Messtechnik Tragbares Oszilloskop erfasst Einschaltströme „unterwegs“

Redakteur: Sariana Kunze

Die Messung und Analyse des Einschaltstroms ist ein nützliches Verfahren zum Ermitteln der Parameter einer Schaltung. Mit dem tragbaren Oszilloskop Fluke ScopeMeter 190 II kann durch Anzeigen der erfassten Signalform festgestellt werden, wie schnell der Einschaltstrom auf den Strom im Normalbetrieb abfällt. Im ScopeRecord-Modus kann der gesamte Einschaltzyklus für mehrere Sekunden erfasst werden. Mit den Zoomfunktionen lässt sich dann das Einschaltstromsignal detailliert nach Spitzenströmen beim Einschalten untersuchen.

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Mit dem tragbaren Oszilloskop Fluke ScopeMeter 190 II können Einschaltströme im Modus "ScopeRecord" einfach erfasst und der gesamte Einschaltzyklus angezeigt werden.
Mit dem tragbaren Oszilloskop Fluke ScopeMeter 190 II können Einschaltströme im Modus "ScopeRecord" einfach erfasst und der gesamte Einschaltzyklus angezeigt werden.
(Fluke)

Der Einschaltstrom ist das Ansteigen des Stroms in einer Schaltung, wenn erstmalig Spannung angelegt wird. Motoren, Stromversorgungen, Leuchtstofflampen und Hochdruckentladungslampen haben jeweils Einschaltstromeigenschaften, die erfasst und analysiert werden können, um Schaltungsprobleme zu erkennen. Die Messdaten in der Abbildung sind die tatsächlichen Messwerte, die an einem Dreiphasenmotor mit Stern-/Dreieckumschaltung ermittelt wurden.

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Die Stern-/Dreieckumschaltung bei asynchronen Motoren reduziert den Einschaltstrom um den Faktor √3. In der Sternschaltungskonfiguration wird die dreiphasige Spannung an zwei Spulen der Motorschaltung mit Sternschaltung angelegt. Dies bedeutet, dass die Sternspannung Uλ von 230 V (115 V) für die Motorwicklung verfügbar ist. In der Dreieckschaltung steht die volle Leiter-Leiter-Spannung UΔ von 400 V für die Motorwicklung zur Verfügung. Das tragbare Oszilloskop wird mit einem 10:1-Spannungstastkopf mit der Versorgungsspannung und mit einer Stromzange mit einem der 3-phasigen Stromleiter verbunden.

Einschaltströme werden im Modus „ScopeRecord“ gemessen. Für diese Messung müssen die Amplitude und die Position auf dem Bildschirm auf eine sich nicht überlappende Anzeige eingestellt werden. Der Einschaltstrom wird an einem 3-Phasen-Motor einer Lüftungseinheit gemessen. Eine externe Triggerung ist über den Eingang möglich, der nicht für die 3-Phasen-Messung verwendet wird. Der Schaltvorgang wird von einem Relais mit Zeitverzögerung gesteuert. Aufgrund dieser Verzögerung ist eine externe Triggerung erforderlich, um die Erfassung im Modus „ScopeRecord“ zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs zu starten.

Motor mit Stern-/Dreieckumschaltung analysieren

Dreistrommotoren werden durch den Phasenunterschied zwischen den drei Spannungen gestartet. Die Dreiphasenspannung erzeugt ein rotierendes Feld, durch das eine Drehbewegung des Stators hervorgerufen wird. Ein einphasiger Motor benötigt jedoch eine Anlaufwicklung und einen Kondensator, um für das Anlaufdrehmoment ein rotierendes Feld zu erzeugen. Dieser Startschaltkreis wird abgeschaltet, wenn der Motor eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat. Jeder Motor hat spezielle Anlaufeigenschaften, die bei der Analyse des Einschaltstroms berücksichtigt werden müssen. Nicht nur die interne Motorkonstruktion, sondern auch externe Faktoren wie Spannungsamplitude, Umgebungstemperatur und Last haben Einfluss auf den Einschaltstrom. All diese Faktoren müssen aufgezeichnet und beachtet werden, wenn eine Trenddarstellung oder eine Analyse des Motors im Zeitverlauf erstellt wird. Bei Drehstrommotoren kommt es darauf an, den Einschaltstrom der zuerst angelegten Phase zu messen. Wenn der Spitzenstrom beim Anlaufen des Motors gemessen wird, ist es zum Erkennen zu großer Lasten und defekter Anlasserschaltungen hilfreich zu wissen, wie lange der Übergang vom Einschaltstrom zum normalen Betriebsstrom dauert und wie hoch der normale Betriebsstrom ist. Die Zoomfunktion ermöglicht eine detailliertere Untersuchung des Einschaltstroms.

Mit dem tragbaren Oszilloskop können Einschaltströme im Modus „ScopeRecord“ ohne weiteres erfasst und der gesamte Einschaltzyklus angezeigt werden. Die erfassten Daten können vor Ort im Speicher des tragbaren Oszilloskops abgelegt und später mit der Software FlukeView untersucht werden.

Stromspitzen und Schaltzeitparameter ermitteln

Stromspitzen und Schaltzeitparameter können mittels Cursor und Zoomfunktionen in voller Detailgenauigkeit ermittelt werden. Dank dieser Messungen ist es möglich, vorab die Schaltungsparameter zu bestimmen und später die Betriebsfunktion zu überprüfen. Die ScopeMeter mit drei unabhängigen, getrennten Eingängen für potenzialfreie Messungen sind zugelassen für sichere Messungen in CAT IV-Umgebungen bis 600 V und CAT III-Umgebungen bis 1000 V.

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