07.10.2025 von Viktor Siebert
Reparatur eines überhitzten Mitsubishi MDS-B-SP-300 Spindelverstärkers mit Totalausfall der Leistungsendstufe
Reparatur-Story.
Der Spindle Drive MDS-B-SP-300 wurde von einem großen Automotive-Zulieferer aus Polen eingesendet. In einer Mazak Drehautomatenlinie trat ein kompletter Funktionsausfall der Spindel auf.
Laut Kunden war der Austauschpreis beim Maschinenhersteller extrem hoch, zudem war das Modul nicht mehr sofort lieferbar, da die Serie bereits abgekündigt war. Jede Stunde Stillstand bedeutete für den Kunden Produktionsausfälle. Der Drive wurde per Eilbote angeliefert.
Bei der Eingangskontrolle zeigten sich keine LED-Aktivität, kein Relaisklicken und ein vollständig toter Zustand. Nach dem Öffnen fiel sofort die starke Verschmutzung durch Ölnebel, Emulsion und Aluminiumstaub auf. Der Lüfter war blockiert, das gesamte Gerät von leitfähigen Ablagerungen bedeckt.
Die Analyse ergab, dass die Leistungsendstufe (IGBT-Modul) infolge thermischer Überlastung zerstört war. Diese Überlastung hatte das interne Netzteil mit in Mitleidenschaft gezogen, mehrere Gate-Treiber, Dioden und Spannungsregler waren durchgeschlagen. Die Reparatur erforderte eine vollständige Demontage bis zur Leiterplattenebene.
Nach gründlicher Reinigung im Ultraschallverfahren und anschließender Ofentrocknung bei 60 °C wurden alle betroffenen Bauteile ersetzt. Die Leistungsplatine RK125B-SP-300 wurde überarbeitet, neue Isolationsfolien eingezogen und die Gate-Ansteuerung mit einem Oszilloskop überprüft.
Zusätzlich wurden Lüfter und Kondensatoren präventiv ersetzt, da der Hitzestau langfristig zur Kapazitätsminderung führt. Die Steuerplatine RK311B wurde nachgelötet, Firmware-Parameter geprüft und die Kommunikation über CN1/CN2-Bus getestet.
Der abschließende Test erfolgte auf unserem Mitsubishi-Testplatz, bestehend aus einem MDS-B-CVE Power Supply, einem 30 kW Spindelmotor SJ-V-30 und vollständiger Meldas-CNC-Simulation. Dabei wurden Drehzahlverläufe bis 6000 U/min, thermische Belastung und Wiederholstarts unter Überlastbedingungen geprüft.
Nach 8 Stunden stabiler Laufzeit, ohne Spannungs- oder Stromabweichungen, wurde das Gerät freigegeben.
Der Kunde erhielt das Gerät nach 48 Stunden zurück, die Maschine lief wieder nach 3 Tagen Stillstand. Der Preis betrug etwa ein Viertel des Austauschmoduls.
Diese Reparatur zeigt exemplarisch, wie wichtig präventive Wartung und regelmäßige Reinigung sind. Der ursprüngliche Fehler war letztlich auf einen ausgefallenen Lüfter zurückzuführen, der zu einer Kettenreaktion führte: Überhitzung → Leistungsausfall → Netzteilüberlastung → Totalausfall.
Präventive Maßnahmen für den Kunden
- Lüfterwechsel alle 2 Jahre oder nach 8000 Betriebsstunden
- Regelmäßige Druckluftreinigung (vorsichtig, mit antistatischer Düse)
- Überprüfung der Steckverbindungen (CN1/CN2, Power-Klemmen)
- Isolationsmessung zwischen Phase und Gehäuse bei jeder Wartung
- Kondensator-ESR-Messung nach 5 Jahren Betrieb
- Temperaturmessung der Kühlkörper unter Volllast
Regelmäßige Wartung verlängert die Lebensdauer des Geräts und schützt vor ungeplanten Stillständen.
Fazit
Der MDS-B-SP-300 bleibt ein bewährter Spindelverstärker, dessen solide Konstruktion auch nach Jahrzehnten zuverlässig arbeitet.
Eine fachgerechte Überholung und Reinigung ist entscheidend, um Leistungseinbußen und Produktionsausfälle zu vermeiden.
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum: Mitsubishi MDS-B-SP-300 SpindleDrive Unit
Mehr Informationen zu unserer Mitsubishi-Reparaturkompetenz finden Sie hier: Mitsubishi Drive Reparatur bei Industrypart
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Technische Spezifikationen
Merkmal | Wert |
---|
Hersteller | Mitsubishi Electric Corporation, Japan |
Modellbezeichnung | MDS-B-SP-300 |
Gerätetyp | Spindle Drive Unit (Spindel-Servoverstärker) |
Serie / Klasse | MDS-B, 200 V-Klasse |
Eingang (DC) | DC 270–311 V, 144 A |
Eingang (AC) | AC 200/200–230 V, 50/60 Hz, 0,2 A |
Ausgang | 3AC, 130 A |
Leistungsklasse | 30 kW |
DIN / Norm | DIN VDE0160 |
Kühlung | Zwangsbelüftet, Lüfter integriert |
Gewicht | ca. 14 kg |
Abmessungen (B × H × T) | ca. 250 × 380 × 200 mm |
Softwareversion (S/W) | BND525W000AAK |
Hardwareversion (H/W) | D |
Seriennummer | J7A9QG4ZK1T |
Produktionsdatum | 1996/12 |
Handbuchreferenz | BNP-B3890 |
Zertifizierung | CE, TÜV Rheinland Approved |
Einsatzumgebung & kompatible Geräte
Der MDS-B-SP-300 ist ein Spindelverstärker der 200-V-Klasse, der in CNC-Werkzeugmaschinen, insbesondere in Mazak, DMG Mori, Okuma OEM-Systemen mit Mitsubishi-Steuerungen eingesetzt wird.
Typische Einsatzgebiete sind Drehmaschinen, Bearbeitungszentren und Schleifmaschinen, bei denen hohe Drehzahlregelung, dynamisches Drehmoment und präzises Bremsverhalten erforderlich sind.
Das Gerät arbeitet im Verbund mit Mitsubishi MDS-B-CVE Power Supply Units und MDS-B-V1/V2 Servo Drives.
Kompatible Spindelmotoren sind u. a. SJ-V-30, SJ-VL5.5, SJ-11XW8Z oder SJ-V-22.
Funktionsbeschreibung
Der Spindle Drive MDS-B-SP-300 übernimmt die präzise Ansteuerung des Spindelmotors.
Er regelt Drehzahl, Drehmoment und Beschleunigungsphasen über einen Vektorregelkreis, der sowohl Rückmeldung vom Encoder des Motors als auch Sollwerte von der CNC-Steuerung erhält.
Die interne Architektur besteht aus:
- Steuerplatine RK311B oder BN634A817G51A: Regelung, Kommunikation, Rückführung, Diagnose.
- Leistungsplatine RK125B-SP-300 oder BN638A021G51A: IGBT-Brücke, Zwischenkreisüberwachung, Strommessung.
- Leistungsteil (IPM Modul): Umsetzung der PWM-Signale in Drehstrom für den Motor.
Schutzmechanismen umfassen:
- Strom-, Spannungs- und Temperaturüberwachung,
- integrierte Not-Aus-Logik,
- CRC- und Encoder-Überwachung,
- thermische Abschaltung bei Überhitzung.
Die Kommunikation mit der CNC erfolgt über den CN1-Bus (Steuer-Interface) und CN2 für Encoder-Signale.
Alarmmeldungen & Troubleshooting
Code | Fehlerbeschreibung | Ursache | Lösung |
---|
12 ME1 | Memory Error 1 | Fehlerhafte RAM- oder ROM-Prüfung auf Steuerkarte | Steuerplatine prüfen, ggf. ersetzen |
13 SWE | Software Process Error | Softwareprozess nicht abgeschlossen | Firmware neu initialisieren |
17 ADE | AD Error | Fehler in AD-Wandler-Initialisierung | Analog-Schaltkreis prüfen |
21 NS2 | Kein Signal (Spindle Encoder) | Kein Encodersignal C-Achse | Encoder-Kabel und Signal prüfen |
23 OSE | Speed Command Deviation | Drehzahlabweichung zu hoch | Motorbelastung prüfen |
31 OS | Overspeed | Spindeldrehzahl > 115 % Nennwert | Parameter und Encoder prüfen |
32 PMOC | Power Module Overcurrent | Überstrom im IPM Modul | Transistor-Modul prüfen |
34 DP | CRC Error | Datenfehler in Kommunikation CNC | Kommunikationsleitung prüfen |
35 DE | Data Error | Datenfehler während Positionsregelung | Signalqualität prüfen |
36 TE | Transmission Error | Übertragungsfehler NC ↔ Drive | Schnittstelle reinigen, neu anstecken |
46 OHM | Motor Overheat | Temperaturgrenze überschritten | Kühlventilator, Thermosensor prüfen |
50 OL | Overload | Motorstrom > Zulässiger Wert | Motorlager prüfen |
82 NSP | Power Supply No Signal | Unterbrechung in Versorgungsleitung | Versorgung prüfen |
E1 WOL | Overload Warning | Überstromwarnung bei 80 % | Lüfter und Leistungsteil prüfen |
E7 NCE | NC Emergency Stop | Not-Stopp-Befehl von CNC | CNC-Signal prüfen |
Bestandteile
Baugruppe | Bezeichnung / Code | Funktion | Hinweise zur Prüfung / Reparatur |
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Steuerplatine | RK311B oder BN634A817G51A | Signalverarbeitung, Kommunikation zur CNC | Sichtprüfung auf Schmorstellen und Elkos |
Leistungsplatine | RK125B-SP-300 oder BN638A021G51A | Stromumwandlung / IGBT-Ansteuerung | Isolationsprüfung und Transistortest |
Leistungsteil (IPM) | Leistungsteil komplett | Umwandlung DC ↔ AC, Motoransteuerung | Thermoscan, Stromtest unter Last |
Lüftereinheit | 24 V DC Gebläse | Kühlung Leistungselektronik | Regelmäßig tauschen (alle 2 Jahre) |
Netzteilsektion | Integriert auf Mainboard | Versorgung Steuerlogik & Gate-Treiber | Sekundärspannung messen |
Encoder-Interface | CN2-Eingang | Rückführung von Spindelposition und Geschwindigkeit | Signalpegel und Schirmung prüfen |