Siemens 3VL9600-3ME10 motorschakelaar pendelt of reageert niet meer na een spanningsdip? Er zit een bekende productiefout in dit type. Wij reviseren deze schakelaars standaard voor Unica en RWE.
Het probleem
De Siemens 3VL9600-3ME10 is een automatische motorschakelaar die in gebouwinstallaties en industriële verdeelsystemen wordt gebruikt. Een aantal installateurs en beheerders meldt hetzelfde symptoom: nadat de spanning van het systeem is geweest begint de schakelaar te pendelen, of reageert hij helemaal niet meer. De rest van de installatie werkt nog maar de schakelaar zelf is uitgevallen.
Wat op het eerste gezicht op een gewone overvoltageschade lijkt, blijkt bij nader onderzoek een dieper probleem te hebben: een productiefout die in meerdere exemplaren voorkomt, en die door de onduidelijke printmarkering van de fabrikant ook bij reparatie eenvoudig gemist kan worden.
Wat zagen wij?
Eerste reparatieronde: twee exemplaren tegelijk
Bij onderzoek van twee exemplaren van een gebouwbeheerder werden drie afwijkingen gevonden, waarvan twee direct terug te voeren zijn op de fabriek.
Defecte SimpleSwitcher IC. De interne voeding van de motorschakelaar wordt verzorgd door een SimpleSwitcher type LNK302DN, een geïntegreerde schakelende voedingsregelaar die veel in consumentenapparatuur wordt toegepast. Dit type IC is gevoelig voor spanningspieken en biedt onvoldoende bescherming voor een industriële omgeving waar netverstoringen geen uitzondering zijn. Na een piek op het net had de SimpleSwitcher het begeven, waardoor de interne voeding voor de microcontroller wegviel. Zonder die spanning doet de schakelaar niets meer.
Omgepoolde condensator: een productiefout. Condensator C4, die de voedingslijn voor de microcontroller stabiliseert, bleek bij beide apparaten verkeerd om geplaatst te zijn. Een gepolariseerde elektrolytische condensator die omgekeerd wordt aangesloten degradeert snel en vlakt daardoor de spanning niet goed meer af. Bij één van de twee schakelaars was de condensator hierdoor al defect geraakt. De condensator die nog intact was, bleek van betere kwaliteit: Rubycon. Het patroon is veelzeggend: het lijkt erop dat Siemens in een latere productieserie duurdere condensatoren heeft gebruikt omdat bekend was dat er iets mis ging, maar zonder de onderliggende oorzaak te corrigeren.
Missende soldeerverbinding. Op de print met de defecte condensator ontbrak bovendien een soldeerverbinding: de collector van transistor T1 had geen verbinding met het kopervlak. Ook dit een productiefout, geen gebruiksschade.
Een klant, tweede reparatieronde, derde exemplaar
Enkele maanden later meldde dezelfde klant een derde defecte motorschakelaar van hetzelfde type. Omdat wij het apparaat inmiddels kenden, lag de offerte al klaar voordat het pakket arriveerde.
Bij opening bleek de SimpleSwitcher (LNK302DN) in eerste instantie in orde te meten: drain versus de vier source-pinnen gaf een weerstand in de MOhm-range, wat normaal is. Ook het relais (spoelweerstand 131 Ω) en de grotere condensatoren maten goed: 2,2 µF/450V en 10 µF/63V hadden beide een acceptabele capaciteit en lage ESR.
Condensator C4 mat na desoldering slechts 10 µF bij een ESR van 50 Ω. Nominaal is dit een 47 µF/25V condensator; de werkelijke waarde was dus teruggelopen tot minder dan een kwart van de specificatie, met een ESR die tien keer te hoog was. Vervangen.
Een bijzondere ontdekking over de printmarkering. Bij het monteren van de condensator bleek dat de half zichtbare +-markering op het printoppervlak misleidend is. Afgaande op die markering zou de condensator in één richting worden gemonteerd maar onderzoek van het schema toonde het omgekeerde: pin 1 van IC2 (de voedingspin) is verbonden met de positieve pool van de condensator, terwijl pin 16 (Vss, de ground) aansluit op de plek die met + gemarkeerd staat. De markering op de printplaat is dus omgekeerd.
Dit verklaart de structurele productiefout: de assemblagemedewerker die de condensator plaatste, volgde gewoon de printmarkering en had daarmee de condensator consequent verkeerd om gemonteerd. De fout zit niet in de stuklijst of het schema, maar in de silkscreen van de printplaat zelf.
Na montage van de nieuwe condensator in de juiste richting en vervanging van de SimpleSwitcher door een LNK304 (functioneel equivalent, in overleg bepaald) is de motorschakelaar opnieuw getest.
Onze aanpak
Bij elke ingestuurde 3VL9600-3ME10 voeren wij standaard de volgende controles en vervangingen uit:
SimpleSwitcher IC (LNK302DN) vervangen, gevoelig voor netverstoringen
Condensator C4 (47 µF/25V) vervangen en correct georiënteerd terugplaatsen
Alle soldeerverbindingen nalopen, met extra aandacht voor transistor T1
Functietest in lokale modus na reparatie
Waarom dit vaker zal voorkomen
De combinatie van een spanningsgevoelige IC en een foutieve printmarkering die leidt tot een omgepoolde condensator maakt dit type schakelaar kwetsbaar voor storingen. In gebouwinstallaties en distributiepanelen waar netverstoringen regelmatig voorkomen is het risico groter dan in een stabiele omgeving.
Heeft u een Siemens 3VL9600-3ME10 die uitvalt na een spanningsdip?
Of wilt u de motorschakelaar laten reviseren bij gepland onderhoud? Wij kennen dit type van binnen en buiten en weten precies wat wij moeten controleren. Neem contact op om uw reparatie in te plannen.
