Fehlersuche im Schaltschrank mit dem Schaltplan

Teil 1: Die Theorie – Das SP-SR-Prinzip

Wer zum ersten Mal vor einem dicken Ordner voller Stromlaufpläne steht, fühlt sich oft erschlagen. Das sieht schnell nach einem wilden Labyrinth aus Linien und Querverweisen aus. Aber eigentlich ist die Fehlersuche reine Logik, wenn man sich an eine feste Grundregel hält: Wir suchen den Fehler immer von oben nach unten.

Spannung Rein – Spannung Raus (SP-SR)

Programmierer kennen das EVA-Prinzip (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe). Im Schaltschrank nenne ich das Ganze einfach das SP-SR-Prinzip: Spannung Rein – Spannung Raus.

Letztlich läuft nämlich jeder noch so komplexe Stromkreis genau darauf hinaus. Die Spannung kommt irgendwo her, meistens von der Haupteinspeisung oder dem Netzteil. Von dort geht sie über Sicherungen, Schaltkontakte, Taster, Schalter und Relais, bis sie irgendwann bei einem Aktor landet. Das kann ein Verdichter, ein Magnetventil oder auch nur eine Meldeleuchte sein.

Passiert an diesem Aktor am Ende nichts, musst du einfach den Weg der Spannung verfolgen. Du startest oben (Spannung Rein) und misst dich Schritt für Schritt durch die Bauteile nach unten. Das machst du so lange, bis du genau an der Stelle bist, wo es nicht mehr weitergeht (keine Spannung Raus).

Warum es in der Praxis trotzdem manchmal knifflig wird: Die Abhängigkeiten

Das SP-SR-Prinzip klingt auf dem Papier super simpel. In der echten Welt grätschen dir da aber schnell die Abhängigkeiten rein.

Ein Schütz zieht ja nicht aus Spaß an der Freude an, sondern wartet auf Freigaben. Die „Spannung Raus“ von Bauteil A ist also oft die „Spannung Rein“ für den nächsten Steuerstromkreis. Richtig knifflig wird es, wenn wir den einfachen Relais-Aufbau verlassen und Regler, analoge Signale oder gleich eine ganze SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung) dazwischenhängen. Schaltet die SPS den Ausgang nicht durch, bringt es dir gar nichts, stur an diesem Ausgang zu messen. Du musst stattdessen im Programm der SPS oder in den Einstellungen des Reglers nachschauen, welche Bedingungen (Sensoren, Druckschalter, Temperaturfühler) am Eingang überhaupt erfüllt sein müssen, damit das Programm intern grünes Licht gibt.

Teil 2: Die Praxis – Der Motor läuft nicht an

Genug Theorie, schauen wir uns das Ganze mal an einer echten Anlage an. Szenario: Du stehst vor dem Schrank, die Lüftung macht keinen Mucks und der Motor steht. Wie gehst du jetzt mit Plan und Multimeter vor?

1. Einspeisung prüfen: Wo beginnt der Strom?

Ganz logisch: Wir fangen oben im Hauptstromkreis an. Ein Blick in den Schaltplan zeigt uns die Einspeisung am Motorschutzschalter 236Q2 (Klemmen 1, 3 und 5). Bevor wir tiefer in der Anlage rumsuchen, muss hier erst mal überhaupt die Spannung ankommen.

2. Direkt messen: 400 Volt und 230 Volt

Also schnappen wir uns den zweipoligen Spannungsprüfer oder das Multimeter und messen direkt am Bauteil im Schrank. Zuerst prüfen wir die Phasen untereinander. Es gilt: Zwei Phasen müssen immer um die 400 Volt haben.

Zur Sicherheit messen wir noch eine Phase gegen Erde (PE) oder N. Hier gilt: Eine Phase gegen Erde oder N hat immer um die 230 Volt.

3. Dem Strom weiter nach unten folgen

Die Spannung geht also in den Motorschutzschalter rein. Nächster Schritt: Kommt sie auch raus? Wenn ja, geht's im Plan weiter nach unten zum Frequenzumrichter (FU), über die Klemmleiste X1.5 und den Reparaturschalter 236S1 bis zum Motor 236M1. Irgendwo auf dieser Strecke fehlt der Strom, und da musst du dann genauer hinschauen.

4. Wo hakt die Steuerfreigabe?

Was aber, wenn die Hauptspannung bis zum FU durchgeht, sich aber trotzdem nichts dreht? Dann verlassen wir den Hauptstrom und gehen zum Steuerstromkreis. Bei diesem Danfoss-Umrichter läuft die Hardware-Freigabe für Start/Stopp über das Relais 243K1 auf die Klemmen 12, 13 und 18. Zieht dieses Relais nicht an, dreht der FU auch nicht.

5. Das analoge Signal (0–10 Volt) messen

Ist die Hardware-Freigabe da, prüfen wir die Ansteuerung. Viele Frequenzumrichter bekommen ihr Signal für die Drehzahl analog, meist als 0–10-V-Signal, eher selten auch als 4–20-mA-Signal. Im Plan sehen wir: Das Signal kommt an Klemme 53 rein, Klemme 55 ist die Masse.

Wir stellen das Messgerät auf Gleichspannung (DC) und messen direkt an diesen Klemmen: rote Spitze auf 0–10, schwarze Spitze auf GND/Masse. Hier muss nun ein Wert angezeigt werden, z. B. 3,3 V oder 7,4 V. Steht da 0,0 V oder irgendwas mit mV (also Millivolt), dann wird sich der Motor auch nie drehen. Achte außerdem aufs Vorzeichen: Ist die rote Spitze sicher auf 0–10 und im Display steht −3,8 V, dann sind Plus und Masse vertauscht.

6. Was wäre, wenn? (Geräteeinstellungen)

Hat der FU saubere 5,0 Volt an den Klemmen (was z. B. halber Leistung entspräche), wissen wir: Das Steuersignal ist da, aber der FU macht absolut nichts daraus. In dem Fall musst du direkt am Umrichter die Parameter-Einstellungen checken. Stimmen die auch alle, hat sich das Gerät sehr wahrscheinlich verabschiedet. Moderne FUs teilen das aber in aller Regel durch eine Fehlermeldung mit, oder auf dem Display wird gar nichts mehr angezeigt.