14.10.2025 von Viktor Siebert
Reparatur eines Yaskawa SGMGH-13DCA6H Servo AC Motors
Der Hurco-Kunde meldete den Fehler zunächst als Achsenproblem, da die Y-Achse plötzlich absackte.
Nach mehreren Wiederholungen stieg schließlich der Alarm „Overload“ am SGDH-15DE Drive auf, und der Motor ließ sich nicht mehr von Hand drehen.
Beim Eintreffen des Motors war äußerlich nichts Auffälliges zu sehen.
Im Inneren zeigte sich jedoch das bekannte Fehlerbild:
Die Bremse war vollständig festgebacken, der Bremsbelag hatte sich gelöst, pulverisiert und im gesamten Motorinneren verteilt.
Feiner Bremsstaub hatte die Lager, den Encoderraum und das Statorinnere kontaminiert.
Ein klassischer Fall, der meist durch Alterung des Bremsbelags und Ölnebelbelastung entsteht.
Beim Öffnen zeigte sich, dass sich der Motor mechanisch blockiert hatte.
Die Kugellager waren zerstört, der Lauf fühlte sich rau an.
Der Encoder UTSIH-B17CK zeigte im Ruhezustand keine Fehler, jedoch war das Signal stark verschmutzt.
Die Entscheidung fiel gemeinsam mit dem Kunden auf eine komplette Überholung:
- Motor vollständig zerlegt
- Chemische Reinigung aller Komponenten
- Entfernen alter Lackreste und Verunreinigungen
- Erneuerung beider Lager (vorderes und hinteres)
- Neue Bremse Ogura SBR-112V-200B montiert
- Encoder ersetzt, neu justiert und geprüft
- Neue Dichtungen und Stecker montiert
- Gehäuse lackiert und im Ofen getrocknet
- Abschlussprüfung auf dem Yaskawa-Sigma-II-Teststand mit originalem SGDH-Drive
Der Test umfasste:
- Isolationsmessung zwischen Phase und Gehäuse
- Drehmoment- und Leerlauftests
- Überwachung des Encodersignals (Sin/Cos-Qualität)
- Bremstest (Haltemoment, Ansprechverhalten)
- 2-stündiger Dauerlauf unter Last
Nach bestandener Prüfung wurde der Motor an den Kunden zurückgeliefert.
Gesamtdauer der Reparatur: 5 Werktage.
Der Kunde legte besonderen Wert auf Zuverlässigkeit, da die Maschine bei einem Y-Achsen-Versagen Werkzeugkollisionen riskierte.
Dank der präventiven Komplettüberholung wurde die Funktionssicherheit langfristig wiederhergestellt.
Ursachen für Encoder- oder Motorausfälle
- Alterung des Bremsbelags (Verhärtung, Ablösung)
- Eindringen von Ölnebel oder Emulsion
- Übermäßige Feuchtigkeit im Maschinenraum
- Starke Vibrationen oder Achsenschläge
- Thermische Wechselbelastung durch häufige Starts/Stops
- Kabelbrüche oder Korrosion in Steckverbindungen
- Defekte Batterie bei Absolut-Encodern
Die Erfahrung zeigt, dass sich die Probleme meist schleichend entwickeln:
Zuerst treten sporadische Positionsfehler auf, dann Overload-Alarme, schließlich Blockade oder Stillstand.
Präventive Tipps für Kunden
- Umgebung trocken und staubfrei halten
- Regelmäßige Kontrolle der Bremsfunktion (Spannungsfreigabe prüfen)
- Lüfter und Schaltschränke sauber halten
- Steckverbinder regelmäßig prüfen und ggf. nachziehen
- Vibrationsüberwachung aktivieren
- Alle 4–5 Jahre präventive Überholung (Lager, Bremse, Dichtungen)
- Bei Stillstand > 6 Monate: Bremse manuell lösen und Motor einmal durchdrehen
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zu erwähnten Geräten:
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Gerätedaten (Technische Spezifikation)
Merkmal | Wert |
---|
Hersteller | Yaskawa Electric Corporation |
Modellbezeichnung | SGMGH-13DCA6H-OY |
Nennleistung | 1.3 kW |
Nennmoment | 8.34 Nm |
Nenndrehzahl | 1500 U/min |
Nennstrom | 5.4 A |
Nennspannung | 400 V AC |
Isolationsklasse | F |
Schutzklasse | IP65 (geschätzt, standard bei SGMGH-Baureihe) |
Kühlung | Natürliche Konvektion |
Encoder | Yaskawa UTSIH-B17CK (17-Bit Absolut-Encoder) |
Bremse | Ogura SBR-112V-200B (24 V DC Haltebremse) |
Gewicht | ca. 9.5 kg |
Seriennummer | B019965817 |
Herstellungsdatum | 05/2019 |
Kompatible Servopacks | Yaskawa SGDH-Serie (Sigma II) |
Einsatzumgebung & kompatible Geräte
Der Motor wird typischerweise in präzisen CNC-Maschinen und Bearbeitungszentren eingesetzt, z. B.:
- Hurco-Maschinen (Vertikal-Bearbeitungszentren, Y-Achse)
- DMG MORI / Spinner / Bridgeport-Maschinen
- Automatisierte Handlingsysteme und Werkzeugwechsler
Kompatible Yaskawa-Drives (Sigma II-Serie):
- SGDH-10DE, SGDH-15DE
- Kommunikation über 17-Bit-Encoderleitung (UTSIH-Protokoll)
- Anschluss über standardisierte Servostecker (Power + Feedback + Bremse)
Funktionsbeschreibung
Der SGMGH-13DCA6H ist ein präziser AC-Servomotor aus der Sigma II-Baureihe.
Er wandelt elektrische Energie in kontrollierte Drehbewegungen mit hohem Drehmoment und Dynamik um.
Typische Aufgaben:
- Vorschubbewegung auf Y- und Z-Achsen
- Positionierung mit Encoder-Rückführung (Absolutwert)
- Drehmomentsteuerung für präzise Bearbeitung
- Haltefunktion über elektromagnetische Bremse bei Stillstand
- Die Bremse dient ausschließlich der Haltefunktion im stromlosen Zustand, nicht zum Not-Stop.
- Die Kombination aus Encoder und SGDH-Drive ermöglicht ein exaktes Positions-Feedback in Echtzeit.
Alarmmeldungen & Troubleshooting
Basierend auf den Yaskawa-Sigma-II-Manuals
Alarmcode | Fehlerbeschreibung | Ursache | Lösung |
---|
A.02 | Parameter Breakdown | EEPROM-Fehler im Drive | Drive initialisieren, Parameter sichern |
A.03 | Main Circuit Error | Fehler in der Leistungsendstufe | Drive prüfen, ggf. IGBT ersetzen |
A.05 | Servo/Motor Mismatch | Falscher Motortyp angeschlossen | Parameter Pn002 anpassen |
A.10 | Overcurrent / Heat Sink Overheat | Überstrom oder Überhitzung | Kühlung prüfen, Motorwiderstand messen |
A.30 | Regeneration Error | Fehler im Rückspeisekreis | Regenerations-Widerstand prüfen |
A.32 | Regenerative Overload | Überlast im Regenerationszweig | Bremswiderstand prüfen |
A.40 | Overvoltage | Zu hohe Zwischenkreisspannung | Netzversorgung prüfen |
A.41 | Undervoltage | Zu niedrige Versorgungsspannung | Versorgung messen, ggf. Leitungen prüfen |
A.71 | Overload (High Load) | Dauerhafte Überlast | Achse auf Schwergängigkeit prüfen |
A.81 | Encoder Backup Error | Encoder-Versorgung ausgefallen | Encoderleitung und Batterie prüfen |
A.C9 | Encoder Communication Error | Kein Signal vom Encoder | Leitung, Stecker, Encoder prüfen |
A.CC | Multi-Turn Limit Error | Differenz in Encoder-Limit | Reset durchführen, Encoder neu initialisieren |
Bestandteile
Komponente | Beschreibung |
---|
Rotor | Laminierter Eisenkern mit Permanentmagneten |
Stator | Wicklungsblock in Isolationsklasse F |
Encoder | Yaskawa UTSIH-B17CK (17-Bit Absolut-Encoder) |
Bremse | Ogura SBR-112V-200B – elektromagnetisch, 24 V DC |
Lager | Präzisionskugellager, vorderes und hinteres Lager identisch ausgeführt |
Gehäuse | Aluminiumdruckguss, schwarz eloxiert |
Dichtungen | Front- und Rückdichtung zum Schutz gegen Ölnebel |
Steckverbinder | Yaskawa-Standard MS-Typ (Power/Encoder/Bremse) |
Kühlung | Passive Kühlrippen am Gehäuse |