Bosch Servoverstärker TR 20-3A-200

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Netzteil 038035

Schaltet die Steuerung beim Einschalten sofort in "FP01", kann das auch vom Netzteil im Servoverstärker kommen. Hier sollte man einen kleinen Exkurs in die Schaltung der Spannungsüberwachung machen. Wenn die Maschine nie zu Starten ist und eigentlich kein mechanischer oder elektrischer Defekt der anderen Baugruppen vorliegt, muss die Spannungsüberwachung auf der Netzteilplatine mit der gleichen Testvorrichtung, wie die Reglerbaugruppe von extern mit der Betriebsspannung versorgt werden, damit die Schaltschwellen geprüft werden können. Präventiv lohnt sich hier, alle paar Jahre die Arbeitsbereiche zu überwachen, weil die Bauteile altern und sich der Schaltpunkt so verändern kann. Erfahrungsgemäß auch wenn die Maschine jahrelang nicht im Betrieb war. Multimeter auf TP1 (Masse) anklemmen und TP5 und 6 vergleichen.

Hier die Beschreibung der Zwischenkreis-Spannungsüberwachung:

Die gleichgerichtete Versorgungsspannung von 230-240V des Servoverstärkers (=Zwischenkreisspannung) wird an P+/P- über Widerstände an einen Impedanzwandler angeschlossen und überwacht. Über die Widerstände fließt bei 230V ca. 1,5mA, über das Poti R33 kann der Spannungsabfall am nichtinvertierenden Eingang eingestellt werden.
Die abfallende Spannung kann am TP5 überwacht werden. Bei meiner Netzteilkarte ist P- auch an Masse angeschlossen.

Referenzspannungs Erzeugung:
Diese Vergleichsspannung vom Zwischenkreis wird mit den folgend beschriebenen Referenzwerten verglichen und entsprechend "Überspannung", "Unterspannung" oder "Ballastkarte an" geschaltet.

Nach Einschalten der Steuerung wird über die 15V Versorgung über den Spannungsabfall der Z-Diode der Transistor durchgeschaltet und ein Strom fließt durch die Widerstandskaskade (darum sind dies auch 1% Widerstände). Durch den konstanten Strom in der Größenordnung von 5mA fallen an den nichtinvertierenden Eingängen der OP's entsprechende Spannungen ab. Die OP's sind wieder Impedanzwandler. An jedem der drei OP's liegt eine konstante Ausgangsspannung an, die über Logikschaltungen mit der Spannung von MP5 verglichen wird. Pin 14 legt die Schaltschwelle für Überspannungsabschaltung Uü (10V=TP6), Pin 5 für die Unterspannungsabschaltung (Uu) von 3,9V. Liegt die Spannung von TP5 über der an Pin 10 (9,6V), schaltet sich die Ballastkarte an.
Dies tritt z.B. dann ein, wenn die Motoren beim Abbremsen eine Spannungsspitze induzieren, damit die Endstufen nicht zerstört werden. Die Transistoren der Endstufen halten max. 400V aus. Um eine Langlebigkeit der Elektronik zu erreichen, sollte der Abstand von Betriebspunkt zu Maximalwert nicht zu knapp bemessen sein. Bei Auslösen der Ballastschaltung der 230V Version fließt dann ein Strom von 43A durch die Ballastwiderstände.

Stellt man bei ca. 230-240V mit R33 den TP5 auf 8V und TP6 mit R35 auf 10V, schaltet die Maschine bei einer Versorgungsspannung <114V, die Ballastschaltung fängt ab 293V zu "knurren" an und ab 300V geht die Maschine mit FP01 und Überspannungsmeldung aus.

Start Hilfsspannung

Ein weiterer Grund, warum die Netzteilkarte nicht startet ist dessen interne Anlaufschaltung. Die Hilfsspannung beim Start wird über eine Zener Diode erzeugt. Diese wird über ein Relais dann abgeschaltet, wenn das Schaltnetzteil arbeiet. Auch hier habe ich schon die wildesten Reparaturen von "Fachhändlern" gesehen. Irgendwelche minderwertigen Relais, die per Draht das Erni Relais ersetzen. Dabei werden hier Gleichspannungen um die 250V geschaltet, das kann nahezu kein (hochwertiges) Relais. Ich verwende z.B. ein Finder, das günstig eingekauft um die 9 Euro kostet, Kontakte mit hohem Edelmetallanteil. Ist der Kontakt verbrannt, fließt beim Starten kein Strom und das Netzteil bleibt immer im Standby. In einer Übergangszeit bei Verschleiß tritt dies sporadisch auf und man verzweifelt...

Takt:

Der Ansteuertakt (Takt) wird in A6 erzeugt, bei meiner Maschine ein 100kHz Rechteck Signal. Zur Überprüfung ist IC A7 nachgeschaltet. Wenn A6 einen Defekt hat und keine Rechteckspannung ausgibt, schaltet A7 über die Taktüberwachung (=Taü) und der Überwachungslogik in A4 den Servoverstärker aus.

Abgleich

Des Weiteren wird von "Servicetechnikern" oft eine riesen Show zum Thema Servo Abgleichen gemacht, ich habe von Bosch die komplette Doku hierfür bekommen, also nicht nur Abgleich, sondern Regler Optimierung (um Verlustleistung zu minimieren). Mit etwas Messgeräten und Spaß an der Technik ist dies auch selber zu machen, die Anleitung folgt, sobald ich meinen D/A Wandler repariert habe... Vorraussetzung für eine Regleroptimierung ist ein D/A Wandler, der bei Ruhestellung 0V an den Sollwertausgängen liefert, siehe auch Kapitel NRP.

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