Artikel passend zur 5-Phasen-Schrittmotorsteuerung. Dieses Teil bekommt 24 V= Versorgungsspannung. Dazu ganz simpel DIR und STEP via eingebaute Optokoppler. Hinten ein 5-Phasen-Schrittmotor für den Hubantrieb in den Prozesskammern.
Symptom: Schrittmotor zuckt etwas, vollzieht aber keine sinnvolle Umdrehung.
Ursache: Einer der 5 p-Kanal-MOSFETs (innerhalb des 5-Fach-MOSFETs) defekt.
Ersatz: Statt diesen ominösen 5-fach-p-Kanal-MOSFET zu ersetzen wurde ganz einfach ein einzelner p-Kanal-MOSFET fliegend verdrahtet.
Bei diesem Gerät spinnen die Schrittmotoren der Prozesskammer-Hubantriebe. Alleinige Ursache: Brandfleck auf der Verteilerplatine im (schwer zugänglichen) Fußbereich der Maschine. Mal ist DIR, bei einem anderen STEP durchgebrannt. Und das nahezu gleichzeitig, daher zunächst Verdacht auf Software-Fehlfunktion.
Funktion: Die 24V-Eingänge werden auf einer Vorplatine nach High (24 V) gezogen. Die Schrittmotortreiberkarte (im VME-Einschubsystem) enthält Open-Collector-Treiber, etwa ULN2003.
Reparatur: Tobias hat eine Ersatzplatine hervorgezaubert.
Schaltplan der Leistungs- und Steuerplatine.
Dieses Teil bekommt 115 V~ Versorgungsspannung. Dazu ganz simpel DIR und STEP via eingebaute Optokoppler. Hinten ein dicker 5-Phasen-Schrittmotor.
Symptom: Power-LED leuchtet nicht, mausetot
Ursache: Sicherung T4A durchgebrannt, MOSFET-Transistor Q2 2SK526 (eines Tiefsetzstellers) hat Kurzschluss, NPN-Transistor Q13 = 2SC3559 (eines Schaltnetzteils; ganz woanders) hat Kurzschluss; weitere kurzgeschlossene Bauelemente an der Basis: ZD1 = 5,6 V, D28 = vmtl. 1N4148; R2 (5 W 33 Ω) durchgebrannt; IC1 = OMS-450 wird bei Wiederinbetriebnahme heiß und killt Q13 erneut, wenn an „harter“ Netzspannung.
Letztlich musste die Schaltung vollständig(!) disassembliert werden: Q13 bildet ein Hilfsnetzteil mit primärseitiger Spannungsregelung (also nur grob) ohne Strombegrenzung (tödlich!) und ohne Potenzialtrennung. An der Sekundärseite sind zwei Festspannungsregler 7805 und 7810 angeschlossen. Weiterhin versorgt eine Koppelwicklung am Trafo den High-Side-Gate-Treiber IC1 (ein ominöses Hybrid-Bauteil) mit ca. 20 V. Denn der MOSFET für den Tiefsetzsteller, der für die Motor-Zwischenkreisspannung zuständig ist, muss umständlich mit „springendem“ Potenzial angesteuert werden. R2 dient der Einschaltstrombegrenzung für die beiden Elkos und wird (irgendwann) vom Triac T1 = M12GZ47 mit Optotriac PC1 = TLP560C überbrückt. Seine Anordnung im negativen Betriebsspannungszweig lässt vermuten, dass man ursprünglich PC1 einsparen und den Triac im III. (im Datenblatt: IV.) Quadranten zünden wollte.
Ersatz: MOSFET mit SIHP33N60; Q13 mit TIPL760C; ZD1 mit SZX21/5,6, später auf 4,7 V reduziert; D28 mit 1N4148; Ersatzsicherung: Drähtchen angelötet; R2 mit 4 W 33 Ω (Einschaltstrombegrenzung; wird eh' durch den Thyristor T1 betriebsmäßig überbrückt) IC1 durch MOSFET-Treiber
Problem: Die Zwischenkreisspannung für die Motorendstufen ist unbekannt. Zunächst wurde versucht, die Steuersignale von IC3 = MB3759 = TL494 zu beobachten und die Zwischenkreisspannung hochzudrehen. Bis ca. 120 Volt passierte am Oszilloskop nichts, dann hat's geknallt, und Q13 hatte Kurzschluss, woraufhin R2 erneut durchgebrannt ist. Danach war Q13 wieder völlig in Ordnung, was wie ein Thyristoreffekt aussieht. Der hatte mich schon einmal ins Bockshorn gejagt. Ich habe nun immer noch keine Idee, wie hoch die Zwischenkreisspannung ist. Denkbar sind 100 V=.
Falsch! Laut Schaltplan wird die Zwischenkreisspannung vom Motorstrom geregelt und bestimmt. Sie kann bzw. darf zwischen 0 und 150 V liegen. Das bedeutet, für den Testbetrieb ist ein Motor erforderlich.
Hinweis: Für die Eingänge CW und CCW genügen 1,5 Volt. Vermutlich sind TTL-Pegel vorgesehen. Bei versuchsweisen 24 V schlucken die Eingänge 100 mA.
Eine weitere Motorsteuerung ist nun auch noch defekt: Zieht zu viel Strom und die Sicherungen kommen; Ersatz der Sicherungen mit T4A führt zum Tod von Q13 sowie R2, ZD1 und D28. Mal probeweise IC1 getauscht …
