Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltung Vorschubmotor Schweißgerät


von Timo N. (tnn85)


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Hallo,

ich habe eines dieser billigen 90A Fülldraht-Schweißgeräte vom Baumarkt 
(Marke Einhell BT-FW 100).
Beim Kauf (gebraucht), war der Vorschubantrieb defekt, den ich durch 
Ersatz eines Transistors reparieren konnte.
Ich habe bei der Reparatur des Schweißgerätes den angehängten Schatplan 
verwendet.
Da ich nun vorhabe, das Schweißgerät umzurüsten (Gleichstrom, geregelter 
Vorschub) habe ich ein Verständnisproblem bei der Interpretation der 
Funktion der Widerstände R4 und R3. Was sollen die denn genau bringen?

Zum Verständnis des Schaltplans:

FM: Fan Motor zur Kühlung des Trafos
TR1: Schweißtrafo mit den Studen 45A (Min) und 90A (Max)
TH: Thermoschalter bei Überhitzung
CR1 /CR2: Relays, die die die entsprechenden Schalter schließen, wenn TS 
gedrückt
TS: Taster an der Schweißpistole zum starten des Schweißvorgangs und 
Vorschubs
M: Vorschubmotor
WR1: Poti zur Einstellung der Vorschubgeschwindigkeit
R5: Freilaufwiderstand (Bremst den Motor, wenn Taster geöffnet)


Falls noch Infos fehlen, kann ich die nachliefern.
Bitte keine Kommentare der Art: "Diese Billiggeräte sind eh Schrott". Es 
geht hier ums Verständnis.

von Herbert Busch (Gast)


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Hallo Timo,
ich versuche eine Erklärung zu finden:
hierbei muss man die Besonderheiten einer Schweißanlage kennen. Und auch 
die Sicherheitsbestimmungen falls man Veränderungen vornehmen möchte; 
dies vorne weg.
Nun zur Schaltung: Der Vorschubmotor wird aus der Schweißspannung 
gespeist.
Die Einschaltung des Drahtmotors sowie die primärseitige Zuschaltung 
werden über Relais durch einen Taster an der Handzange ausgelöst. Die 
Leitungen werden in der Regel in einem Schlauchpaket geführt. Die 
Schweißleitungen sollten bis zur Schweißstelle parallel geführt werden, 
um Induktionsfelder zu vermeiden. Ebenso treten beim Zu- und Abschalten 
des Schweißstromes Überspannungen auf, die sich auf die im Schlauchpaket 
befindlichen Leitungen auswirken.
Dieses ist in der gegebenen Maschine der Fall. Die beiden Leitungen zum 
Taster werden vom Steuertafo potentialfrei geführt. Da ein Pol der 
Schweißspannung an der Schweißstelle geerdet ist wird die Schaltspannung 
durch TR2 ebenfalls über die beiden Widerstände R3 und R4 auf "Masse" 
gelegt. (Die Widerstände dienen weiterhin zum Schutz des Trafos falls 
auf den Leitungen zum Taster ein Erdschluss auftritt und vorher die 
Sicherung auslösen kann.)

von Timo N. (tnn85)


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Also ich fasse nochmal zusammen. Sie sehen zwei Gründe:

1. Punkt zwischen R3 und R4 auf Masse legen. -> Grund habe ich nicht 
verstanden zumal ja nicht gesagt ist, dass genau die Leitung, die mit 
der Stelle verbunden ist, die Masseleitung ist. Ist sowieso egal, da 
galvanisch getrennt.

2. Schutz vor Erdschluss der Leitungen zum Taster. -> Die Leitung zum 
Taster haben gerade mal die 12VAC von TR2. Da ist kein Schutz notwendig.

Vielleicht habe ich auch die Ausführung noch nicht so ganz verstanden. 
Vlt können Sie es noch anders beschreiben.

von Herbert Busch (Gast)


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Grundlagen: Beim Schweißen wird durch den Trafo durch eine kleine 
Spannung ein großer Schweißstrom für den Lichtbogen und dadurch das 
Abschmelzen des Drahtes erzeugt. An der Schweißstelle entsteht ein 
Kurzschluss.

Die dargestellten Szenarien sind immer in Einklang mit den VDE- 
Vorschriften zu betrachten. Die Sekundärseite des Schweiß Trafos ist zu 
erden. Dabei ist es egal, welcher Anschluss geerdet wird; die 
Sekundärseite des Trafos ist niederohmig.
ZU 1: Egal ist das nicht. Der kleine Trafo besitzt keine "Sichere 
Trennung". Bei einem Isolationsschaden würde die Netzspannung am 
Schalter anliegen. Durch den Kurzschluss am Lichtbogen und der kleinen 
Impedanz der Sekundärseite des Schweißtrafos spielt der Erdungsanschluß 
keine Rolle. Den Erdungsanschluß wird man nicht an die Handzange legen: 
oder?
Zu 2: selbst die kleine 12V Spannung hat ihre Tücken wenn man die 
Gesamtanlage betrachtet. Auf diesen Leitungen kann man sich parasitäre 
Ströme einfangen. Die Schweißleitungen verhalten sich durch den 
Wechselstrom wie ein Trafo mit einer Wicklung. In diesem Milieu befindet 
sich nun diese 12V- Leitung.
Außerdem handelt es sich hier zwar um Kleinspannung aber nicht um 
Schutzkleinspannung bei der andere Kriterien gelten.
Die Schweißeinrichtungen unterliegen bestimmten VDE- Normen, die 
üblicherweise auf dem Typenschild angegeben sind. Vielleicht haben Sie 
die Gelegenheit sich in diese Vorschriftenwerke einzulesen. Ebenfalls 
hilfreich ist die Gebrauchsanweisung des Herstellers.
Fazit: für den Gebrauch von elektrischen Anlagen steht die Sicherheit 
des Bedieners an erster Stelle.

von THOR (Gast)


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Herbert Busch schrieb:
> An der Schweißstelle entsteht ein
> Kurzschluss.

Der Lichtbogen ist kein Kurzschluss, über die Lichtbogenstrecke fällt 
eine gewisse Spannung ab.

Sonst würde definitionsgemäß die gesamte Verlustleistung im Trafo 
anfallen und Lichtbogenschweissen wäre unmöglich.

Herbert Busch schrieb:
> Dabei ist es egal, welcher Anschluss geerdet wird;

Die Seite die von Elektronen beschossen wird heizt sich stärker auf. Je 
nach Elektrode und zu schweissendem Material kann ziemlich wichtig 
werden.

von Herbert Busch (Gast)


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THOR schrieb:
> Der Lichtbogen ist kein Kurzschluss, über die Lichtbogenstrecke fällt
> eine gewisse Spannung ab.

Mit diesem Gerät müssen sie mit der Handelektrode erst einen Kurzschluss 
erzeugen. Das Prinzip ist wie mit Stabelektrode. Wie sonst soll bei 
einer Leerlaufspannung von 30V ein Lichtbogen entstehen. Es gibt hier 
keine Zündeinrichtung wie beim WIG/MAG mit Schutzgas.
Entscheidend für das Schmelzen des Metalls ist die Stromstärke.

THOR schrieb:
> Die Seite die von Elektronen beschossen wird heizt sich stärker auf. Je
> nach Elektrode und zu schweißendem Material kann ziemlich wichtig
> werden.

Ich muß mich wiederholen: Hier wird mit Wechselstrom geschweißt. Mit 
Elektronen beschießen ist ein anderes Fachgebiet.

Timo N. schrieb:
> Da ich nun vorhabe, das Schweißgerät umzurüsten (Gleichstrom, geregelter
> Vorschub)

Lass die Finger davon, das wird nicht funktionieren. Mit Gleichstrom 
schweißen ist anderes Gebiet, dazu benötigt man andere Geräte, die dafür 
ausgelegt sind.

Timo N. schrieb:
> Funktion der Widerstände R4 und R3. Was sollen die denn genau bringen?

Das war Ihre  eigentliche Frage. Ist die beantwortet und verstanden 
worden?

von Timo N. (tnn85)


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Um ehrlich zu sein, nein, ich habe gar nichts verstanden.

1. Warum soll man eine der beiden Sekundäranschlüsse erden müssen? Bei 
einem Trenntrafo nutzt man schließlich diese Eigenschaft zur Sicherheit 
des Anwenders extra aus, dass keine der beiden Anschlüsse geerdet ist. 
Außerdem sind beide Anschlüsse (Massezange und Schweißelektrode über 
Stromdüse) unter Umständen in Kontakt mit den Händen des Anwenders.

2.Parasitäre Ströme? Wirklich? Das ist doch jetzt ein Scherz, oder? Wenn 
dem der Fall wäre, warum ist der Schweißtrafo dann überhaupt galvanisch 
mit der Sekundärseite des kleinen Trafos für den Handtaster verbunden? 
Diese Verbindung wäre unnötig beziehungsweise eher störend (der 
Sicherheit wegen)

VDE-Normen existieren, ja. Aber dafür gibt es auch Gründe. Die würde ich 
gerne aus Wissenshunger verstehen.

Der Umbau wird gemacht, da dieser schon von vielen anderen auch schon 
erfolgreich durchgeführt wurde. Das ist keine Rocket Science. Hier geht 
es auch um kleine Spannungen < 31 VAC, also eher ungefährlich.

von Timo N. (tnn85)


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Push.

Hat jemand die Erklärung von Herbert verstanden und kann mir erklären 
was er meint?
Oder kann mir jemand meine eigentliche Frage beantworten?

Soweit ich das verstanden hat, meint er, dass wenn die Verbindung 
zwischen CN1 Pin 2 und dem Spannungsteiler aus R3 und R4 nicht bestehen 
würde, dann würde die Leitung zum TS (Schalter zum Starten des Vorschubs 
und Schweißens) potentialfrei sein, da sie durch TR2 ja galvanisch 
getrennt ist.

Ist diese Potentialfreiheit wirklich so tragisch?
Auch wenn ein Isolationsschaden am TR2 auftreten sollte, ich würde ja 
durch das Kunststoff des Schalters an der Handzange trotzdem noch vor 
den Leitungen des Schalters TS geschützt sein.

von joe (Gast)


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Hi @tnn85, @Timo N,

hast du mittlerweile den Umbau erfolgreich geschafft?

Ich habe das gleiche Gerät hier und stehe vor der Herausforderung, dass 
der Drahtvorschub ebenfalls nicht mehr funktioniert.

Kannst du mir in deinem Schaltbild erklären, wozu CR1 der 
Schließerkontakt benötigt wird, bzw. welche Funktion dieser in 
Verbindung mit C1 realisiert?

Prinzipiell müsste ich doch an der Klemme sowie dem Brenner zu jedem 
Zeitpunkt eine Spannung anliegen haben, oder?

von Uli S. (uli12us)


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Ich würde ganz einfach den Vorschub mit nem regelbaren Netzteil 
antreiben.
Diese Billigteile, dies bei Ali usw gibt, haben lediglich nen DC-Motor 
drin.
Irgend so ein Mabuchi, Johnson Teil mit Getriebe, dass die nur um die 
100UPM machen. Einschalten kann mans ja nach wie vor mit einem der 
beiden dafür vorgesehenen Relais.

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