Der Mitsubishi MDS-B-SVJ2-20 kam mit einem Fehlerbild zu uns, das in der Maschine nur zeitweise auftrat. Die Achse lief zunächst, stieg jedoch wiederholt mit Alarm 10 aus. Gerade solche sporadischen Unterspannungsfehler sind in der Praxis anspruchsvoll. Ein Gerät, das nach dem Einschalten einige Bewegungen fehlerfrei ausführt, kann bei einer kurzen Spannungsschwankung, beim Schalten des Hauptschützes, während einer Beschleunigung oder nach zunehmender Erwärmung plötzlich abschalten. Eine reine Sichtprüfung oder ein kurzer Test ohne reale Betriebsbedingungen reicht dann nicht aus.

Der erste Schritt war die eindeutige Zuordnung des Alarms. Beim MDS-B-SVJ2 steht Alarm 10 für eine zu niedrige Spannung im PN-Zwischenkreis. Die Überwachung spricht an, wenn bei Servo Ready 200 V oder weniger erkannt werden. Damit war klar, dass nicht nur das Leistungsteil selbst betrachtet werden durfte. Die gesamte Kette von der dreiphasigen Einspeisung über Schutzorgane, Schütz, Klemmen und interne Gleichrichtung bis zur Messung des Zwischenkreises musste in die Diagnose einbezogen werden.

Vor dem Öffnen wurde das Typenschild dokumentiert. Das untersuchte Gerät ist für 3 AC 200 bis 230 V bei 50 oder 60 Hz vorgesehen. Der Hauptkreis ist mit 12,8 A, der Steuerkreis mit 0,3 A und der Ausgang mit 14 A angegeben. Das Produktionsdatum 1998/10 zeigt außerdem, dass der Servoverstärker seit vielen Jahren im industriellen Umfeld arbeitet. Bei einem solchen Alter sind zeitabhängige Veränderungen an Kondensatoren, Relais, Steckkontakten, Lötstellen und Lüftern grundsätzlich in die Bewertung einzubeziehen. Das Alter allein ist aber noch kein Beweis für ein defektes Bauteil.

Zunächst wurde geprüft, ob der Alarm durch die Maschine verursacht werden kann. Dazu gehören die Messung aller drei Eingangsphasen, die Kontrolle auf kurzzeitigen Phasenausfall, die Beobachtung der Spannung beim Einschalten des Schützes sowie die Prüfung von CN3 und der zugehörigen Schützsteuerung. Auch ein Kontakt, der im spannungslosen Zustand einen guten Durchgang zeigt, kann unter Last einen erhöhten Übergangswiderstand entwickeln. Deshalb muss die Prüfung möglichst dynamisch erfolgen. Gleichzeitig ist zu klären, ob mehrere Verbraucher am gleichen Netzabschnitt beim Einschalten einen Spannungseinbruch verursachen.

Danach wurde der Drive geöffnet und fachgerecht gereinigt. Staub kann die Kühlung verschlechtern und zusammen mit Feuchtigkeit leitfähige Ablagerungen bilden. Nach der Reinigung wurden die Steckverbindungen, Schraubanschlüsse und Platinenbereiche visuell kontrolliert. Besondere Aufmerksamkeit galt der Steuerplatine J2B-C13C, den Leistungsplatinen RK822A-6 und RK822C-6 sowie der Lastkondensatorplatine RK823Z. Im Bereich der Unterspannungsüberwachung sind nicht nur die großen Zwischenkreiskomponenten wichtig. Ebenso relevant sind Hilfsspannungen, Relaiskontakte, Messwiderstände, galvanisch getrennte Signalpfade und Lötstellen, weil eine fehlerhafte Erfassung denselben Alarm auslösen kann wie ein realer Spannungseinbruch.

Die Kondensatoren wurden nicht allein nach ihrem äußeren Zustand beurteilt. Ein Elektrolytkondensator kann optisch unauffällig sein und trotzdem Kapazität verloren oder einen erhöhten ESR entwickelt haben. Unter Last führt dies zu einer stärkeren Welligkeit des Zwischenkreises. Auch die kleinen Kondensatoren in den internen Versorgungen sind wichtig, weil instabile Hilfsspannungen die Mess- und Steuerlogik beeinflussen können. Ergänzend wurden die relevanten Kontakt- und Relaispfade sowie auffällige Lötstellen geprüft. Welche Bauteile tatsächlich ersetzt werden, darf erst nach diesem Befund entschieden werden. Mit den vorliegenden Angaben ist ein konkreter Austausch einzelner Bauteile nicht belegt und wird deshalb hier bewusst nicht behauptet.

Für die Funktionsprüfung wurde der Servoverstärker nicht nur im Leerlauf eingeschaltet. Ein aussagekräftiger Test muss die Betriebszustände nachbilden, in denen der Fehler beim Kunden auftritt. Dazu gehören wiederholtes Ein- und Ausschalten, Servo Ready Zyklen, Beschleunigen und Abbremsen, unterschiedliche Drehzahlen sowie längere Laufzeiten. Die Eingangsphasen und die Zwischenkreisspannung werden dabei überwacht. Parallel werden Ausgangsströme, Motorgeber, Freigaben und Temperaturentwicklung beobachtet. Bei einem sporadischen Fehler ist außerdem eine thermische Prüfung wichtig, da Übergangswiderstände, Relais und gealterte elektronische Komponenten ihr Verhalten mit steigender Temperatur verändern können.

Das Gerät wird am passenden Mitsubishi Testsystem mit einem kompatiblen Originalmotor betrieben. Dadurch lässt sich prüfen, ob Kommunikation, Encodererfassung, Stromregelung, Motoransteuerung und Schutzfunktionen zusammenarbeiten. Lastwechsel sind besonders wichtig, weil eine schwache Versorgung oder ein instabiler Zwischenkreis häufig erst während einer schnellen Beschleunigung sichtbar wird. Die Prüfung sollte mehrere Stunden dauern und mehrere Kalt- und Warmstarts enthalten. Erst wenn Alarm 10 unter diesen Bedingungen nicht erneut auftritt und die Messwerte stabil bleiben, ist die Reparatur technisch belastbar bewertet.

Für den Kunden ist die saubere Abgrenzung zwischen Maschine und Drive entscheidend. Wird nur der Verstärker getauscht, obwohl ein verschlissenes Hauptschütz, eine lose Klemme oder ein Phasenausfall in der Maschine vorliegt, kann auch das Ersatzgerät wieder Alarm 10 melden. Umgekehrt kann eine stabile Netzspannung am Schaltschrank einen internen Fehler im Drive nicht ausschließen. Die Messung muss deshalb an den richtigen Punkten und zum richtigen Zeitpunkt erfolgen. Besonders hilfreich sind Angaben dazu, ob der Alarm beim Einschalten, beim Beschleunigen, nach längerer Laufzeit oder zusammen mit anderen Verbrauchern auftritt.

Dieser Fall zeigt, warum sporadische Unterspannungsalarme systematisch behandelt werden müssen. Die Alarmnummer beschreibt den erkannten Zustand, aber noch nicht automatisch das defekte Bauteil. Erst die Verbindung aus Handbuchauswertung, Messung der externen Versorgung, Prüfung der internen Baugruppen und realitätsnahem Langzeittest führt zu einer zuverlässigen Diagnose. Das schützt den Kunden vor unnötigem Teiletausch und erhöht die Chance, dass die Achse nach der Instandsetzung dauerhaft verfügbar bleibt.

Präventive Maßnahmen für den Kunden

• Schaltschrankfilter und Lüfter regelmäßig kontrollieren und je nach Umgebung mindestens alle sechs bis zwölf Monate reinigen.
• Den internen Lüfter des MDS-B-SVJ2-20 auf sicheren Anlauf, Luftstrom und Lagergeräusche prüfen. Bei altersbedingter Schwäche vorbeugend ersetzen.
• Netzspannung nicht nur im Leerlauf, sondern auch beim Schalten des Hauptschützes und bei hoher Maschinenlast messen.
• Schütz, Relais, Klemmen und CN3 auf Erwärmung, Oxidation, lockere Kontakte und Spannungsabfall prüfen.
• Alarmhistorie dokumentieren. Zeitpunkt, Maschinenzustand, Achsbewegung und Temperatur helfen bei sporadischen Fehlern erheblich.
• Motor- und Geberkabel getrennt von störenden Leistungsleitungen führen und die Erdung kontrollieren.
• Bei Geräten aus den 1990er Jahren eine vorbeugende Überprüfung der Kondensatoren, Lüfter, Relais und Lötstellen einplanen, bevor ein ungeplanter Stillstand entsteht.
• Nach dem Abschalten mindestens 15 Minuten warten, CHARGE Anzeige kontrollieren und die Spannung zwischen P und N messen. Arbeiten nur durch qualifiziertes Fachpersonal durchführen lassen.

Fazit

Alarm 10 am Mitsubishi MDS-B-SVJ2-20 ist eine Unterspannungsmeldung des PN-Zwischenkreises. Bei sporadischem Auftreten kommen sowohl die externe Netz- und Schützkette als auch altersbedingte Fehler im Servoverstärker infrage. Eine zuverlässige Instandsetzung erfordert deshalb dynamische Messungen, eine gezielte Baugruppenprüfung und einen mehrstündigen Test mit Originalmotor. So lässt sich ein erneuter Maschinenstillstand deutlich besser vermeiden.

Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum: Mitsubishi Servo Drive Unit MDS-B-SVJ2-20

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Technische Spezifikationen

Die Daten zu Eingang und Ausgang stammen vom Typenschild des vorliegenden Geräts. Abmessungen, Gewicht, Umgebungsbedingungen, Regelverfahren und Schutzfunktionen stammen aus dem Mitsubishi Handbuch BNP-B3937.

Einsatzumgebung und kompatible Geräte

Der MDS-B-SVJ2-20 ist ein einachsiger Servoverstärker für ältere Mitsubishi MELDAS CNC Systeme. Typische Einsatzorte sind Bearbeitungszentren, Drehmaschinen, Fräsmaschinen und weitere Werkzeugmaschinen, in denen Vorschubachsen präzise geregelt werden müssen. Der Drive verarbeitet die Sollwerte der CNC, versorgt den Servomotor über U, V und W und wertet gleichzeitig die Rückmeldung des Motorgebers aus.

Laut Mitsubishi Handbuch sind je nach Drehzahl, Geberausführung und zulässiger Leistungsbegrenzung unter anderem Motoren der Reihen HC, HC-R, HC-SF, HC-RF und HA-N vorgesehen. Zum MDS-B-SVJ2-20 gehören beispielsweise Kombinationen mit HC152, HC153, HC202, HC203, HC352, HC-SF352, HC-SF353 und HC-RF203. Bei mit einem Stern gekennzeichneten Kombinationen wird ein Motor mit einem Verstärker niedrigerer Leistungsklasse betrieben. Dadurch sind die Ausgangseigenschaften begrenzt. Vor einem Austausch müssen deshalb Motorcode, Gebertyp, Parameter, Bremse und Maschinenfreigabe mit den Unterlagen der konkreten Maschine abgeglichen werden.

Funktionsbeschreibung

Der MDS-B-SVJ2-20 wandelt die dreiphasige Netzversorgung in eine geregelte Zwischenkreisspannung um. Aus diesem PN-Zwischenkreis erzeugt das Leistungsteil über eine pulsweitenmodulierte Endstufe die drei Motorphasen U, V und W. Die Stromregelung sorgt dafür, dass das vom CNC System angeforderte Drehmoment schnell und kontrolliert aufgebaut wird. Positions- und Drehzahlinformationen kommen vom Motorgeber über CN2. Die CNC Kommunikation läuft über CN1A und CN1B. Über CN3 werden unter anderem externe Freigabe-, Schütz- und Bremsfunktionen eingebunden.

Die Steuerung überwacht nicht nur Motorstrom und Position, sondern auch Zwischenkreisspannung, Leistungsteil, Regeneration, Temperatur, Kommunikation und Geber. Wird eine gefährliche oder unplausible Betriebsbedingung erkannt, stoppt der Verstärker die Achse kontrolliert oder über die dynamische Bremse und meldet den zugehörigen Alarm an die CNC.

Alarm 10 ist eine Unterspannungsmeldung. Laut Handbuch wird sie im Zustand Servo Ready erkannt, wenn die PN-Zwischenkreisspannung auf 200 V oder weniger fällt. Bei einem sporadischen Fehler genügt es daher nicht, die Netzspannung einmal im Leerlauf zu messen. Entscheidend ist, ob die Versorgung, das Schütz, die Kontakte und die interne Spannungsverarbeitung auch beim Einschalten, Beschleunigen und unter thermischer Belastung stabil bleiben.

Alarmmeldungen und Troubleshooting

Wichtig: Arbeiten am Zwischenkreis dürfen nur durch qualifiziertes Fachpersonal erfolgen. Nach dem Abschalten verlangt Mitsubishi mindestens 15 Minuten Wartezeit. Danach müssen das Erlöschen der CHARGE Anzeige und die Spannung zwischen P und N mit einem geeigneten Messgerät kontrolliert werden.

Bestandteile