Apua vianetsintään ? - pikkujyrsin polttaa sulaketta

[Seppo K]

Kiinalainen pikkujyrsin alkoi polttaa sulaketta: koneen oma 10A fast + autotallin 16A automaattisulake.

Mistä ja miten aloittaa vianetsintä ja paikantaminen?

Kovametallipalainen nurkkajyrsin pääsi haukkaamaan liikaa, jolloin kone pysähtyi. Samalla laukesi autotallin automaattisulake - ei vielä tuolloin koneen oma F10A.
Aktivoin automaattisulakkeen, nostin terän ylös, kokeilin että mekaniikka liikkuu vapaasti, mutta kun sitten kokeilin käynnistystä, kone polttaa nyt sekä oman että talon sulakkeen. Oma sulake palahtaa välittömästi napsahtaen ja palaa mustaksi. Mikään ei liikahda.

Tutkalin elekroniikan eikä silminhavaittavaa vikaa näy, mistään ei päässyt karkuun sitä elämää ylläpitävää savua eikä tullut katkua, moottorikin pyörii kevyesti eikä kuumennut. Vaihde toimii, eli hammaspyörät on kunnossa. Kokeilin myös vapauttaa karan kokonaan vaihteella jolloin käynnistyksessä vain moottori ilman suurempaa kuormaa, mutta sama sulakkeen poltto tapahtuu.

Jokin siis sähköpuolella, mutta miten ja mistä aloittaa vian paikallistaminen?

Tuossa Sumoren 2217:ssa on 750W moottori, ja se taitaa (ainakin tarran mukaan) olla suoraan 220V.
Jos ongelma on moottorissa, niin mistä tuohon saa moottorin näppärimmin?

Tuli CNC-osien työstöön tauko - perhana.

[saumik]

Vaikuttaa siltä et sulla ois karamoottorin (kollektorin) käämit kärähtäneet Tai nopeuden säädin, itse ottaisin ensin karamoottorin pois pelistä ja kokeilisin toimiiko kaikki muu

[Kremmen]

Moottorin käämit ei kyllä yleensä tuhoudu ihan sekunneissa vaikka kone olisi jumissakin. Jos näin kävisi niin puolet maailman oikarikoneista olisi jo varmaan sauhunnut. Siis voihan olla että näin on kuitenkin käynyt, mutta itse epäilisin ensin moottorin ohjaimen tehopuolijohteita. Minkähänlainen nopeussäätö tuossa karassa mahtoi olla? Jos siellä on jonkinlainen vaihtosuuntaaja, niin katsopa sen sillan fetit tai mitä IGBTtä siellä nyt mahtaa olla. Jos karamoottori oli 3-vaihe vaihtovirtamoottori niin moottori irti ja mittaat ohjaimen syöttöjohdoista resistanssin. Sähköt poiskytkettyinä kaikkien johtimien välistä parittain mitattuna resistanssi pitäisi olla suunnilleen sama ja aika iso (ei voi tietää mitä purkuvastuksia tms siellä ehkä on). Vähänkään oikosulun näköinen tulos meinaa että joku kytkinpuolijohde on kaatunut saappaat jalassa. Samalla on kätevä mitata moottorikin, ja taas pitäisi resistanssin johdinparien välissä olla sama (matala), ja runkoa vasten ääretön.

[Seppo K]

Juu, ei ollut moottorin irrotuksesta apua - sulake paukahtaa heti irrotuksesta huolimatta.

Moottorin on yksinketaisen teippitarran mukaan 220V, 2-johdinta, hiilet jne.

Tuohan on samanlainen kuin nuo BF20:t ja vastaavat. Portaaton säätö.

Pikaisesti katsoen mikään kivi ei ole näyttänyt ottaneen itseensä. Pitää nuo kortit päästellä ahtaasta kotelostaan jotta voi niitä tarkemmin tutkailla.  Johtojen mitassa on kiinanpojat säästelleet - hankala on kortteja tutkia kun ei saa vedettyä ulos kotelosta kunnolla.

[jyrki.j.koivisto]

Noin se omakin kortti pamahti (KF-25), thyristori vai triakkiko se sielä tykkäs kyttyrää moottorin käämityksen petettyä. Jossain täälä on jotain jutun tai kuvan tapasta omasta korjailusta. Koitappa pukata vaikka akusta virtaa moottorille ja kato pyöriikö enää.

http://www.cnc-tekniikka.com/CNC-forum1/index.php?topic=1271.msg6008#msg6008

Moottorihan näissä koneissa on kestomagneettimoottori

[Seppo K]

Kyllä moottori pyörii 12 V akulla kokeiltaessa.

Hieman sirisee eri tavalla toiseen suuntaan pyöriessään, mutta samalla hitaalla nopeudella pyörii molempiin suuntiin.

Niinpä niin. Moottorin kyljessä ei ole mitään tyypikilpeä - ainoastaan tuo tarra 220V.
Hiiletkin tarkistin - hyvässä kunnossa ovat - uusihan tuo kone käytännössä on.

[jyrki.j.koivisto]

Kortti on hyvin todennäköisesti syystä tai toisesta saanut siipeensä. Aika paljon joutuu purkamaan ennen kuin sen saa pihalle. Kremmeni voinee paremmin avustaa jos ite meinaat korttia korjata. Meneekö takuuseen?

Tuosta syystä miksi oma kone laukes on hieman hankala tehdä syy analyysejä, joko kiinanpojat on mitoittanut komponentit sinne alarajalle tai sitten komponentit rikkoontui moottorin surkeuden vuoksi. Joka tapauksessa moottori sanoi pelinsä poikki joitain kuukausia kortin korjauksen jälkeen.

[Seppo K]

Pitää kysellä josko takuu vielä auttaa.
Tuo konehan minulle vaihtui talvella, kun alussa toimittivat tehtaalta vahingossa laitteen lyhyemmällä pöydällä. Tällä en ole paljoa ehtinyt työstääkään - vain noita CNC-osia.

Tässä Sumoren koneessa eivät ole "vaivautuneet" komponenttien tyyppejä hiomaan pois.
S6025 (2kpl) ja D6025L (3kpl) ovat nätisti rivissä, eikä yhdessäkään päällepäin näy mitään vauriota. Kuten ei muutenkaan nopeussäätimessä näy mitään poikkeavaa.


Sen kyljestä jopa löytyi valmistajan nimi ja datatiedot: 0-180V pitäisi antaa ulos DC-moottorille.

[jyrki.j.koivisto]

Jos et takuuseen saa niin epäilen tuota tyristoria (omastakin kun oli paukahtanut) http://www.vekoy.com/product_info.php?products_id=3187 sopinee näin äkkiseltään katottuna, paitti että bt152:ssa anodi on kotelon rungossa. S6025:sta saa to-220 kotelolla kahta eri versiota (S6025L anodi EI ole kotelossa tai S6025R anodi ON kotelossa) tuon kanssa saa olla tarkkana ettei satu vahinkoja.

BT152 PITÄÄ eristää jäähystä, jos ite koitat korjata, parempi tietysti olisi jos löytäsit saman piirin. Eristelevy kotelon ja jäähyn väliin sekä muovinen kiristusruuvi/pultti.

[Seppo K]

Tässä on komponenttien rungon eristys jäähystä tehty ihan nätisti (ja se näkyy kuvissakin): takana eristepaperi, ja ruuvien alla muoviset holkit, jotka estää myös sivukosketuksen.

[jyrki.j.koivisto]

Sitten ei pitäisi olla ongelmia vaihtaa tuo linkittämäni piiri tilalle, pinnijärjestys on oikea (kai :) ), mutta virtaa tuo bt152 lupaa hieman vähemmän. En tiedä tuota S6025:sen valmistajaa mutta bt:t on mielestäni ihan laatu tavaroita (näitäkin kai valmistaa monikin en tosin varmaksi tiedä) Ootellaan Kremmenin mielipidettä...

[Kremmen]

Se oli siis tasavirtamoottori. Enpä ole tarkemmin tutustunut juuri tuohon ohjaimeen, mutta jos se on tyristorisilta kuten mitä ilmeisimmin on jos siinä on S6025 sillan kivinä, niin sitten epäilen kyllä että juurikin noita tehokiviä on kärähtänyt. Jos moottori jumittuu isolla ohjauskulmalla (eli pyörii joltistakin vauhtia juuri ennen jumia) niin ankkurivirta hyppää taivaaseen ja kivet menee samantien, kevyesti yhden verkon puoliaallon aikana pahassa tapauksessa. Päällepäin ei välttämättä näy mitään jos kivi on täydessä oikosulussa, nimittäin silloin siinä ei tapahdu mitään järkyttäviä tehohäviöitä kun jännite on pieni sen yli.
Tyristorit vaihtoon vaan; jollei pysty mittaamaan niin parasta vaihtaa kaikki kun muuten sinne jää kuitenkin ainakin 1 rikkinäinen. Digikeyltä löytyy samaan koteloon S6055 jonka virrankesto on siis 55 A (S6025 kestää 25A kuten tyyppikoodi paljastaa). Noita näkyy saavan sieltä hintaan 3,68$ yksin kappalein. Kätevä tapa hommata pieniä määriä kamaa Digikeyltä on VV-soft Oy:n pyörittämä kimppatilaus https://vvsoft.fi/dk/.

Vähän huonoa suunnittelua tuommoinen. Eihän moottorin ylikuorma ole tällaisessa käytössä mikään maailman ihme. Tavallinen johdonsuoja siellä ryhmäkeskuksessa ei ehdi edes säikähtää kun tilanne on jo ohi eli siitä ei ole apua ohjaimen suojaamisessa. Sulakkeenkin pitäisi olla ultranopea puolijohdetyyppi, tavallisilla ei tee mitään. Toi 55 A tyristori ja tämä sulake http://fi.farnell.com/siba/10-005-07-10a/fuse-ultra-rapid-10a/dp/901933 voisi ehkä jo olla toimiva yhdistelmä.


Edit: Muuten tuo BT152 on vastaava, mutta sen nimellisvirta on vain puolet. Ei riitä missään tapauksessa kun juuri virrankeston puutteessa nuo kärähtää. Koneen nimelliskuorma ylittyy helposti hetkittäin ja puolijohteiden termiset aikavakiot ei ole kovin pitkiä, että virrankestoa pitää olla alkuperäistä enemmän, ei vähemmän. Kinuskeilla on taipumusta tuohon alimitoittamiseen jo muutenkin.

Ja vielä: Nyt vasta huomasin alkuperäisestä viestistä, että tuo olikin puoliohjattu silta joten siellä on ala- tai yläpuoli diodeilla D6025. Niistä ei Teccor taida tehdä 55 A versiota. Digikeyltä löytyy useitakin 600V 30A komponentteja mutta 2-jalkaisessa to220 kotelossa jossa anodin joutuu taivuttamaan 3. reiästä 2. reikään. Ei sinänsä mikään hankala homma. Ja tuo lisävirran kesto olisi kyllä tervetullut.

[jyrki.j.koivisto]

Tuosta pienemmästä virrasta jo huomautinkin, oma tyristorin vaihto triakkiin onnistui kyllä vaikka virtaa triakkikin lupasi vähemmän. Uumoilen että tuossa kortissa on käytettu kiinanpoikien amppeereilla tehtyjä piirejä...  :) Jonkin sortin virranrajoitus näissä kai on kun kortilla on potikoita säätämiseen. Laadukkaampi tyristori taitaa kelvata vaikka onkin hieman alitehoinen, mutta tämä on ihan mutu tuntumaa.

[Kremmen]

Tyristorin toimintaperiaatteesta johtuen virranrajoitus ei pysty ratkaisemaan sitä ongelmaa, että moottori jumittuu äkillisesti. Tyristorisiltahan on ikäänkuin diodisilta eli tasasuuntaa vaihtojännitteen aivan samalla tavalla, paitsi että tyristori liipaistaan hilapulssilla johtavaksi halutulla hetkellä. Tasajännitteen säätö tapahtuu suoraviivaisesti liipaisemalla tyristorit halutussa verkon vaihekulmassa, jolloin ne alkavat johtaa aina seuraavaan puolijakson nollakohtaan asti. Sen jälkeen uusi liipaisu seuraavalla puolijaksolla halutussa kohdassa jne jne. Kun liipaisu on kerran suoritettu, tyristori on johtavassa tilassa kunnes jännite ja/tai läpimenevä virta alittavat johtavuusrajan. Mikään virranrajoitusmenetelmä ei pääse enää tähän väliin koska ei ole keinoa kääntää tyristoria pois päältä sen kerran mentyä johtavaksi.
Yksi verkon puolijakso kestää 10 ms ja vaikka mekaaninen jumitilanne kestäisi kehittyä useiden puolijaksojen aikana, niin on silti aivan mahdollinen skenaario, että virtarajaa ei ylitetä ennenkuin moottori jo tökkääkin ja sitten se ylitetään reilusti. Jos tyristori on kuitenkin ehditty jo liipaista niin se on voi voi. Tilanne on todennäköisesti hyvin harvinainen, mutta ikävä juttu on, että sen tarvitsee tapahtua vain kerran ja homma on laaki ja vainaa. Tähän väliin puree tyristorin virrankeston kasvattaminen jotta se selviää sen kriittisen silmänräpäyksen joka ultranopealta sulakkeelta kestää palaa tyristorin puolesta. Hinnan puolestahan olisi edullisempaa poltella noita tyristoreita mutta kun ne on niin hankalia vaihtaa...
Tämän takia suosittelin tyristorin virrankeston reilua kasvattamista ja sulakkeen vaihtoa niin nopeaan kuin markinoilta löytyy. Ainoa vaihtoehto tuolle sulakkeelle on perinteinen sorkkarautapiiri järeällä tyristorilla, jolloin annetaan johdonsuojan / normaalisulakkeen tehdä tehtävänsä. Mutta sorkkarauta saa siinä tapauksessa luvan kestää luokkaa 100-200 A. Ei olisi mikään huono ratkaisu sekään.

[Seppo K]

Kiitos Kremmen,

DigiKey:ltä näyttäisikin olevan potentiaalisesti tilaus lähdössä tänään, joten taidanpa liittyä mukaan.

Mitä arvioit - ja tämähän voi olla vain arvio - ovatko nuo dioditkin potentiaalisesti kärvähtäneet?
Ajattelin siksi, jos tilaan kokeeksi myös nuo olevilla arvoillakin olevat kivet ja vaihdan ne ensin kokeeksi, ja vasta sitten kun näen että muu osuus toimii, vaihdan tehokkaammat ja samalla dioditkin.

Kun mainitsit että 30A diodeja on montaa mallia, olin aluksi hukassa valinnnan suhteen. Kuitenkin varastossa näyttää olevan vain yhtä mallia 30ETH06PBF-ND, joka lienee sopiva?  Ongelma ei ole jalkoja hieman "oikeisiin reikiinsä ohjata".

Onhan tuossa koneessa myös oma 2 sentin lasiputkisulakekin, ja se oli juuri tuo Fast 10 A. Se vain ei palanut vian hetkellä, mutta palaa sen jälkeen aina.
Pitänee etsiä eikös siihen löydy myös "super-fast" versiota, jos se sitten muita piirejä paremmin suojaisi. Jumitilanteita kun todennäköisesti tapahtuu joskus jatkossakin.