Eingangszustand und Analyse.

Das eingesendete Mitsubishi MDS-B-SP-75 Spindle Drive Unit kam mit der Alarmanzeige „n“ bzw. „1“, was auf einen internen Fehler des Leistungsmoduls hinweist. Diese Fehlercodes treten häufig dann auf, wenn innerhalb des IGBT-Moduls (Insulated Gate Bipolar Transistor) eine nicht-symmetrische Belastung oder eine Kurzschluss-Ansteuerung vorliegt. Für den Kunden zeigte sich das Fehlerbild als plötzlicher Stillstand der Spindel nach kurzer Laufzeit, ein typisches Anzeichen für eine Schädigung in der Endstufe.

In der ersten Prüfphase wurde das Gerät vollständig gereinigt und anschließend auf dem Prüfstand angeschlossen. Bereits beim Einschaltvorgang zeigte das Gerät eine unregelmäßige Stromaufnahme. Die Zwischenkreisspannung wurde korrekt aufgebaut, jedoch schaltete der Antrieb unmittelbar nach dem Startversuch ab. Das deutete auf einen internen Kurzschluss oder eine fehlerhafte Rückmeldung aus dem Leistungsteil hin.

Diagnose und Ursachenfindung

Die Messungen an den Gate-Signalen und den Zwischenkreisspannungen ergaben Unregelmäßigkeiten, die auf eine teildefekte IGBT-Stufe schließen ließen. Der Fehler war jedoch nicht sofort sichtbar, da das Modul keine äußeren Schäden aufwies. Erst nach dem Ausbau der Leistungseinheit und der thermischen Prüfung wurde deutlich, dass eine Teilstrecke des Moduls nicht korrekt leitete und sporadisch Überschläge verursachte.
Gleichzeitig zeigte die Steuerplatine (RK311B) deutliche Belastungsspuren im Bereich der Ansteuerung des Transistormoduls. Einige Bauteile wiesen thermische Alterung auf, die zu Signalverzerrungen führte. Es handelt sich um einen klassischen Folgeschaden, verursacht durch den defekten Leistungspfad selbst.

Reparaturprozess

Die defekte Leistungseinheit wurde komplett ausgebaut und durch eine geprüfte Ersatzbaugruppe ersetzt. Anschließend erfolgte die präventive Überholung der gesamten Leistungsplatine RK122B-SP-75, inklusive Austausch der Hochfrequenz-Treiberstufe, Gate-Kondensatoren und Stromsensoren.
Die Steuerplatine wurde ebenfalls revidiert: betroffene Signalpfade und Taktsteuerungen wurden überprüft, Lötverbindungen erneuert und alterungsanfällige Komponenten ersetzt. Parallel erfolgte eine Reinigung im Ultraschallbad sowie eine thermische Nachbehandlung zur Feuchtigkeitsentfernung.

Funktionstest und Qualitätskontrolle

Nach der mechanischen und elektrischen Wiederherstellung wurde das Gerät auf dem Mitsubishi-Testplatz unter Nennlast geprüft. Dabei wurde eine Spindelmotor-Simulation mit verschiedenen Drehzahlprofilen durchgeführt. Der Antrieb erreichte dabei seine volle Leistungsfähigkeit bei stabiler Temperaturentwicklung. Die Isolations- und Ableitmessungen zeigten einwandfreie Werte, ebenso die DC-Bus-Balance.
Zur zusätzlichen Absicherung wurden Langzeittests über mehrere Stunden bei variabler Last durchgeführt. Hierbei blieb das Verhalten stabil, die Kommunikation mit der Steuerung störungsfrei und keine erneuten Alarme traten auf.

Präventive Maßnahmen und Empfehlungen

Aufgrund des Gerätealters von über 20 Jahren wurde eine präventive Erneuerung sämtlicher Kondensatoren im Steuer- und Leistungsbereich durchgeführt. Ebenso wurden die Lüfter überprüft und bei Bedarf ersetzt, um eine stabile Kühlung der IGBT-Einheit sicherzustellen.
Für Betreiber solcher Systeme empfiehlt sich eine regelmäßige Wartung im Intervall von 3–5 Jahren, insbesondere die Kontrolle der Zwischenkreisspannung, der Gate-Signale und der Lüfterleistung. Ein Ausfall des Leistungsteils kann nicht nur den Spindelantrieb, sondern auch benachbarte Module im DC-Bus gefährden.

Abschluss

Nach erfolgreichem Abschluss aller Tests wurde das Gerät vollständig dokumentiert, etikettiert und für den Versand freigegeben. Der MDS-B-SP-75 lief stabil unter Last, alle Funktionsparameter entsprachen den Spezifikationen. Diese Reparatur verdeutlicht, wie wichtig eine genaue Fehlersuche und der präventive Austausch verschleißanfälliger Komponenten sind, insbesondere bei älteren Mitsubishi-Antriebssystemen, die noch immer in vielen CNC-Maschinen weltweit zuverlässig im Einsatz sind.

Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum: Mitsubishi MDS-B-SP-75 Spindle Drive Unit

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Technische Spezifikationen

Bestandteile

Alarme & Fehler (Auszug aus PDF „Alarm liste Spindler MDS_A_SP MDS_B_SP“)