Schritt-für-Schritt-Ansatz für die Fehlersuche im System

Auszug aus dem Buch Motor and Drive Troubleshooting (Fehlersuche bei Motor und Antrieb) von Glen A. Mazur, erschienen im Verlag American Technical Publishers

Verwenden Sie eine gute Strommesszange oder ein Digitalmultimeter, beispielsweise das Multimeter Fluke 87V, um grundlegende einphasige Spannungs- oder Strommessungen durchzuführen.
Verwenden Sie eine gute Strommesszange oder ein Digitalmultimeter, beispielsweise das Multimeter Fluke 87V, um grundlegende einphasige Spannungs- oder Strommessungen durchzuführen.

Die Fehlersuche ist eine Vorgehensweise Schritt für Schritt mit dem Zweck, ein Problem in einem System oder einem Prozess schnell und einfach zu identifizieren. Die richtigen Testinstrumente machen den Prozess reibungsloser und ermöglichen es, sekundäre Probleme einfacher zu erkennen, wo diese vorhanden sind. Zur Fehlersuche bei einem System, einem Prozess oder einer Anlage beginnen Sie damit, technische Aufzeichnungen aus relevanten Quellen zu sammeln. Dies umfasst Erstausrüster (Original Equipment Manufacturer, OEM), Lieferanten, Auftragnehmer, Bediener und Instandhaltungsabteilungen. Wählen Sie angemessene persönliche Schutzausrüstung und Testinstrumente für die Aufgabe. Isolieren Sie dann den Teil des Systems oder der Anlage, der getestet werden soll. Erfassen Sie Messwerte an diesem Teil, um auf Fehlfunktionen zu prüfen. Es können mehrere Messungen nötig sein, um entweder den einwandfreien Betrieb zu bestätigen oder ein Problem zu erkennen.

Sobald ein Problem lokalisiert wurde, reparieren Sie dieses und testen Sie den Problembereich, um das einwandfreie Funktionieren sicherzustellen. Für den Reparaturprozess kann ein technischer Service, der Austausch von Teilen oder die Geltendmachung einer Gewährleistung erforderlich sein. Führen Sie zusätzliche Messungen durch, nachdem die anfängliche Reparatur abgeschlossen ist, um zu ermitteln, ob noch weitere sekundäre Probleme bestehen.

Wenn alle Reparaturen abgeschlossen sind, dokumentieren Sie die durchgeführten Prozesse. Schließen Sie dabei das ursprüngliche Problem, alle durchgeführten Tests und Messungen und alle zur Reparatur des Problems unternommenen Maßnahmen ein, sofern ein Problem gefunden wurde. Führen Sie auch alle sekundären Probleme auf, falls vorhanden, zusammen mit Vorschlägen zur Lösung. Warten Sie die persönliche Schutzausrüstung und die Werkzeuge, die Sie bei der Fehlersuche verwendet haben, und räumen Sie sie wieder auf. Notieren Sie alles, was den Prozess verbessert hätte, beispielsweise zusätzliche Werkzeuge oder Schulung.

Bei elektrischen Problemen kann die Fehlersuche einen so breiten Bereich wie ein Gebäude oder System oder einen so spezifischen Bereich wie eine einzelne Komponente betreffen. Die Fehlersuche bei elektrischen Anlagen beginnt mit grundlegenden Tests und bewegt sich dann weiter hin zu erweiterten Prüfungen, falls nötig. Spannungs- und Stromprüfungen sind die häufigsten Verfahren. Sie werden in der Regel zuerst an einfach zugänglichen Mess- oder Zugangspunkten durchgeführt.

Spannungsprüfungen

Wenn eine Anlage eingeschaltet ist, ist eine Spannungsprüfung der logische erste Schritt bei der Fehlersuche. Zum Vergleich sollte die Spannung bei ein- und bei ausgeschalteter Anlage gemessen werden. Bei ausgeschalteter Anlage sollte die an die betroffene Anlage gelieferte Spannung im Bereich von -10 % bis +5 % der Spezifikation der Anlage auf dem Typenschild liegen.

Bei eingeschalteter Anlage sollte sich die Betriebsspannung um nicht mehr als maximal ±3 % von der bei ausgeschalteter Anlage gemessenen Spannung ändern. Idealerweise sollte die gemessene Spannung in einem angemessen dimensionierten Energieverteilungssystem sich nicht ändern, unabhängig davon, ob die Anlage ein- oder ausgeschaltet ist. Eine Differenz ist ein Anzeichen dafür, dass das Energieverteilungssystem überladen ist, Leiter unterdimensioniert sind oder anderweitig zu lange Zeit Energie liefern. Hohe Spannungsabfälle erfordern in der Regel eine Systemprüfung.

Bei der Durchführung grundlegender Spannungsprüfungen ist es wichtig, eine ordnungsgemäße Erdung sicherzustellen. Außerdem muss sichergestellt werden, dass Messungen zwischen allen Phasen durchgeführt werden, Phase-zu-heißem Leiter, Phase-zu-Neutralleiter (nicht geerdet) und Phase-zu-Masse-Leiter (geerdet). Diese Phase-zu-Phase-Messwerte dürfen nicht mehr als 1 % bis 3 % voneinander abweichen. Wenn bei der Erfassung von Spannungsmessungen Sicherungen vorhanden sind, müssen diese geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie einwandfrei funktionieren.

Wenn die Spannung in die und aus der Sicherung gleich ist und die Spannung durch die Sicherung 0 V beträgt, ist die Sicherung gut (geschlossen). Wenn andererseits am Ausgang der Sicherung keine Spannung gemessen wird, ist sie schlecht (geöffnet). Die gleiche Messung sollte auch an einzelnen Lastpunkten in der Anlage durchgeführt werden, z. B. Motoren. Die gelieferte Spannung sollte im Bereich von 110 % bis +5 % der Spezifikation des Motors auf dem Typenschild liegen, wenn sie bei eingeschalteter Anlage gemessen wird.

Stromprüfungen

Verwenden Sie eine gute Strommesszange oder ein Digitalmultimeter, beispielsweise das Multimeter Fluke 87V, um grundlegende einphasige Spannungs- oder Strommessungen durchzuführen.
Ein mobiles Oszilloskop, beispielsweise das Messgerät ScopeMeter® Fluke 190-204, ist für erweiterte dreiphasige Messungen ideal geeignet.

Stromprüfungen sind wichtig, weil sie Probleme aufdecken, die bei Spannungsprüfung nicht erkannt werden. Bei einer Stromprüfung kann ermittelt werden, ob ein Motor volle Kraft oder halbe Kraft liefert oder sogar gar nicht funktioniert, während die Spannungsmessungen am Motor und der Last konsistent sein können. Bei einer Stromprüfung wird genau angezeigt, wie belastet ein Motor tatsächlich ist. Bei voller Kraft muss der Messwert der auf dem Motor-Typenschild angegebenen Stromspezifikation entsprechen. In der Regel sollten die meisten Motoren jedoch weniger aufnehmen. Es ist auch wichtig, den Strom über die Zeit hinweg zu messen. Im Unterschied zur Spannung, die im Allgemeinen gleich bleibt, ändert sich die Stromstärke, wenn sich die erforderliche Last ändert.

Strom- und Spannungsprüfungen können grundlegende Probleme aufdecken, beispielsweise offene Sicherungen, Leistungsverluste und überlastete Motoren. Um jedoch zu verstehen, wie ein Motor oder ein System über die Zeit hinweg funktioniert, sind komplexere Prüfungen und Messungen notwendig. Diese können Messwerte der minimalen, maximalen, relativen und Spitzentemperatur umfassen, die mit einem Digitalmultimeter (DMM) oder einem tragbaren Oszilloskoperfasst werden können. Mit tragbaren Oszilloskope können ergänzend zu NetzqualitätsmessgerätenPrüfungen bezüglich Problemen mit Signal-Verzerrungen durchgeführt werden. Tragbare Oszilloskope eignen sich dank ihrer erweiterten Prüffunktionen ideal für erweiterte Messungen.

Sollte eine Prüfung auf ein mögliches Problem hindeuten, kann das Problem durch ein tragbares Oszilloskop speziell isoliert werden. Mit diesen Messverfahren können allgemeine Probleme erkannt werden. Ebenso können schwerwiegendere und potenziell schädigende Probleme erkannt werden. Erweitere Messungen, die über die Zeit hinweg durchgeführt und engmaschig überwacht werden, können entscheidende Informationen über Systeme und Anlagen liefern.

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