte eigentlich kein RCD fliegen, das Geräusch könnte aber vom Lüfter kommen.

Das ginge schon, wir haben den RCD nach Absprache selbst eingebaut. Ist das wirklich üblich? Ist der RCD nicht für meine Sicherheit als Person an der Maschine verantwortlich?

Bei einer Steckdose kann der Betreiber / Installateur ja gar nicht wissen was du dran anschließt und ob die Erdung durchgehend ist. Wenn du allerdings sicher stellst das der PE überall angeschlossen ist kann dir selbst im Fehler (Spannung liegt am Gehäuse) nichts passieren da die vorgebaute Sicherung auslösen muss. Bei Elektroniken die Ableitströme im Betrieb generieren sind FI-Schalter immer schwierig..

..aber eine Maschine ohne Sicherung zu betreiben hört sich gefährlich an...

Der RCD/FI ist keine Sicherung! Der ist ein reiner Personenschutz und erkennt Fehlerströme. Die Sicherung (LS-Automat, Schraubsicherung) ist für's Gerät und die Leitung zuständig, üblich in 16A ausgelegt im privaten Haushalt. Es gibt für 230V auch FI/LS Kombischalter, für 400V kenne ich die spontan nicht.

 

[DaTeach]

Ich kenne die FU der Marke leider nicht, wir haben hauptsächlich Siemens, Schneider und SEW verbaut..sobald der FU an Spannung liegt lädt der Gleichrichter den Zwischenkreis und vermutlich läuft ein Lüfter. Dadurch sollte eigentlich kein RCD fliegen, das Geräusch könnte aber vom Lüfter kommen.

Ich habe heute einen "Hörtest" gemacht. Sobald der Hauptschalter aktiviert wird, kommt das Geräusch definitiv vom Frequenzfilter bevor der FI fliegt. Laut meinem Bruder hört es sicht nach einem "durchgehendem Luftlichtbogen" an.

Bei einer Steckdose kann der Betreiber / Installateur ja gar nicht wissen was du dran anschließt und ob die Erdung durchgehend ist. Wenn du allerdings sicher stellst das der PE überall angeschlossen ist kann dir selbst im Fehler (Spannung liegt am Gehäuse) nichts passieren da die vorgebaute Sicherung auslösen muss. Bei Elektroniken die Ableitströme im Betrieb generieren sind FI-Schalter immer schwierig..

Aber sollte nicht genau da der Allstrom-FI der richtige sein?

Der RCD/FI ist keine Sicherung! Der ist ein reiner Personenschutz und erkennt Fehlerströme. Die Sicherung (LS-Automat, Schraubsicherung) ist für's Gerät und die Leitung zuständig, üblich in 16A ausgelegt im privaten Haushalt. Es gibt für 230V auch FI/LS Kombischalter, für 400V kenne ich die spontan nicht.

Danke für die Richtigstellung... Ich komme jetzt definitiv an die Grenzen meines gefährlichen Halbwissens

 

[Username86]

Aber sollte nicht genau da der Allstrom-FI der richtige sein?

Ist er auch, wenn allerdings die Summe aller Ableitströme durch die Elektronik mehr als 30mA sind arbeitet er ja auch korrekt und löst aus.
Anders wäre es, wenn du einen Typ A verbaut hättest. Der würde vermutlich gar nicht auslösen, da der Gleichstrom-Anteil, der aus der Elektronik drauf sein könnte, den FI permanent magnetisiert und somit seine Funktion auf der Wechselspannung quasi stört/unmöglich macht.

Laut meinem Bruder hört es sicht nach einem "durchgehendem Luftlichtbogen" an.

Mhm, den Begriff hab ich in 21 Jahren Beruf noch nicht gehört. Ein (Stör-)Lichtbogen wäre ein Kurzschluss der sich über die Luft nicht getrennt hat von den leitenden Enden (Schützkontakt, abgetrenntes Leitungsende, ganz spektakulär ein Hochspannungs-Schalter der langsam getrennt wird).
Nichtsdestotrotz würde ich es nun mal ohne den Netzfilter versuchen zu betreiben, wenn das die wahrscheinliche Ursache ist.

 

[DaTeach]

Lieber @Username86, den Filter bauen wir nächste Woche Mal aus und testen es! Ich möchte dir auf jeden Fall jetzt schon herzlich für deine Hilfe danken!
Liebe Grüße
Johannes

 

[Username86]

Bitte @DaTeach, ich helfe gerne! Auch wenn's jetzt nicht die einfachste Lösung ist, ich hoffe sie bringt was.

 

[DaTeach]

Hallo und einen schönen ersten Mai allerseits!
Wie haben heute den Frequenzfilter ausgebaut und den FU direkt hinter dem Hauptschalter angeschlossen. Und siehe da: der Bandschleifer funktioniert und der FI bleibt drin. Nur ist uns leider aufgefallen, dass auch aus dem FU ein Kratzendes "elektrisches" Geräusch kommt ( kann es leider nicht besser beschreiben, hab aber Videos gemacht). Mein Vater schaut sich den FU jetzt Mal genauer an und sucht nach dem Defekt da man den FU wenigstens öffnen kann.
Könnte ein Defekt im FU dazu geführt haben, dass der Filter den Geist aufgibt?

Ich möchte mich an dieser Stelle noch einmal bei allen bedanken, die mir geholfen haben.
Liebe Grüße,
Johannes

 

[Username86]

Und siehe da: der Bandschleifer funktioniert und der FI bleibt drin.

Glückwunsch dazu und gute Nachrichten!

Könnte ein Defekt im FU dazu geführt haben, dass der Filter den Geist aufgibt?

Ich kann mir nicht vorstellen welcher Defekt im FU einen Netzfilter beschädigen kann. War er korrekt angeschlossen? FI mit solchen Elektroniken ... Störungen durch den FU wäre an empfindlichen Geräten möglich, ich glaube es nicht.

Nur ist uns leider aufgefallen, dass auch aus dem FU ein Kratzendes "elektrisches" Geräusch kommt ( kann es leider nicht besser beschreiben, hab aber Videos gemacht).

Gerne auf YouTube o.ä. hochladen und mal zeigen, wenn du möchtest auch über PN.

Mein Vater schaut sich den FU jetzt Mal genauer an und sucht nach dem Defekt da man den FU wenigstens öffnen kann.

Ohne Oszilloskop, besseres Multimeter, Trenntrafo, Lötkolben und etwas Erfahrung mit solchen Bauteilen würde ich die Finger davon lassen. Die Gefahr etwas falsch zu machen, nicht richtig zusammen zu bauen und somit keine Funktion mehr zu haben wäre mir persönlich zu groß, ohne jetzt die Erfahrung/Fähigkeiten deines Vaters zu kennen.

 

[DaTeach]

Ich kann mir nicht vorstellen welcher Defekt im FU einen Netzfilter beschädigen kann. War er korrekt angeschlossen? FI mit solchen Elektroniken ... Störungen durch den FU wäre an empfindlichen Geräten möglich, ich glaube es nicht.

So langsam glaube ich, dass der Filter und der FU sich gegenseitig gestört und beschädigt haben...

Gerne auf YouTube o.ä. hochladen und mal zeigen, wenn du möchtest auch über PN.

Das soll er bekommen, Du musst die Lautstärke aber hochdrehen:

-Kratzen mit Filter

-Kratzen FU

Ohne Oszilloskop, besseres Multimeter, Trenntrafo, Lötkolben und etwas Erfahrung mit solchen Bauteilen

Da mache ich mir gar keine Sorgen. Das ist genau die Kragenweite meines Vaters Du kannst dir vieleicht ein Bild seiner Arbeit im ersten Short-Video machen. Er baut zB für den Deutschen Wetterdienst Gaschromatographen und andere Laborgeräte- komplett aus dem nichts.
AUßERDEM: Wenn er den FU himmelt, bekomme ich einen neuen von ihm 🤑

 

[Username86]

Kratzen mit Filter

Iiiiiieh....ziemlich lautes 50Hz knistern. Klingt definitiv nicht gesund, als ob ein Kondensator durchgeschlagen hat.

Am FU das Geräusch kann ich mir nicht erklären..das gleiche Geräusch nur deutlich leiser vermutlich? Die Zwischenkreise vom FU vertragen i.d.R. 800V, wird das Geräusch lauter wenn der Bandschleifer läuft? Hat's vielleicht doch 'ne Diode vom Gleichrichter zerschossen?

Da mache ich mir gar keine Sorgen. Das ist genau die Kragenweite meines Vaters

Klingt hervorragend! Bin auf seine Meinung und seine Analyse gespannt. Sowas hat man auch nicht alle Tage