Schutzgasschweissgerät Röwac KGL 180-1 -- Gleichrichter defekt -- Dioden ersetzen

[Harald II.]

Guten Tag,

ich bin neu hier und habe folgendes Anliegen:

Gerät: Schutzgasschweissgerät Röwac KGL 180-1
Netzanschluss: 400 V
Symptom: "Schweisst nicht mehr richtig" - wurde mir vom Vorbesitzer so gesagt, keine eigene Feststellung
Befund: 6 von 18 Dioden des Gleichrichters sind defekt
Ursache: Noch nicht bekannt
Ziel: Gleichrichter reparieren und Ursache beseitigen, sofern es nicht einzig an den Dioden selbst liegt und es mit deren Austausch getan ist.

Das Gerät (Nummer 2) habe ich gebraucht gekauft und hatte die Absicht, damit mein seit Jahren in Gebrauch befindliches, gleiches Gerät (Nummer 1) zu reparieren. Gerät 1 hat vermutlich einen Fehler auf der Platine, der sich nur zeitweise bemerkbar macht: Mal geht das Gerät und mal nicht - zeitweise keine Reaktion beim Betätigen des Schalters am Brenner. Schalter und Schlauchpaket sind in Ordnung. Daher hatte ich die Absicht, die Platine probehalber austauschen und wenn sich der Fehler in/auf der Platine bestätigt, die defekte Platine, wenn möglich, zu reparieren. Nun scheint der Zustand des zugekauften Gerätes 2 besser zu sein und der dort vorhandene Defekt war für mich einfacher zu finden. Daher stelle ich die Reparatur von Gerät 1 zurück und konzentriere mich auf den Gleichrichterschaden an Gerät 2.

Der Gleichrichter besteht aus sechs Platten mit jeweils drei (Einpress-) Dioden, insgesamt also 18 Dioden.

Jede Platte ist mit jeweils 2 x 3 Aufnahmen für die Einpressdioden versehen. Die Bestückung sieht dann so aus:

Platte 1: zwei Dioden oben - eine Diode unten - alle drei Dioden mit Markierung blauer Strich. Dioden in Ordnung. + am Gehäuse
Platte 2: eine Diode oben - zwei Dioden unten - alle drei Dioden mit Markierung blauer Strich. Dioden in Ordnung. + am Gehäuse
Platte 3: zwei Dioden oben - eine Diode unten - alle drei Dioden mit Markierung roter Strich. Dioden defekt
Platte 4: eine Diode oben - zwei Dioden unten - alle drei Dioden mit Markierung roter Strich. Dioden defekt
Platte 5: zwei Dioden oben - eine Diode unten - alle drei Dioden mit Markierung blauer Strich. Dioden in Ordnung. + am Gehäuse
Platte 6: eine Diode oben - zwei Dioden unten - alle drei Dioden mit Markierung blauer Strich. Dioden in Ordnung. + am Gehäuse

Zur Platte 3: Zwei Dioden haben Durchgang in beide Richtungen, eine Diode hat in keine Richtung Durchgang.
Zur Platte 4: Alle drei Dioden haben Durchgang in beide Richtungen.

Die Nummerierung der Platten habe ich entsprechend deren Einbaulage vorgenommen, Platte 1 im Gehäuse des Gerätes außen, Platte 6 innen. Kontaktierungen und Stromfluss blieben unberücksichtigt.

Bei allen fünf Dioden, die Durchgang in beide Richtungen haben, ist die angelötete Lasche mit Ringöse zur Kontaktierung "weggebrannt".
Ich vermute, dass die in der Lasche befindliche Bohrung der Lasche auch die Funktion einer Sicherung verleiht und so dem Kurzschluss der Kontaktabbruch folgte.

Ich hätte vermutet, dass von 18 Dioden bei 9 Dioden + am Gehäuse ist und bei der anderen Hälfte + am Mittenkontakt.
Jedoch haben alle blau markierten Dioden + am Gehäuse und das sind 12 von 18.
Die sechs rot markierten Dioden sind alle defekt, so dass ich Anode und Katode nicht bestimmen kann. Ich gehe von + am Mittenkontakt bei den defekten, rot markierten Dioden aus.

Meine Fragen sind nun folgende:

1. Dem Anschein nach ist meine Annahme, dass die Anzahl Dioden mit plus am Gehäuse und minus am Gehäuse gleich sein würden, falsch.
Kann mir jemand ein Schaltbild zeigen oder verlinken, auf dem ersichtlich ist, wie sich die 18 Dioden verteilen bzw. wie der Gleichrichter funktioniert?

2. Trifft meine Annahme zu, dass die rot markierten und allesamt defekten Dioden minus am Gehäuse haben werden?

3. Ist es mit Austausch der sechs defekten Dioden getan oder hat deren Ausfall eine außerhalb des Gleichrichters liegende Ursache?
Ich kann mir vorstellen, dass eine Diode den Weg alles irdischen ging und dann die anderen fünf mit in den Halbleiterbauteiletod gerissen hat. Da ich (fortgeschrittener) Anfänger in Sachen Elektronik bin, möchte ich die Zusammenhänge verstehen. Und ich möchte das Gerät so reparieren, dass es wieder sicher und zuverlässig funktioniert.

Danke vorab für jede Information.

Harald II.

 

[Jürgi]

Die Dioden können schon einmal kaputt gehen. Das hatte ich schon öfters bei verschiedenen Geräten.
Entweder alle Dioden tauschen oder den ganzen Gleichrichter.
Einzelne Dioden tauschen ist nicht optimal, weil du die gleichen nicht mehr bekommen wirst. Da es ein 400 V Gerät ist, müsste es ein 3phasiger Gleichrichter sein. Kuck bei eBay ob da von der Größe etwas passt.

 

[Harald II.]

Hallo Jürgi,

danke für deine Antwort. Einen kompletten Gleichrichter habe ich schon gekauft und bräuchten den nur einzubauen. Es reizt mich aber mehr, den vorhandenen durch Austausch der Dioden wieder funktionsfähig zu machen. Das darf auch unwirtschaftlich sein. Bei ebay gibt es Dioden, die von den Abmessungen und Werten her geeignet sind sollten:

Pressfit Diode 35A 400V Mit Anschlusslasche Anode auf Anschlussfahne BYY58-35-4

Pressfit Diode 35A 400V Mit Anschlusslasche Katode auf Anschlussfahne BYY57-35-4

Was mir noch nicht klar ist, von welchen Dioden wie viel verbaut sind. Ich muss schon sicher sein, ob die jetzt defekten Dioden den BYY58 entsprechen oder nicht. Wäre es denn für einen solchen Gleichrichter typisch, dass 12 Dioden mit Anode am Gehäuse und 6 mit Kathode am Gehäuse verbaut sind?

Viele Grüße, Harald

 

[Jürgi]

Der Gleichrichter hat 3 Eingänge, da Drehstrom Trafo.
Jeder Eingang hat 3 + 3 Dioden
Also 9 Kathoden und 9 Anoden. Immer gleich viele plus und minus.

 

[powersupply]

Die " Sicherungsstreifen" brauchst Du in jedem Fall wieder mit dazu!
Diese dienen mit ihrem zusätzlichen Widerstand auch der Stromverteilung der Dioden untereinander.
Grund sind Streuungen des Spannungsabfalles sowie der Ausgleich des sich veränderndem Spannungsabfalles der Diodenstrecke bei Erwärmung.
Hintergrund: Je wärmer der Siliziumkristall wird desto leitfähiger wird er und bei einer Parallelschaltung von drei Dioden versucht dann die Wärmste den meisten Strom zu übernehmen wodurch sie noch wärmer wird...
@Jürgi: kennst Du das Gerät oder vermutest Du nur, dass es sich um ein Drehstromgerät handelt?
Viele preiswerte Geräte haben nur einen Einphasentrafo verbaut de billiger.
OK, nochmal nachgedacht. Für ein Einphasengerät reichen vier Platten...

PS

 

[Harald II.]

Hallo Jürgi, hallo Powersupply,

am Gleichrichter befinden sich insgesamt fünf Anschlüsse. Ich habe es nicht verfolgt, gehe aber davon aus, dass drei Anschlüsse für die Eingänge der drei Phasen sind und zwei Ausgänge zur Abnahme der Gleichspannung. Bei ebay werden Dioden mit Anschlusslaschen angeboten. Deren Gehäusedurchmesser passt. Was ich nicht verstehe:
Von 18 Dioden haben 12 eine blaue Farbmarkierung. Diese blau markierten Dioden zeigen folgende Ergebnisse bei Prüfung bzw. Messung mit dem Multimeter in der Funktion Diodentest:

Prüfspitze rot ans Gehäuse und schwarz an die Lasche am Mittenkontakt: 0.460 V
Prüfsitze schwarz ans Gehäuse und rot an die Lasche am Mittenkontakt: .OL (keine Änderung der Anzeige)
Daraus schließe ich, dass diese 12 Dioden alle in die selbe Richtung den Strom fließen lassen und in die andere Richtung sperren und dass diese Dioden intakt sind.

Wie kann es sein, dass 2/3 der Dioden gleich sind und nicht, wie angenommen, die Hälfte?

Alle sechs rot markierten Dioden sind defekt. Daher kann ich nicht messen sondern nur vermuten, dass die roten bei schwarzer Prüfspitze am Gehäuse und roter Prüfspitze am Mittenkontakt Durchlass anzeigen und entgegengesetzt sperren würden. Wie ist es zu erklären, dass von den sechs Platten vier mit jeweils drei gleichen Dioden bestückt sind (12 Dioden) und zwei Platten mit jeweils drei wohl anderen Dioden?

Ist es in Stein gemeißelt, dass es hinsichtlich der Dioden bei solchen Gleichrichtern immer exakt so viele Kathoden wie Anoden sein müssen oder gibt es Schaltungen, die anders sind? Dass ich von 18 Dioden 12 gleichartige vorfinde muss einen Grund haben. Wenn ich wüsste, dass die sechs durchgebrannten Dioden der Ausführung Kathode an Gehäuse entsprechend, dann würde ich diese sechs austauschen. Jugend forscht. Aber das gefällt mir nicht. Ich werde nicht spielen, sondern möchte verstehen und wissen, nicht probieren. An der Stelle fehlt mir Fachwissen.

Gruß Harald II.

 

[Jürgi]

In der PDF im Anhang ist der Gleichrichter skizziert.
Ich kann mir irgendwie nicht vorstellen, dass ungleiche Anzahl von Dioden im Einsatz sind.
Aber es könnte sein, dass die bildlich nur anders herum eingebaut sind.
Dazu müsstest du deinen Gleichrichter auf ein Blatt Papier skizzieren. Dann wird es vielleicht verständlich.

 

[DomiAleman]

Einzelne Dioden solltest du nur tauschen, wenn der Gleichrichter sehr speziell und nicht beschaffbar ist.
Such dir besser hier einen aus:
MIG MAG Gleichrichter online kaufen | eBay

DoMi

 

[Harald II.]

Hallo DoMi,
danke für deinen Rat. Powersupply hat auch erklärt, dass Dioden in einer Schaltung im Ganzen zu betrachten sind:

" Je wärmer der Siliziumkristall wird desto leitfähiger wird er und bei einer Parallelschaltung von drei Dioden versucht dann die Wärmste den meisten Strom zu übernehmen wodurch sie noch wärmer wird... "

Das spricht gegen den Austausch einzelner Dioden. Dennoch suche ich nach einem Weg, den Gleichrichter wieder funktionsfähig zu machen. Das ist es, was mich reizt. Einen neuen habe ich schon beschafft und müsste den nur einbauen. Ich suche aber nicht die einfachste und nicht die schnellste und nicht die wirtschaftlichste Lösung, sondern für mich lohnt sich das Ganze, wenn es nachher unter Beibehaltung möglichst vieler alter Komponenten wieder funktioniert. Und es lohnt sich, wenn ich nachher mehr über die Funktion und Details weiß als vorher.

Der Theorie, dass gleich viele Dioden mit Anode am Gehäuse wie Kathode am Gehäuse verbaut sein müssten, widersprechen die Teile, die ich ausgebaut habe und die zerlegt vor mir liegen. "Probieren geht über studieren" würde zutreffen, wenn ich einfach die sechs gleichen, allesamt defekten Dioden erneuere und sehe, ob es dann funktioniert.

Dann wäre ich nah dran an: Theorie ist, wenn man alles weiß und nichts funktioniert. Praxis ist, wenn alles funktioniert und keiner weiß warum.

Wie Eingangs geschrieben habe ich zwei gleiche Geräte. Ich bin am überlegen, ob ich den zweiten Gleichrichter auch ausbaue und zerlege, um dessen Diodenbestückung unter die Lupe zu nehmen.

Gruß Harald II.

 

[kleinermuk]

Wie kann es sein, dass 2/3 der Dioden gleich sind und nicht, wie angenommen, die Hälfte?

Die Frage ist: Ist der Gleichrichter im Original Zustand, oder hat sich vielleicht jemand daran versucht, diesen zu reparieren. Du hast es ja gebraucht - in einem funktionstüchtigem Zustand? - gekauft.

 

[Harald II.]

Hallo kleinermuk,

ja, ich habe das Schweißgerät gebraucht in defektem Zustand gekauft. Der Verkäufer, Besitzer einer Kfz-Werkstatt, sagte mir, dass das Gerät plötzlich nicht mehr richtig geschweißt habe. Sie hätten keine Zeit für die Fehlersuche und hatten sich ein neues Gerät gekauft. Den Verschmutzungen und meinen Fingerspuren darauf nach war da vor mir keiner dran. Aber dein Gedanke ist wichtig, zumal es darum geht, die Ungereimtheit zu begreifen. Dann bleibt mir kaum was anderes übrig, als entweder vom anderen Gerät den Gleichrichter auszubauen und diesen zu zerlegen - man sieht im Zusammengebauten Zustand kaum zwischen die Platten - oder das Vorhaben der Reparatur aufzugeben und den neuen Gleichrichter einzubauen. Ich hoffte auf eine Reparatur durch Diodentausch. Danke für deinen Gedankenanstoß.

Gruß Harald II.

 

[Harald II.]

Fast hätte ich es vergessen: Danke an Jürgi für die Bilder.

Gruß Harald II.

 

[erhöM]

Wie ist es zu erklären, dass von den sechs Platten vier mit jeweils drei gleichen Dioden bestückt sind (12 Dioden) und zwei Platten mit jeweils drei wohl anderen Dioden?

Bei einen Drehstrombrückengleichrichter werden für den positiven und negativen Zweig die gleiche Anzahl von
Dioden eingesetzt .Um die Platten sinnvoll anzuordnen müssen die von der zweiten Phase anders gepolt sein.
Ich versuche es mal mit einer vereinfachten Zeichnung (1 Diode pro Platte)