Kapazitätmessung, alte Elkos

[Jacks]

Hallo!

Ich möchte eine alte Studiobandmaschine reaktivieren. Sie stand aber sehr lange unbenutzt, ich schätze zw. 10-15 Jahren, wenn nicht länger. War zwar gut gelagert, aber dennoch besteht die Gefahr, dass einige Elkos ausgetroknet sind. Ich hätte diesbezüglich eine Anfänger-Frage an euch und würde mich über jede Hilfe freuen. Bin nicht vom Fach nur ein Tüftler.

Ich weiß, dass die Funktionstüchtigkeit eines Elkos mit einem Kapazitätsmessgerät festgestellt werden kann. Oder auch mit einem Multimeter (Ohmmeter). Kann man diese Messungen an einem eingebauten Kondensator vornehmen oder muss ich ihn vorher ausbauen? Bevor ich die Maschine nach so vielen Jahren anschmeisse, will ich sicher gehen, dass die Elkos noch OK sind.

Vielen Dank im Voraus!

J.

[BernhardS]

Hallo,

alte Elko´s müssen erstmal wieder polarisiert werden. Das heißt man legt erstmal ein bißchen Spannung an und wartet.

Im eingebauten Zustand kann man über Spannungsanstieg messen: Fließt ein Strom von 1A in einen Kondensator mit 1F steigt die Spannung um 1V pro Sekunde - bei 1µA und 1µF auch.
Vereinfacht kann man das in etwa so machen: Man hat eine Spannungsquelle von 20V und zwei Widerstände von 10Megaohm hintereinander, dann fließt 1µA. Läßt man den Strom in einen 100µF Kondensator fließen, dann steigt die Spannung anfangs um 1V in 100 Sekunden. Das wird dann langsamer, aber die ersten paar Volt ist der Fehler für die Fragestellung ausreichend klein genug.
Wichtig: Das Meßgerät zieht etwas Strom weg, daher sollte man zusehen, daß es mit kleineren Widerständen geht - die Zeit wird dabei kürzer; das muss man sich halt zurechtlegen.
Außerdem sollte man nicht ständig messen, sondern z.B. Kondensator entladen, 10 Sekunden laden und dann messen.
Und: ganz kleine Spannungen sollte man nicht auswerten - Elko´s haben so eine Art Polarisationsspannung. An einem entladenen Elko kann man nach einiger Zeit wieder eine kleine Spannung messen. Findige Tüftler haben daraus schon die Temperatur abgeleitet .

Bernhard

[Jacks]

Danke für die Antwort Bernhard.

alte Elko´s müssen erstmal wieder polarisiert werden. Das heißt man legt erstmal ein bißchen Spannung an und wartet.

An jeden einzelen Elko oder an das ganze Gerät? Und wie viel ist "ein bißchen Spannung"? Habe leider keine Ahnung.

Im eingebauten Zustand kann man über Spannungsanstieg messen:

D.h. die Methode mit dem Kapazitätsmesser oder dem Ohmmeter lässt sich im eingebauten Zustand nicht anwenden?

Grüße!

[anders]

Ich weiß, dass die Funktionstüchtigkeit eines Elkos mit einem Kapazitätsmessgerät festgestellt werden kann.

Woher weisst du das?
Tatsächlich verändert sich die Kapazität von Elkos bei der Alterung kaum.
Was sich ändert, ist der Innenwiderstand, weil der Elektrolyt -hauptsächlich im Betrieb und bei hoher Temperatur- Wasser verliert.

Bei einer langen Lagerung baut sich auch die Oxidschicht an einigen Stellen ab, wodurch die Spannungsfestigkeit sinkt; Diese kann jedoch durch vorsichtiges Formieren mit geringem Gleichstrom meist wieder hergestellt werden.

Beide Effekte kannst du mit einem Kapazitätmeßgerät praktisch nicht nachweisen.

Der erste Effekt, Anstieg des ESR, betrifft hauptsächlich Elkos mit hoher Wechselstrombelastug, z.B. im Netzteil.
Der zu hohe ohmsche Anteil der Impedanz führt zu einer starken Temperaturerhöhung und diese schließlich zum Auskochen des Elektrolyten oder zur Explosion des Elkos.
Man kann diesen Anstieg des ESR auch im eingebauten Zustand feststellen, braucht dafür aber ein spezielles ESR Meßgerät. Eine entsprechnde einfach aufzubauende Prüfschaltung, die allerdings ein Oszilloskop voraussetzt, habe ich vor langem mal im anderen Forum gepostet.
Als Abhilfe kommt nur das Erneuern der betroffenen Elkos in Frage.

Der andere Effekt -Abbau der Oxidschicht- betrifft alle Elkos, und zu dessen Reparatur muß der Elko zumindest einpolig abgelötet, damit man eine Gleichspannung mit geringem Strom anlegen kann.
Bei einer Lagerdauer von nur 10 Jahren, würde ich aber durchaus auch versuchen die Netzspannung über einen Stelltrafo oder einen Vorwiderstand (Gluhlampe) an das Gerät anzulegen und langsam auf den Endwert zu steigern.

Alles obige betrifft nur Aluminium Elkos.
Tantal-Elkos haben andere Ausfallmechanismen. Vor Allem aber fangen sie beim Sterben schon mal Feuer.
Wenn man keinen Schaltplan hat, lohnt es sich deshalb (auch Widerstände können verbrennen) die Platine vorher gründlich zu fotografieren, damit man nachher noch weiß, welchen Wert das gestorbene Bauteil hatte.

[Jacks]

Bei einer Lagerdauer von nur 10 Jahren, würde ich aber durchaus auch versuchen die Netzspannung über einen Stelltrafo oder einen Vorwiderstand (Gluhlampe) an das Gerät anzulegen und langsam auf den Endwert zu steigern.

Hi Anders!

Ich habe nochmal mit dem Vorbesitzer gesprochen und man kann davon ausgehen, dass die Lagerungszeit tatsächlich ca. 10 Jahre beträgt. Ich würde es also mit einem Regeltrafo es versuchen. Hast du einen Vorschlag wie ich am besten Vorgehen sollte? Also wie lange bei welcher Spannung ich das Gerät "aufwäremen" soll, usw???

Eine weitere Sache. Ich hoffe es kommt nicht dreist rüber. Ich habe mich nach Regeltrafos in der Bucht usw. umgesehen. Die sind richtig teuer (viel Kupfer drine ). Ist jemand im Raum Berlin, der mir so was übers Wochenende gegen Entgeld ausleihen könnte? Nur eine Frage.

Grüße!

J.

[anders]

Ich habe mich nach Regeltrafos in der Bucht usw. umgesehen. Die sind richtig teuer (viel Kupfer drine ).

Ist eben die einfachste Lösung - so man hat.

So man nicht hat, muß man es eben anders machen:

Z.B. ist es eine Möglichkeit die 115V Anzapfung eines Netztrafos, der die Umschaltung 115/230V zulässt, zu benutzen und die dort abgenommene Spannnung mit einem Vorwiderstand weiter zu reduzieren.
Als Vorwiderstand kommt z.B. eine 25W Glühlampe in Betracht.
Der Trafo sollte nicht zu klein sein, vielleicht ca. 40..60W aus einem alten Dampfradio o.ä.

Anfangs wird man die Belastung hinter dem Vorwiderstand möglichst hoch wählen, indem man z.B. die Wickelmotoren zuschaltet, damit die Eingangsspannung so gering wie möglich ausfällt.
Nach einigen Minuten kann man dann die Motoren abschalten, so daß nur noch der geringe Verbrauch der Verstärker anfällt.
Dabei wird man beobachten, dass die Helligkeit der als Vorwiderstand genutzten Lampe geringer wird, weil die Betriebsspannung im Gerät steigt.
Wenn die Helligkeit der Lampe sich nicht mehr ändert, lässt man das Gerät noch eine Viertelstunde bei dieser Spannung laufen und dann wiederholt man dieses Procedere, -erst mit Motoren, dann ohne, aber immer mit Vorwiderstand-, mit 230V.
Wenn die Lampe nicht dunkler wird, hast du wahrscheinlich schon einen Kurzschluß im Netzteil, den du dann leider erst beheben musst.

Zum Finale nimmt man dann eine stärkere Glühlampe 40W oder 60W, die sollte dann nur noch schwach glühen und die Betriebsspannungen im Gerät sollten dann schon fast ihre Normalwerte erreichen.
Es wird nicht schaden, wenn man das Gerät so eine weitere Stunde betreibt.
Wenn dann noch alles ok zu sein scheint, kommt der Moment der Wahrheit: 230V ohne Vorwiderstand.

[BernhardS]

Hallo,

das mit dem Trafo muss ja nicht unbedingt sein. Das Vorschalten von Glühlampen ist sehr gebräuchlich und kann über die Anzahl und Leistung äußerst einfach in einem weiten Bereich verändert werden.
Ich habe mal einfach eine Reihe billiger Lampenfassungen und eine Steckdose dazu ordentlich auf eine kleine Platte montiert. Von einer 6 Watt Skalenlampe bis zu 3 mal 100Watt parallel ist der gesamte Alltagsbereich sauber abgedeckt.
Für ganz harte Zweifelsfälle sind zwei aus einem Kinoprojektor gerettete 1000 Watt Lampen vorhanden - leider nicht schön aufgebaut, so daß auch voller Kurzschluss ohne Folgen bleibt.

Bernhard

[derguteweka]

Moin,

Um die Verwirrung weiter zu steigern, mal noch mein Senf dazu:
Ich mutmasse mal, dass das Geraet noch mit konventionellem Netzteil ausgestattet ist und nicht mit einem Schaltnetzteil. Weiterhin wird das Netzteil nicht riesig sein, d.h. so ne Bandmaschine wird lang keine 100W fuer die Elektronik brauchen - eher fuer die ganze Mechanik. Also, schaetz' ich, wird's im Netzteil 2-5 Elkos geben, die bei einem ploetzlichen Einschalten Todeskanditaten waeren. Da wuerd' ich's drauf ankommen lassen. Nach dem Motto: "A guada halt's aus, um an schlechten war's ned schad'." Wenn diese Elkos sterben, dann wird wahrscheinlich eine Sicherung ausloesen oder der Gleichrichter davor abrauchen. D.h. die Folgeschaeden halten sich im Rahmen.
Wenn ich aber so nen ollen Elko mit viel Haetscheln durch Stelltrafo, externen Formierstrom, etc. dazu gebracht hab, nicht gleich beim 1. Einschalten zu sterben - wie lange wird denn der noch halten? Wenn ich die Maschine z.b. mal nur 1 Woche nicht einschalte? Da waer mir ein Ende mit Schrecken doch lieber als der Schrecken ohne Ende.
Wo ich mir Sorgen mache, wenn man mit Gluehlampen oder richtigen Stelltrafos operiert, ist eher der elektromechanische Teil: Da ist ja nicht sichergestellt, dass das z.b. alle Motoren oder Bremsen oder Kupplungen, was es so in Bandgeraeten geben kann, auch prima mit extremer Unterspannung zurechtkommen.

Und da kommen wir auch zum Kern des Problems: Ich wuerd' mal vermuten, dass das mit den Elkos ziemlich harmlos ist, im Vergleich zu den ganzen Gummiteilen, denen 10 Jahre rumstehen ganz schoen an die Elastizitaet geht. Und Elkos gibt an jeder Ecke zu kaufen, Andruckrollen, Reibraeder, Treibriemen schon viel seltener...

Gruss
WK

[anders]

Nach dem Motto: "A guada halt's aus, um an schlechten war's ned schad'." Wenn diese Elkos sterben, dann wird wahrscheinlich eine Sicherung ausloesen oder der Gleichrichter davor abrauchen.

Wenn dabei aber doch eine Wicklung im Netztrafo qualmt, machst du ein langes Gesicht.

Elkos gibt an jeder Ecke zu kaufen, Andruckrollen, Reibraeder, Treibriemen schon viel seltener...

Das stimmt schon, aber die viele Schrauberei, wenn es nicht unbedingt nötig ist. Evtl. gibt es auch schon Probleme mit der Beschaffbarkeit der alten Bauformen.
Das schonende Anfahren, zumindest über Vorwiderstände, benötigt ja keine besondern Teile, die ein Jäger und Sammler nicht ohnehin in seiner Bastelkiste hätte.
Man riskiert damit auch nicht, daß es an einer ganz anderen Stelle, wo man es nicht erwartet, Verwüstungen gibt.

Die von dir erwähnten mechanischen Teile aus Plasten und Elasten, die u.U. im Laufe der Zeit sogar flüssig werden können, können einen tatsächlich vor fast unlösbare Probleme stellen, aber da es sich ja um ein professionelles Gerät handelt, wird mit etwas Glück außer der Andruckrolle des Capstan davon nichts vorhanden sein.

[derguteweka]

Moin,

Wenn dabei aber doch eine Wicklung im Netztrafo qualmt, machst du ein langes Gesicht.

Ja, und vor allem ein erstauntes, weil ich bei einem Studiogeraet da doch irgendwo eine Sicherung vermutet haette. Aber stimmt - das kann natuerlich passieren. Deshalb ist es guenstig, alle 5 Sinne voll konzentriert auf das Geraet zu richten, wenn man's einschaltet.

Das stimmt schon, aber die viele Schrauberei, wenn es nicht unbedingt nötig ist. Evtl. gibt es auch schon Probleme mit der Beschaffbarkeit der alten Bauformen.
Das schonende Anfahren, zumindest über Vorwiderstände, benötigt ja keine besondern Teile, die ein Jäger und Sammler nicht ohnehin in seiner Bastelkiste hätte.

Naja, ich steh' halt fuer mich auf dem Standpunkt, dass ein Elko, wenn er nur noch mit Haetscheln und Taetscheln das Einschalten ueberlebt, nicht mehr so dolle ist. Von daher ein Auswechseln zukuenftigen Stress spart - wenns nicht gerade irgendwas historisches ist. Bei einem 50 jahre alten Fernseher waere ich da auch sofort dabei, das Ding schonend hochzufahren (Bei den Allstromnetzteilen koennten dann tatsaechlich noch andere Bauteile als Folge sterben). Aber grad bei einem Tonband, von dem ich glaube, dass das Netzteil ueberschaubar ist, aber evtl. einen Haufen Elektromechanik dabei hat, hab' ich so meine Bedenken das an "weiche" Spannungsversorgungen zu haengen.
Aber ich glaub', das ist eine rein persoenliche "Geschmackssache".
Letzlich muss Jacks den Schalter umlegen und keiner von uns

Gruss
WK

[anders]

ich steh' halt fuer mich auf dem Standpunkt, dass ein Elko, wenn er nur noch mit Haetscheln und Taetscheln das Einschalten ueberlebt, nicht mehr so dolle ist.

Ich denke, da irrst du dich.
Natürlich kann ein uralter Elko auch wirklich defekt sein, aber bei der Herstellung in der Fabrik wird ja nicht sehr viel anders vorgegangen.
Auch da verwendet man eine bereits fertig für die erforderliche Spannung eloxierte Anodenfolie, deren dünne Oxidschicht aber beim Zuschneiden und beim Zusammenbau des Elkos beschädigt wird.
Auch dort muß man diese Schäden in der Oxidschicht durch nachfolgendes Formieren erst wieder ausheilen, bevor man den Kondensator verwenden kann.

Das "Hätscheln und Tätscheln" ist in Wirklichkeit also nur eine Wiederholung des letzten Fabrikationsschrittes (außer Bedrucken, Verpacken etc. natürlich).

http://lexikon.freenet.de/Aluminium-Ele ... ondensator

Letzlich muss Jacks den Schalter umlegen und keiner von uns

Das ist wohl wahr.

[BernhardS]

Ich hatte vor zwei Jahren einen sehr vergleichbaren Fall. Es war ein älterer Filmprojektor, sowas wie früher in jeder Schule runstand. Der Ton war unglaublech schlecht und die Lampe (Xenon) hat nur kalt gezündet, und das auch erst nach dem fünften bis zehnten Funken.
Ich hab dann erstmal das Lampennetzteil ausgebaut und reingeschaut. Eine Xenonlampe ist ja ein sehr schwieriger Verbraucher. Das Netzteil muss mindestens 80V für die Zündbereitschaft liefern, wenn die Lampe warm ist und/oder alt, dann steigt das auf etwa 120V. Nach der Zündung soll die Spannung auf 30-40V runterfallen, bei - in dem Fall etwa 8-10 A. Die Funktion ist wie bei einem Schaltnetzteil, also mit höherer Frequenz auf einen entsprechend kleineneren Trafo - aber Sinus.
Ich hab erstmal ratlos geschaut und dann einfach alle Elko´s ausgelötet, so etwa 25 Stück und Ersatz beschafft. Das war aufwendig, weil die nicht nur die Werte sondern auch die Bauform passen musste.
Also: Kapazität x, mindestens yy Volt, aber nicht höher als 37mm und nicht mehr Duchmesser als..
Wir haben ja noch eine richtige Fernseher-Ersatzteil-Reparatur Werkstatt, die einem nahezu jedes Teil beschaffen können. Mit C..und co. gehst Du da baden.
Mit neuen Kondensatoren hat das Teil die Lampe beim ersten Einschalten auf den ersten Funken gezündet.
Dann habe ich das im Tonteil einfach auch so gemacht. War auch wieder leicht aufwendig in der Beschaffung weil die Schaltung mit recht hoher Spannung läuft, aber wenigstens ist da Platz. Resultat - einwandfreier Ton seither. Kommt natürlich auch der Effekt dazu, daß man alles putzt, entoxidiert, zweifelhafte Stecker und Drähte nachlötet oder austauscht.

Passend zum aktuellen Thema: Da ist auch eine aufwendige Feinmechanik drin, die die ganze Filmführung auf eine einzelne Hebelbewegung hin richtig hinlegt. Damit musste ich dann doch noch kurz zu einem richtigen Kinotechniker fahren. Der war begeistert über die Geschichte mit dem Netzteil - hätte er nicht gedacht, daß das so geht und hat die Mechanik für einen Fünfziger richtig zusammengebaut.

[Jacks]

O6.jpg

Letzlich muss Jacks den Schalter umlegen und keiner von uns

Hallo an alle!

Endlich melde ich mich.
Erstmal großen Dank für eure hilfreichen Beiträge.

Also ich habe die Tage die Maschine langsam angeschmissen (mir fällt gerade ein, dass ich euch gar nicht das Fabrikat genannt habe. Es handelt sich um die Otari MX-7800, 8-Spur, 1"). Ich habe die Methode mit den Glühbirnen angewandt, da günstiger. Alles verlief so weit OK, nichts ist explodiert Hier sind die Befunde:

Zuvor muss ich noch erwähnen, dass der Gummi der Andruckrolle fehlt. Ich habe behelfsmäßig 1“ Malertape (Papier) um die Rolle gewickelt. Klar wird das nicht richtig funktionieren, aber wenigstens habe ich so das Band zum Laufen gebracht. Und ja, ich habe die Oberfläche der neuen Quasi-Andruckrolle von den Kleberückständen gereinigt, damit nichts auf das Band kommt.

So und jetzt zum Befund.

Der Transport:

Das Band wird soweit transportiert, aber es funktioniert nicht so richtig. Und ich glaube nicht, dass es nur an der Quasi-Andrucksrolle liegt. Die Spannung im ganzen Gerät scheint zu schwanken. Das merkt man daran, weil der Netzteillüfter zwar nicht viel aber doch merklich die Drehzahl hin und wieder rauf und runterfährt. Außerdem ist das Vorspulen genau so schnell bzw. langsam wie das Abspielen und das Rückspulen geht nicht, die Motoren wollen drehen aber sie schaffen es nicht. Vielleicht ist die Stromversorgung OK, und die Motoren sind im Eimer?
Unten habe ich ein kurzes Video verlinkt. Schaut euch es an und urteilt selbst. Im Video habe ich folgende Funktionen dieser Reihenfolge nach getestet: Play, Vorspulen, Rückspulen.

Elektronik:

Die Elektronik der Vorverstärker der LineIns erzeugt von sich aus einen erheblichen Rauschteppich, egal wie stark der Gain-Poti aufgedreht ist. Ihr könnt es am Anfang der Audiodatei Nr1. deutlich hören. Interessanterweise erzeugt jedes Modul bzw. Kanal unterschiedlich starkes Eigenrauschen.

In Audiodatei Nr. 2 habe eine kurze Sequenz eines Songs vom CD-Player aufs Band aufgenommen und dann abgespielt und digitalisiert. Das Signal ist leise und schwankt sehr, aber Mann, auch durch diese Unvollkommenheiten hindurch kann ich die wunderschöne Soundcharakteristik erkenn. Ich will unbedingt das Schätzchen wieder zum Singen bringen!

Mikrofoneingang:

Die Module verfügen auch über Mikrofoneingänge resp. Mikrofon-Preamps. Und ich sage euch, hört man über den Rauschteppich hinweg, sie klingen einfach Klasse. Alleine wegen den Preamps gebe ich das Teil nicht mehr her.



Fragen an euch:

Was meint ihr? Zwar ist eine Farndiagnose immer schwierig aber vielleicht hat jemand die eine oder andere Idee, was alles an der Maschine kaputt sein könnte? Was könnte die Ursache für die Stromschwankungen sein und wieso rauscht die Elektronik so höllisch?

Viele Grüße,

Robert.

Audio1: Rauschabstand:
http://www.file-upload.net/download-806 ... n.mp3.html

Audio2: Vom Band:
http://www.file-upload.net/download-806 ... t.mp3.html

Video: Transport-Test:
http://www.file-upload.net/download-806 ... 0.AVI.html

[derguteweka]

Moin,

Ja, mit Ferndiagnosen wirds bei solchen Fehlern tatsaechlich etwas schwierig/unpraezise.
Ich hoff' mal, dass die Gluehbirnen in der Zuleitung jetzt weg sind - ansonsten waeren die natuerlich ein Grund fuer die schwankenden Drehzahlen.
Wenn die Maschine jetzt direkt an 230V haengt und die Drehzahl so schwankt, koennte es sein, dass irgendwelche Wellen/Lager sehr schwergaengig sind, weil das Oel verharzt ist oder einfach ein Haufen Staub/Glibber drinnen ist. Reibraeder oder Treibriemen koennen auch etwas ausgeleiert sein, so dass bei Belastung ein Schlupf entsteht.
Dann kommts drauf an, was das fuer Motoren sind, ob die elektronisch geregelt sind, etc. Dann kann natuerlich in der Elektronik irgendwas defekt sein. Muss man halt dann mal "gucken". Da wirds ohne Schaltplaene und Kenntnisse etwas arg eng. Mit dem Einen kann man das Fehlen des Anderen etwas kompensieren.

Beim Rauschen ist es aehnlich. Das kann in einer defekten Spannungsversorgung liegen oder an einem falsch abgeschlossenen Eingang oder irgendwo Verstaerkung zu weit aufgedreht, etc. pp. Da ist Ferndiagnose arg schwierig. Kannst bei google gucken, ob andere Leute aehnliche Probleme mit dem Ding haben und ob sie's loesen konnten.

Gruss
WK

[Jacks]

Die Glühbirnen waren natürlich draußen. Ich habe heute die Andrucksrolle zum Vulkanisieren weggeschickt. Wird leider ein paar Wochen dauern bis die zurück ist. Erst dann kann man sich ein genaueres Bild machen. Wir werden schauen. Ich gebe die Maschine nicht mehr her. Ach ja, Schaltpläne und sogar eine Troubleshooting-Tabelle sind auch dabei. Daraus kann ich entnehmen, dass der Bandtransport von einem Chip gesteuert wird. Wenn so was erst mal kaputt ist, dann Gute Nacht. Zumindest stelle ich mir es schwierig vor so ein Teil zu beschaffen.
Laut Anleitung ist die Maschine wartungsfrei was das Ölen angeht, bis auf die Kapstan-Welle. Ich habe das Innere der Maschine nur oberflächlich inspiziert, aber entdeckt habe ich nur einen Riemen und zwar den vom Zähler.
Wie gesagt erst mal abwarten bis die Andrucksrolle zurück ist.

Wie geht man in der Elektronik bei Fehlersuche eigentlich vor? Misst man die die Ströme auf der Platine oder wie läuft das?

Grüße!