Lernfeld 13 · Prüfung Teil 2

Systematische Störungsanalyse

Störungen an Maschinen systematisch analysieren: Vorgehen, Signalweg, Stromunsymmetrie, Umrichtermeldungen und Sicherheitsschaltgeräte.

21 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Eine systematische Störungsanalyse beginnt mit Information. Du fragst das Bedienpersonal, liest Meldungen und Diagnosepuffer und schaust dir die Anlage an. Dann stellst du Vermutungen auf, ordnest sie nach Wahrscheinlichkeit und prüfst sie mit gezielten Messungen. Nach der Behebung testest du die Funktion, suchst die eigentliche Ursache und dokumentierst alles.

Schaltet ein Aktor nicht, verfolgst du den Signalweg in fester Reihenfolge: Wird der Ausgang im Programm gesetzt, leuchtet die LED der Ausgangsbaugruppe, liegt Spannung an der Klemme, kommt sie am Aktor an, und funktioniert der Aktor selbst? So grenzt du den Fehler ohne Raten ein. Zieht ein Schütz nicht an, kommen Steuerspannung, Sicherung, Taster, Verriegelungskontakte, Leitung und Spule in Betracht.

Wird ein Motor zu warm, misst du die Ströme in allen drei Außenleitern. Ungleiche Ströme deuten auf unsymmetrische Netzspannung, schlechte Kontakte oder Wicklungsfehler. Weitere Ursachen sind Überlast, verschmutzte Kühlung oder zu häufiges Schalten.

Frequenzumrichter melden typische Fehler: Überstrom bei zu kurzer Hochlauframpe oder Kurzschluss, Überspannung im Zwischenkreis bei zu schnellem Bremsen ohne Bremswiderstand, Unterspannung bei Netzproblemen und Übertemperatur bei schlechter Kühlung. Lässt sich ein Sicherheitsschaltgerät nach Not-Halt nicht quittieren, obwohl die Not-Halt-Taster entriegelt sind, prüfst du den Rückführkreis mit den Öffnerkontakten der nachgeschalteten Schütze.

Das solltest du dir merken

Erst Informationen sammeln, dann Vermutungen gezielt messend prüfen.
Signalweg vom Programm über Baugruppe und Leitung bis zum Aktor verfolgen.
Überspannung im Zwischenkreis entsteht meist durch zu schnelles Bremsen.
Ein nicht quittierbares Sicherheitsschaltgerät kann am offenen Rückführkreis liegen.

Formeln

Mittelwert der Außenleiterströme: $I_{m} = \frac{I _{1} + I _{2} + I _{3}}{3}$; $I_{1}$ bis $I_{3}$ gemessene Außenleiterströme in A
Stromunsymmetrie: $Δ i = \frac{I _{max,Abw}}{I _{m}} \cdot 100 %$; $I_{max,Abw}$ größte Abweichung eines Außenleiterstroms vom Mittelwert in A

Typische Fehler in der Prüfung

Ohne Plan Bauteile getauscht und die eigentliche Ursache nicht gefunden.
Nach der Reparatur die Ursache nicht dokumentiert, sodass derselbe Fehler wieder auftritt.
Überspannungsmeldung des Umrichters auf das Netz geschoben statt auf die Bremsrampe.

Tipps aus der Werkstatt

Störungsanalyse ist immer dieselbe Kette: Störung aufnehmen und absichern, Informationen sammeln (Diagnosepuffer, Bediener, Unterlagen), Hypothese bilden, gezielt messen, beheben, Funktion prüfen, dokumentieren. Im Diagnosepuffer zählt der älteste Eintrag der Störungskette, die späteren sind meist Folgefehler.
Ein Drehstrommotor, der brummt und nicht anläuft, hat fast immer nur zwei Phasen: Sicherung, Schützkontakt oder Klemme prüfen. Sporadische Busabbrüche beim Anlauf eines Umrichters sind ein EMV-Thema: Schirmauflage, Leitungs- führung, Potentialausgleich und Abschlusswiderstände kontrollieren.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

21 Aufgaben zu „Systematische Störungsanalyse“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Betriebstechnik (KMK), Lernfeld 13; DIN EN 60204-1, DIN EN ISO 13849-1, DIN 31051. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.