Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Der chaotische Hauptfaden

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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Mo 8. Jan 2018, 16:28

Der Generator lief jetzt über 10min an 230V DC (netzgetrennt mit zwei Gossen Konstanter).
Bin dann eben mal an die Wanne gekommen - das kribbelt ordentlich...

Eine 230V / 7W Glühlampe zwischen Wanne und Schutzleiter leuchtet sehr hell auf.
Die Helligkeit schwankt mit den Wasserwellen im Bad.

Das UT71D sagt etwas von 400mA im 10A-Messbereich :o
Da muss ich nochmal drüber nachdenken.
Normalerweise ist die Elektronik nicht vom Netz getrennt.
Und so viel Strom kann doch nicht über den Schutzleiter...
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon ESDKittel » Mo 8. Jan 2018, 16:38

Vielleicht hat es da irgendwo einen ISO-Fehler der die Schaltung killt...
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon ferdimh » Mo 8. Jan 2018, 16:41

Das wäre möglich, ebenso wäre möglich, dass es sich um HF-Strom handelt, der eigentlich(tm) durch irgendeinen Kondensator abgeleitet werden sollte.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon BernhardS » Mo 8. Jan 2018, 17:22

Hab mal kurz in ein US-Bad mit 6kW gefasst. Die Fingernägel waren noch nie so sauber. Sind sogar dran geblieben.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon uxlaxel » Mo 8. Jan 2018, 17:31

RMK hat geschrieben:und wie ist das wöchentliche Bad da drin dann so? *g*

laut, stickig und eng. die schallen so zwischen 5 und 15kHz, je nach programm und wenn man in den greifer gerät, tut es weh. es sind insgesamt 13 stationen, 9 davon schallen. (der rest ist nachspülen und trocknen)
und die waschflüssigkeit ist bäh, die entfettet alles. die haut ist dann alles andere als babyhaut :)
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Mo 8. Jan 2018, 17:52

Da fließt ist definitiv ein hochfrequenter Wechselstrom.

Die 400mA sind ein Messfehler :D
Das war mir aber klar, denn das UT71E kann im 10A AC Messbereich nur von 10...100% TRMS.
Dafür ist die Glühlampe da.

Bei 230V 7W sind rund 30mA.
Die Lampe war sichtbar heller als normal, da waren es wohl etwas mehr Milliampere.

Ich muss mir morgen mal das Netzfilter ansehen.
Die US-Bäder haben ja auch einen höheren Ableitstrom als üblich.
Da muss aber noch eine Drossel im Schutzleiter sein, da bin ich mir sicher.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Di 9. Jan 2018, 08:29

Der Netzfilter leitet den Schutzleiter direkt durch.
Betrieb am Trennstelltrafo unauffällig.

Betrieb am Netz führt reproduzierbar zur Auslösung des FI :lol:

Da ist irgendwo im TR1 ein Isolationsfehler -> Totalschaden.
Den kann man schon mit dem Ohmmeter messen :shock:
Das sollte wohl nicht so sein.
Ich überlege gerade, ob man den "einfach so" neu wickeln kann.

Die Seite mit der Kennzeichnung "T" im Stromlaufplan geht auf de Seite der US-Wandler,
die auf dem Gehäuse (und damit auf PE) liegt.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Di 16. Jan 2018, 10:08

Ich habe gerade den Übertrager zerlegt.

Außen gepellt:

Bild

Beim Abwickeln der Sekundärwicklung kommt folgendes zum Vorschein:

Bild

Zwei Lagen mit insgesamt 27 Wdg. später:

Bild

Genau da, wo das Klebeband zur Fixierung der Wicklung aufhört, hat es durchgeschlagen.
Da werde ich wohl Folien für den Laserdrucker zuschneiden und als Isolationsmaterial verwenden.

Die Seidenlitze muss ich wieder nehmen - ich habe nichts anderes.

Spricht etwas dagegen, die innere Wicklung einfach mit Lack (Plastik 70) zu tränken und so zu lassen?
Der Querschnitt hat sich ja an der Schadstelle nicht wesentlich verringert.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon video6 » Di 16. Jan 2018, 10:10

Ich würde sie auch weiterverwenden zur Not jede Laage mit Teflonfolie isolieren.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon Bastelbruder » Di 16. Jan 2018, 21:33

Die Kohle muß natürlich weg. Und dann Teflonfolie oder Kaptonfolie. Letztere ist robuster.
Das Ende der Isolationslage verursacht natürlich einen Feldstärkeanstieg der ohne solche Isolation nicht dagewesen wäre! Zum Festlegen von Spulenwindungen hat sich deshalb auch dünner Polyesterfaden bewährt. Da wird eine "Haarnadelschleife" unter der letzten Lage eingewickelt, das Drahtende durchgesteckt und die Schleife zugezogen. Hält ohne Knoten und gibt keine Kapazitätsextreme.

Auf ähnliche Art hat man früher Gewebeschläuche (Kopfhörerleitung, Bügeleisenkabel...) am Ende gesichert. Der StehpinklerSeemann hat dafür natürlich noch einen Spezialbegriff: Takling.

Natürlich wird in unserem Fall mit Kupferlitze gewickelt und bloß die Schleife ist aus Garn.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Mi 17. Jan 2018, 10:48

Weder Teflonfolie noch Kaptonfolie habe ich - auch wenn das besser wäre.

Der Übertrager ist wieder eingebaut.
Der Generator schwingt an DC auf 53,x KHz.
Nur braucht er mehr Spannung als mit dem Übertrager im Originalzustand.
Zudem setzen die Schwingungen kurz aus, wenn das Wasser sich recht stark bewegt.

Beim AC-Betrieb schwingt der Generator nur widerwillig.
Eben nur kurz pro Spannungspuls - die 100Hz hört man deutlich.

Wie ist mit den beiden großen Induktivitäten die Resonanzfrequenz einzustellen?

Man könnte da jetzt gezielt probieren, aber da muss es doch eine sinnvoll begründete Vorgabe aus der Herstellung geben.

Eventuell muss ich mir entsprechende Folie zur Isolierung (und seidenisolierte Litze) besorgen.
Wenn der Übertrager zu weit abweicht.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon Bastelbruder » Mi 17. Jan 2018, 18:53

Die beiden hintereinandergeschalteten (Schwingkreis)spulen ähneln sich wie ein Ei dem Andern. Auch die position des Abgleichkerns ist identisch. Also sollten auch die Spannungen (induktiv abnehmbar) identisch sein. Ich denke daß da noch ein weiterer Windungsschluß versteckt ist. Und mit halber Induktivität ist die Resonanz um Wurzel 2 höher. 40 kHz * 1,4 = 56 kHz. Ganz weg ist die Induktivität natürlich nicht, aber das macht das letzte Puzzleteil eher passender.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Mi 17. Jan 2018, 21:16

Fast.
Auf dem Typenschild steht 50 kHz, wie ich schon vor einigen Tagen festgestellt habe.
Dann passt auch die Frequenz bei Messung mit dem Schluss im Leistungsübertrager Tr1.

Beide Kerne der Schwingkreisspulen sind noch festgeklebt.
Das werde ich morgen ändern.
Ich vermute zudem, dass die Spulen nicht identisch sind.

Ich habe bis jetzt im Prinzip nur den Übertrager Tr1 geändert.


Dazu noch folgende Feststellung zum Abschluss des Tages:

Betrieb des Generators über zwei in Reihe geschaltete Gossen Konstanter (80V + 150V) (Ausgang ist komplett vom Stromnetz isoliert).
Eine 230V 7W Glühlampe vom Gehäuse des US-Bades auf den PE.
Tr1 neu gewickelt.

Die Glühlampe flackert mit den Wellenbewegungen des Wassers.
Genauso schwankt die Stromaufnahme im Bereich 0.4A bis 0.6A.
Ebenso die Signalamplitude auf dem Oszi, das auf eine der Schwingkreisspulen mit 3 Wdg. gekoppelt ist.
Soweit passt das, das Betriebsgeräusch ist unauffällig.

Aber die Glühlampe bekommt von der Helligkeit in den Spitzen her mehr als 230V!
Bei 230V wären das schon rund 30mA...

Also den Tr1 wieder abgewickelt und dabei den Wicklungsdraht und die Isolationsfolie mit der Lupe angesehen.
Nein, da ist nichts durchgeschlagen.
Und an der Folie vorbei ging auch nicht.
Nach Ozon gerochen hat es auch nicht.


Muss morgen mal die Kapazität vom Übertrager messen.
Und das ganze mal versuchen zu filmen.

An 230V AC hört man nur 100Hz aus dem Bad kommen und sieht kurze Anschwinger auf dem Oszi.

Irgendetwas ist da noch faul.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon Bastelbruder » Mi 17. Jan 2018, 22:35

Zum letzten Mal:
sysconsol hat geschrieben:Was ich vergessen habe zu schreiben:

Die beiden großen Spulen in Reihe geschalteten Spulen:
Geht man mit einem etwas magnetischen Schraubendreher an den Kern der einen,
ändert sich die Frequenz deutlich.
Tut man selbes bei der anderen, passiert fast nichts.
Ich gehe davon aus, dass beide Spulen von der Induktivität her identisch sein sollen.
Muss ich aber noch messtechnisch verifizieren.

Die beiden Spulen sind optisch gleich.
Warum sind die nicht elektrisch gleich?
Warum wurde das noch nicht gemessen?

... ich bin dann mal weg. :(
Bastelbruder
 
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon Thomas » Do 18. Jan 2018, 01:29

Hallo Sysconsol,

zu Deinem letzten Beitrag,
meines Wissens muß die "HF Masse an den Schutzleiter weil das Schwingelement
mit der HF Masse auf dem Schutzleiter ist- Kontrolle: Ohmmessung vom
Gegenkoppelzylinder des Schwingelement nach Gehäuse. Wert: nahe 0 Ohm,
inanderen Worten: ein satter Kurzer. Dann hat dein Birnchen ausgeleuchtet.

Nächstes:
Wenn die Netzspannung mit einem Gleichrichter gerichtet wird hat man eine pulsierende Gleichspannung von 100Hz,
in der Spitze ~ 310V-
dadrin "versteckt" sich deine Schwingfrequenz von 40 oder wasweißich kHz, ähnlich wie bei einer Amplitudenmodulation.
Weil die 100 Hz pulsierend sind, also auch mal bis auf 0 zurückgeht hast du eine "schwankende" Leistungsabgabe was
stehende Wellen verhindert und die Reinigung verursacht. Das gilt für Doppelhalbwellenschall, Halbwellenschall ist analog
blos fehlt dann der negative Anteil des Sinus weil nur mit einer Diode gleichgerichtet wird.

Stromaufnahme scheint mir soweit OK,
Du schreibst von 2 Elementen (geschätzt 50 W je)
Stromaufnahme 0.4 bis 0.6 A, im Mittel ca 0.5A
P = U x I - passt so grob bei einem Bad welches noch nicht optimiert wurde.
Ich hoffe da kam etwas Finsterniss ins Licht oder andersrum.

Grüße,
Thomas
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Do 18. Jan 2018, 09:23

meines Wissens muß die "HF Masse an den Schutzleiter weil das Schwingelement
mit der HF Masse auf dem Schutzleiter ist-


Ja, das ist schaltungstechnisch so richtig.
Wenn der Generator im AC-Betrieb arbeiten würde, hätte ich das auch schon probiert.
Ich vermute aufgrund meiner DC-Messungen, dass über den Schutzleiter wieder über 30mA fließen.
10...15mA schätze ich als oberen Grenzwert in der Leistungsklasse.

VWR gibt für das USC300T einen Schutzleiterstrom von 2.5mA an.
Für Bandelin habe ich das noch nicht angefragt.

Die beiden Spulen sind optisch gleich.

Ja.

Warum sind die nicht elektrisch gleich?

Das weiß ich nicht.
Ich vermute jedoch, das hat etwas mit der erleichterten Justage in der Produktion zu tun.
Eine der beiden macht die Grobeinstellung, die andere die Feineinstellung.

Warum wurde das noch nicht gemessen?

Weil der Generator nach Transistortausch prinzipiell recht gut funktioniert hat
und ich erst einmal den Isolationsfehler bearbeiten wollte.
Zudem wollte ich in der Schaltung immer nur ein Bauelement ändern,
damit ich dessen Auswirkungen auf die Schaltung sehen kann.
Der Isolationsfehler im Übertrager ist nun behoben.
Nun zeigt sich, dass der neu gewickelte Übertrager sich anders verhält - die Schaltung schwingt nur widerwillig.

Das habe ich in gewissen Grenzen auch so erwartet.

Ab dem Moment hätte ich an die Spulen gemusst,
um die Resonanzfrequenz nachzustellen.

Da ich nun die Spulen sowieso verstellen muss, habe ich die Kerne ganz gezogen, um sie noch einmal richtig ausmessen zu können.
Mit 3 Windungen auf dem Kernende (mehr ragte aus der Spule nicht raus) ist das Messergebnis doch recht fehlerbehaftet.

Deshalb heute nochmal ordentlich:

mit 3 Wdg:

Kern_1 (1mH-Spule): 1.6µH
Kern_2 (0.5mH-Spule): 1.3µH
Luft (Messwicklung): 0.2µH

mit 15Wdg:
Kern_1 (1mH-Spule): 19.5µH
Kern_2 (0.5mH-Spule): 14.7µH
Luft (Messwicklung): 2.9µH

Gemessen mit dem Hameg HM8018.

Die Kerne sind unterschiedlich lang, was man im verbauten Zustand hat optisch nicht erkennen können:

Bild
Der kurze (15 x 30.5 mm) gehört der Spule_2, der lange (15 x 45 mm) gehört der Spule_1.

Nun kann man auch die Spulenwicklung mit Luftkern ausmessen:

Spule_1 (1mH-Spule): 370µH
Spule_2 (0.5mH-Spule): 371µH

Gemessen mit dem Hameg HM8018.

Spannungsverteilung über den Spulen mit jeweils 1Wdg. außen um die Wicklung:

gelb: Spule_2
blau: Spule_1

Bild

Kerne getauscht:

Bild


Und noch das (invertiert dargestellte) Typenschild:

Bild


Soweit vorerst.
sysconsol
 
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon Thomas » Do 18. Jan 2018, 22:21

Hallo sysconsol,
Du hast geschrieben:
Ja, das ist schaltungstechnisch so richtig.
Wenn der Generator im AC-Betrieb arbeiten würde, hätte ich das auch schon probiert.
Ich vermute aufgrund meiner DC-Messungen, dass über den Schutzleiter wieder über 30mA fließen.
10...15mA schätze ich als oberen Grenzwert in der Leistungsklasse.

Das würde bedeuten das irgendwo noch genug mA abfließen. Wo, ist die Frage, die Isolation der Schaltung
ist das Problem. Du sagtest das der Übertrager neu gewickelt wurde, sind die ersetzten, neugewickelten Teile
davon auch alle im gleichen Wicklungssinn ausgeführt wie im Original, wenn nicht hast Du genau die Effekte
wie beschrieben nach dem "Neuwickeln".
Die Schätzung des Ableitstromes in Verbindung mit der Leistungsklasse kannst vergessen, das ist nicht so-
Von den Geräten an denen ich mitgewirkt habe weiß ich keinen Ableitstrom mehr, aber wir hatten auch ab
und zu Bandelin Eimer bei uns und da war es fast genauso. Wenn VWR 2,5 mA angibt wird dein Teil nicht Viel höher sein.

Grüße,
Thomas

Edita: Rechtschäipfeller berichtigt und Grüße angefügt
Thomas
 
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Do 18. Jan 2018, 23:41

Der Wicklungssinn ist gleichgeblieben.
Auch die Drahtlänge und die Anzahl der Windungen.

Was sich geändert haben könnte:
Wenn die Kernhälften des Übertragers nicht ganz sauber sind, ist da jetzt ein kleiner Luftspalt.
Und der ändert sich auch noch.
Das wird die akustische Kontrolle mittels Hörrohr zeigen.
Dürfte jedoch mit dem Ableitstrom nichts zu tun haben, eher mit dem "zickigen" Verhalten.

Der Ableitstrom vom alten Bandelin kann durchaus höher als 2.5mA sein.
Denn das VWR-Bad hatte - soweit ich mich erinnere - Drosseln im Schutzleiter.


Weiter ist heute nichts passiert.
Wenn, dann eventuell nächste Woche.
Da werde ich mal etwas rechnen bezüglich der Spulen - wenn ich schon gemessen habe.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon sysconsol » Fr 19. Jan 2018, 00:04

Noch eine Ergänzung als Memo an mich:

sysconsol am Mo 8. Jan 2018, 10:42 hat geschrieben:Die großen Spulen sind vom Kern her identisch, mit 4 Wdg. kann ich 2.7µH messen.

Messfehler und so... :roll:
Vergleiche Do 18. Jan 2018, 09:23


sysconsol am Mo 8. Jan 2018, 10:42 hat geschrieben:Ergänzung 3: Auf dem Typenschild steht etwas von 50kHz. Hatte mit dieser Angabe nicht gerechnet und bin von 37kHz ausgegangen.


Wollte ich nochmals hervorheben.
Wegen dem Lerneffekt.
Nicht mehrere Dinge gleichzeitig tun und Gedanken zu Ende denken.
Dann hätte man eher nach einem Typenschild gesucht und hätte nicht vermuten müssen.
Zudem wäre klar gewesen, dass da wohl eher nichts mit den Spulen ist.

Den Rest kommentiere ich nicht.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon rene_s39 » Mo 19. Mär 2018, 20:27

Hallo zusammen,

ich habe vor einiger Zeit einen EMAG Emmi 20 HC Ultraschallreiniger für 80€ geschossen, war aber ein ziemlicher Griff ins Klo.
Die Heizung braucht eine Stunde um auf 60°C zu kommen, mein anderer Ultraschallreiniger braucht dafür 10min, ebenfalls 300W Heizleistung.

Und noch schlimmer:
Der eine Piezo-Schwinger ist deutlich schwächer, quasi ganz tot.
Ich hatte die Platine schon einmal nachgelötet, selbstverständlich ohne Erfolg.

Was genau sollte ich am besten versuchen? Mal die beiden Schwinger tauschen und schauen, ob der Fehler mitwandert?
Die Kapazitäten der Schwinger messen? Die Kondensatoren tauschen?

Gruß,
Rene
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon Bastelbruder » Mo 19. Mär 2018, 20:59

Die Kapazität sollte unabhängig der (noch) vorhandenen Polarisierung ziemlich identisch sein, zumindest wenn man deutlich unterhalb der Resonanz mißt.
Der Herr Kainka hat kürzlich berichtet wie er einen Piezopiepser erfolgreich umpolarisiert hat. Ohne Hitze, bloß mit etwas höherer Spannung. Wenn da ein Manko herrscht, sollte sich das also reparieren lassen.
Auseinanderschrauben würde ich die Schwinger nicht, die Schrauben sind sicher mit einem geheimen Drehmoment festgezogen.
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Re: Ultraschallreiniger - DER Sammelfaden

Beitragvon rene_s39 » Mo 19. Mär 2018, 21:11

Danke für die erste Einschätzung, aber nochmal für doofe, was und wie soll ich messen?
Doof formuliert, ich meinte natürlich elektrisch tauschen, also die Leitungen umstecken, nicht mechanisch tauschen (bringt ja auch nichts).
Dass da viel Vodoo mit Verklebung Drehmoment herrscht, ist mir natürlich bekannt :D

Gruß,
Rene
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