Reparatur eines Mitsubishi MDS-B-CV-75 mit Spannungseinbrüchen unter Last.

Der MDS-B-CV-75 erreichte unsere Werkstatt mit einer recht typischen Beschreibung aus der Produktion. Die Maschine lief im Leerlauf scheinbar problemlos, doch bei kräftigen Zustellungen oder beim gleichzeitigen Verfahren mehrerer Achsen traten sporadische Abschaltungen auf. Auf der CNC erschienen wechselnd Alarme für Overvoltage, Ground Fault oder Power Module Error, die Schicht musste die Steuerung immer wieder neu starten, und die Ausfallzeiten häuften sich. Vor Ort hatte der Kunde bereits mehrere Servoverstärker und einen Spindelverstärker getauscht, ohne den eigentlichen Verursacher zu finden. Erst als die Stillstände häufiger wurden, rückte die Power Supply Unit in den Fokus.

Nach Anlieferung erfolgte zuerst die klassische Eingangsprüfung ohne Last. Am Trenntrafo hochgefahren, zeigte das MDS-B-CV-75 ein sauberes Einschaltverhalten. Die Vorladung lief ruhig durch, das Rush Relais zog sauber an und der DC Bus lag stabil im Sollbereich. Ohne angeschlossene Verbraucher ließ sich kein Alarm provozieren. Genau das ist ein typischer Fall, bei dem einfache Spannungsmessungen nicht ausreichen und ein echter Belastungstest entscheidend wird.

Vor dem Testplatz wurden die üblichen Schritte abgearbeitet. Das Gerät wurde komplett demontiert, gereinigt und optisch begutachtet. Auf der Leistungsplatine zeigten sich leichte Verfärbungen im Bereich des Vorladewiderstandes, die Zwischenkreiskondensatoren wirkten optisch unauffällig, hatten jedoch bereits deutliches Alter. Die ESR Messung bestätigte die Vermutung. Ein Teil der Kondensatoren lag knapp außerhalb der Herstellertoleranz, die effektive Kapazität war spürbar abgesunken. Zusätzlich waren an den Lötstellen des Rush Relais mehrere feine Haarrisse erkennbar, die bei Erwärmung zu Kontaktproblemen führen konnten. Der Kunde hatte also ein klassisches Zusammenspiel aus gealterten Kondensatoren und einem mechanisch belasteten Relais vorliegen, das im Leerlauf funktioniert, unter dynamischer Last aber zeitweise aussteigt.

Im nächsten Schritt wurden die kritischen Komponenten konsequent ersetzt. Sämtliche DC Bus Kondensatoren wurden durch hochwertige, temperaturfeste Typen mit ausreichender Spannungsreserve ersetzt. Das Rush Relais wurde gegen ein neues Bauteil mit identischer Kennlinie getauscht, die Leiterbahnen im Bereich der Hochstrompfade wurden gereinigt und bei Bedarf nachverzinnt. Die Leistungsplatine erhielt eine gründliche Nacharbeit der Lötstellen, insbesondere an Widerständen und Treiberbausteinen, die thermisch hoch belastet sind. Abschließend erfolgte die Reinigung im Waschprozess mit kontrollierter Trocknung, um spätere Isolationsprobleme durch Feuchtigkeit auszuschließen.

Der entscheidende Teil der Reparatur lag im Belastungstest. Das MDS-B-CV-75 wurde auf unserem Testplatz nicht nur mit einer statischen ohmschen Last betrieben, sondern in eine komplette MDS-B Achskette integriert. Mehrere Servo und Spindelmodule wurden an den DC Bus angeschlossen, die Belastung erfolgte über programmierte Bewegungsprofile, die reale Maschinenzyklen nachbilden. Dabei wurden Anlaufmomente, schnelle Beschleunigungen, Rekuperationsphasen und Not Halt Simulationen durchgespielt. Die Zwischenkreisspannung wurde mit einem Datenlogger aufgezeichnet, ebenso die Temperaturentwicklung an Kondensatoren, Leistungsteil und Bremszweig. Besonders sensibel beobachteten wir das Verhalten des Vorladekreises beim häufigen Ein und Ausschalten, da hier die ursprünglichen Haarrisse die Probleme verursachten.

Im Verlauf dieser Tests zeigte sich deutlich der Unterschied zur Eingangslage. Während das Gerät vor der Instandsetzung unter Last kurze Spannungseinbrüche erzeugt hatte, blieb die DC Bus Spannung nun stabil innerhalb des Sollfensters. Selbst bei aggressiven Bremsprofilen, bei denen der Regenerationszweig maximale Energie abführen musste, trat kein Overvoltage Alarm mehr auf. Die Temperatur am Leistungsteil blieb auch nach längerer Belastung in einem gesunden Bereich, der Lüfter konnte den Luftstrom ungehindert durch das gereinigte Gehäuse führen. Abschließend wurde die Einheit über mehrere Stunden in einem Dauerlauf mit zyklischen Lastwechseln betrieben, um zu überprüfen, ob die Reparatur auch im thermisch stabilisierten Zustand standhält.

Zu jedem Belastungstest gehört bei uns eine saubere Dokumentation. Das MDS-B-CV-75 erhielt ein Prüfprotokoll mit aufgezeichneten Messkurven für DC Bus Spannung, Eingangsstrom und Temperaturverläufe. Auffälligkeiten wie leicht erhöhte Einschaltströme nach längerer Standzeit wurden vermerkt, lagen aber im zulässigen Rahmen. Zusätzlich wurden Fotos von den ersetzten Baugruppen und von kritischen Bereichen im Inneren des Gerätes angefertigt. Damit kann der Kunde später nachvollziehen, welche Arbeiten durchgeführt wurden und welche Bauteile präventiv ersetzt wurden, obwohl sie noch keinen harten Defekt zeigten.

Der praktische Nutzen für den Betreiber war eindeutig. Anstatt die Produktion mit sporadischen, schwer nachvollziehbaren Fehlern zu belasten, steht nun ein überholtes Netzteil zur Verfügung, das unter dokumentierter Volllast geprüft wurde. Durch den konsequenten Austausch der gealterten Kondensatoren und der mechanisch beanspruchten Relais wird die Wahrscheinlichkeit für erneute Ausfälle im Bereich des DC Zwischenkreises deutlich reduziert. Gleichzeitig bleiben die vorhandenen Servo und Spindelmodule im Einsatz, da sie nicht die eigentliche Ursache waren. So lässt sich die Lebensdauer des kompletten Antriebssystems verlängern, ohne umfangreiche Retrofit Maßnahmen an Maschine oder Steuerung durchführen zu müssen.

Präventive Maßnahmen für den Kunden

• Regelmäßige Reinigung: Schaltschrankfilter und Lüfterbereiche frei von Staub halten, um die Kühlung des MDS-B-CV-75 sicherzustellen.
• Lüfterwechsel: Lüfter nach ca. 5 bis 7 Jahren vorbeugend ersetzen, insbesondere in warmen oder staubigen Umgebungen.
• Kondensator Tausch: Zwischenkreiskondensatoren nach 10 bis 12 Jahren präventiv tauschen, um Kapazitätsverlust und ESR Anstieg zu vermeiden.
• Klemmenschrauben prüfen: Jährlich Netzklemmen, DC Bus Verbindungen und PE Anschlüsse nachziehen. Lose Klemmen führen zu Erwärmung und Open Phase Alarmen.
• Isolationsmessung: Motorsystem und DC Bus Verkabelung regelmäßig prüfen, um Erdschlüsse frühzeitig zu erkennen.
• Protokollierte Belastungstests: Nach größeren Reparaturen oder Umbauten einen dokumentierten Belastungstest durchführen lassen, statt nur Leerlauftests.

Fazit

Der Mitsubishi MDS-B-CV-75 ist eine robuste, aber zentrale Komponente im MDS-B Antriebssystem. Viele schwer fassbare Maschinenstillstände gehen letztlich auf gealterte Kondensatoren, verschlissene Relais oder thermische Probleme in der Power Supply Unit zurück. Eine fachgerechte Überholung mit konsequenter Bauteilprüfung und dokumentiertem Belastungstest erhöht nicht nur die Zuverlässigkeit, sondern schafft Transparenz und Sicherheit für Betreiber und Instandhaltung.

Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum: Mitsubishi MDS-B-CV-75 Power Supply Unit

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Technische Spezifikationen

Einsatzumgebung & kompatible Geräte

Der Mitsubishi MDS-B-CV-75 gehört zur MDS-B Servo Familie und versorgt den gemeinsamen Zwischenkreis der Antriebsstränge mit einer stabilen Gleichspannung. Typische Einsatzbereiche sind vertikale Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen und Drehmaschinen mit Mitsubishi CNC Steuerungen der Serien Meldas und frühen M700 Generationen.

Kompatible Verbraucher sind unter anderem:

• MDS-B-SV Servoverstärker für Achsantriebe
• MDS-B-SP Spindelverstärker
• Diverse MDS-B-V1 und V2 Achsmodule, die am DC Bus hängen

Die Einheit wird in Schaltschrankumgebung montiert. Üblich sind Umgebungstemperaturen von 0 bis 40 Grad Celsius, saubere Luft ohne leitfähige Stäube und eine stabile Netzversorgung im Bereich 200 bis 230 Volt Drehstrom. Für eine lange Lebensdauer empfiehlt sich eine Montage mit ausreichendem Luftstrom von unten nach oben und regelmäßig gereinigten Filtern.

Funktionsbeschreibung

Der MDS-B-CV-75 übernimmt die Aufbereitung der dreiphasigen Netzspannung für das gesamte MDS-B Antriebssystem. Im Inneren arbeiten mehrere Funktionsstufen:

1. Netzgleichrichtung und Vorladezweig
   Die dreiphasige Netzspannung wird über einen Brückengleichrichter in eine pulsierende Gleichspannung umgesetzt. Ein Vorladewiderstand begrenzt den Einschaltstrom, ein Rush Relay überbrückt diesen Widerstand nach dem Laden der Zwischenkreiskondensatoren. Fehler im Rush Zweig führen typischerweise zu Alarmen wie Rush Relay Error oder Power Module Error

DC Zwischenkreis
Eine Bank aus Elektrolytkondensatoren stabilisiert den DC Bus im Bereich 270 bis 311 Volt. Von hier aus werden alle nachgeschalteten Servo und Spindelmodule versorgt. Gleichzeitig dient der Zwischenkreis als Energiespeicher für Rekuperationsenergie aus Bremsvorgängen.

Regenerationszweig
Überschüssige Bremsenergie wird über einen Regenerations Transistor und einen extern oder intern angeschlossenen Bremswiderstand abgebaut. Wird die Regeneration zu lange oder mit zu hoher Leistung beansprucht, löst die Einheit Alarme wie Overregeneration oder Overvoltage aus

Überwachungsfunktionen
Strom, Spannung und Temperatur werden permanent überwacht. Die Alarme 61 Power Module Error, 65 Rush Relay Error, 75 Overvoltage oder 77 Power Module Overheat schützen Leistungsteil und angeschlossene Verbraucher

1. Kommunikation mit der CNC
   Über die MDS Schnittstelle werden Alarme und Status an die CNC gemeldet. Im Fehlerfall schalten angeschlossene MDS-B-SV und MDS-B-SP Module ab, die Maschine führt einen kontrollierten Stopp aus.

Durch diese Kombination aus Leistungsaufbereitung und Schutzlogik ist das MDS-B-CV-75 das Herzstück des Antriebssystems. Ein Fehler in dieser Einheit legt in der Regel alle Achsen gleichzeitig still.

Alarmmeldungen & Troubleshooting

Bestandteile