12.05.2026 von Viktor Siebert
Yaskawa AC Servo Motor SGMGH-09ACA6S Isolationsfehler führt zu Überlast und Alarm A.10 am SGDH-10AE Servopack
Der vorliegende Fall betrifft einen Yaskawa SGMGH-09ACA6S in Kombination mit einem Yaskawa SGDH-10AE. Die Anlage zeigte wiederkehrend den Alarm A.10, verbunden mit thermischer Überlastung des Servoverstärkers. Der Fehler trat nicht sofort reproduzierbar auf, sondern verstärkte sich unter Lastbetrieb und längerer Laufzeit.
Die Maschine lief zunächst noch eingeschränkt weiter, allerdings kam es zu sporadischen Abschaltungen. Nach dem probeweisen Tausch des Motors durch den Instandhalter lief die Maschine stabil, was bereits einen starken Hinweis auf die Ursache im Motor lieferte.
Bei der Eingangskontrolle zeigte sich äußerlich zunächst kein massiver Schaden. Die Steckverbindungen waren intakt, keine offensichtlichen thermischen Verfärbungen. Erst bei genauer Sichtprüfung fiel auf, dass die Wellendichtung beschädigt war. Im Inneren des Motors wurde bei der Zerlegung eine deutliche Kontamination festgestellt. Emulsion, Öl und feine Metallspäne hatten sich im Motorgehäuse verteilt.
Technisch entscheidend ist hierbei der Zusammenhang zwischen Isolation und Stromfluss. Ein Servomotor arbeitet mit einer hochdynamischen Stromregelung. Der Servoverstärker regelt permanent den Motorstrom basierend auf der Rückführung des Encoders. Sobald sich der Isolationswiderstand gegen Masse reduziert, entstehen Ableitströme. Diese werden vom Leistungsteil des Servoverstärkers als zusätzlicher Laststrom interpretiert.
Das führt zu einer Überlast der Endstufe. Im konkreten Fall wurde der interne Widerstand gegen Masse so weit reduziert, dass der Verstärker kontinuierlich überhöhte Ströme liefern musste. Dadurch kam es zur thermischen Überlastung und schließlich zur Auslösung des Alarms.
Der Alarm A.10 wird in der Praxis häufig als Fehler im Servoverstärker interpretiert. Tatsächlich kann er jedoch durch externe Ursachen wie Motorfehler ausgelöst werden. Die Schutzfunktionen im Servopack reagieren auf Überstrom, Überlast oder fehlerhafte Rückmeldungen .
Warum der Fehler lange nicht eindeutig war:
Der Motor funktionierte noch teilweise. Die Isolation war nicht komplett durchgeschlagen, sondern nur reduziert. Dadurch trat der Fehler lastabhängig und temperaturabhängig auf. Solche Fehler sind typisch für feuchte oder verschmutzte Motoren.
Technische Analyse
Ein Servosystem besteht aus drei zentralen Komponenten:
Leistungsteil im Servoverstärker
Regelungselektronik
Rückführung über Encoder
Der Verstärker erzeugt ein PWM Signal und stellt den Motorstrom bereit. Der Encoder liefert Positions- und Drehzahlinformationen zurück. Die Regelung vergleicht Soll und Ist Werte.
Wenn durch Feuchtigkeit Ableitströme entstehen, verschiebt sich die Stromregelung. Der Verstärker versucht permanent nachzuregeln. Dadurch steigen Strom und Verlustleistung.
Zusätzlich kann Feuchtigkeit die Lager schädigen und den mechanischen Widerstand erhöhen, was den Effekt verstärkt.
Reparaturmaßnahmen und Instandsetzung
Der Motor wurde vollständig zerlegt und überholt.
Durchgeführte Arbeiten:
Reinigung aller Baugruppen und Entfernung der Kontamination
Trocknung des Stators und Isolationstest
Erneuerung aller Kugellager
Austausch der Wellendichtung
Überholung des Encoders UTSIH-B17CK
Überprüfung der Wicklungsisolation
Die Isolation wurde anschließend mit Hochspannungsprüfung verifiziert.
Präventive Maßnahmen
Dieser Schaden wäre vermeidbar gewesen. Typische Maßnahmen:
Regelmäßige Sichtprüfung der Dichtungen
Kontrolle auf Kühlschmierstoffeintritt
Isolationsmessung im Wartungsintervall
Vermeidung direkter Emulsionsbelastung
Einsatz von Schutzabdeckungen bei kritischen Anwendungen
Gerade bei Werkzeugmaschinen ist Emulsion eine der häufigsten Schadensursachen.
Abschließender Funktionstest
Der Motor wurde auf einem Prüfstand betrieben.
Testbedingungen:
Betrieb bei Nennspannung ca. 400 V
Drehzahlprüfung bis 1500 r/min
Lastwechselbetrieb
Temperaturüberwachung
Ergebnisse:
Stabiler Lauf über gesamten Drehzahlbereich
Keine Auffälligkeiten im Stromsignal
Konstante Encoder-Rückmeldung
Thermisch unkritisches Verhalten
Praxisnutzen und Diagnosehinweise
Typische Symptome dieses Fehlers:
Servoverstärker wird ungewöhnlich warm
sporadische Überstrom- oder Überlastalarme
Maschine läuft nach Motorwechsel wieder stabil
Isolationswerte sinken langsam ab
Woran man den Fehler früh erkennt:
Isolationsmessung unter 10 MΩ
leichte Stromerhöhung im Leerlauf
Feuchtigkeitsspuren am Motor
Abgrenzung zu anderen Fehlern:
Defekter Servoverstärker zeigt meist sofortige Ausfälle
Encoderfehler führen eher zu Positionsfehlern
Mechanische Blockaden erzeugen konstante Überlast
Fazit
Der Fall zeigt deutlich, dass elektrische Fehler oft mechanische oder umgebungsbedingte Ursachen haben. Eine beschädigte Dichtung führte über Feuchtigkeit zu einem Isolationsproblem, welches den Servoverstärker überlastete.
Die Reparatur ist nachhaltig, da alle kritischen Komponenten ersetzt wurden. In der Praxis ist dieser Fehler häufig und wird oft falsch diagnostiziert.
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Technische Spezifikationen
| Parameter | Wert |
|---|
| Typ | SGMGH-09ACA6S |
| Leistung | ca. 0,9 kW |
| Drehmoment | ca. 8,6 Nm |
| Spannung | 400 V |
| Drehzahl | 1500 r/min |
| Strom | ca. 7,6 A |
| Isolationsklasse | F |
| Schutzart | IP65 (mit Einschränkungen an Welle) |
Einsatzumgebung und Einsatzmöglichkeiten
Typische Anwendungen:
Werkzeugmaschinen
CNC Achsen
Automatisierte Fertigung
Typische Belastungen:
Kühlschmierstoffe
Temperaturwechsel
Vibration
Kritische Faktoren:
Dichtungen
Kabeldurchführungen
Encoderanschluss
Funktionsbeschreibung
Der Servomotor wandelt elektrische Energie in präzise mechanische Bewegung um. Der Servoverstärker erzeugt ein PWM Signal und regelt den Strom.
Der Encoder liefert Positionsfeedback. Dadurch entsteht ein geschlossener Regelkreis.
Schutzfunktionen im System:
Überstromschutz
Überlastschutz
Temperaturüberwachung
Spannungsüberwachung
Diese greifen bei Abweichungen sofort ein.
Typische Fehlerursachen und Prävention
| Ursache | Auswirkung | Symptom | Maßnahme |
|---|
| Defekte Dichtung | Feuchtigkeit im Motor | Isolationsfehler | Dichtung tauschen |
| Emulsionseintritt | Korrosion | sporadische Fehler | Abdichtung verbessern |
| Lagerdefekt | erhöhter Widerstand | Überlast | Lagerwechsel |
| Encoder verschmutzt | Fehlfeedback | Positionsfehler | Reinigung |
| Kabelschäden | Signalverlust | Störungen | Kabel prüfen |
Alarmmeldungen und Troubleshooting (Sigma II SGDH)
| Alarmcode | Bezeichnung | Ursache | Praxislösung |
|---|
| A.00 | Kein Fehler / Ready | Normalzustand | keine Maßnahme |
| A.02 | Parameterfehler | falsche Parameter oder Speicherproblem | Parameter prüfen, ggf. neu laden |
| A.04 | Überstrom (Overcurrent) | Kurzschluss, Motorfehler, Isolation | Motor + Verkabelung prüfen |
| A.05 | Überlast (Overload) | mechanische Überlast, schwergängige Achse | Last reduzieren, Mechanik prüfen |
| A.07 | Überspannung (Overvoltage) | Rückspeisung, zu hohe DC-Zwischenkreisspannung | Bremswiderstand prüfen |
| A.08 | Unterspannung (Undervoltage) | Netzproblem oder Versorgung instabil | Netzspannung prüfen |
| A.09 | Regenerationsfehler | Bremskreis gestört oder überlastet | Widerstand und Verdrahtung prüfen |
| A.10 | Leistungsteil / Überstrom-Endstufe | Überlast, Kurzschluss, Isolationsfehler im Motor | Motor isolationsprüfen, Endstufe prüfen |
| A.11 | Überdrehzahl (Overspeed) | falsche Regelung oder Encoderfehler | Encoder prüfen |
| A.12 | Encoderfehler | Signalverlust oder Verschmutzung | Encoder + Kabel prüfen |
| A.13 | CPU / Steuerfehler | interne Elektronikstörung | Servopack prüfen/ersetzen |
| A.14 | Übertemperatur (Heatsink) | schlechte Kühlung, Dauerüberlast | Lüfter + Umgebung prüfen |
| A.15 | Phasenausfall | fehlende Netzphase | Netzversorgung prüfen |
| A.16 | A/D Fehler | Strommessung fehlerhaft | Servopack prüfen |