28.01.2026 von Viktor Siebert
Reparatur eines Yaskawa AC Servo Motors SGMGH-20A5A2B nach Isolations- und Bremsschaden
Der Yaskawa AC Servo Motor SGMGH-20A5A2B kam in einem Zustand zu uns, bei dem selbst erfahrene Techniker kurz innehalten. Bereits beim ersten Blick war klar: Dieser Motor hatte über lange Zeit unter Bedingungen gearbeitet, für die er konstruktiv nie vorgesehen war. Beim Kunden zeigte der zugehörige Servoverstärker SGDH-20AE-OY immer wieder Überlastmeldungen. Zusätzlich sackte die Achse nach dem Abschalten der Maschine ab, da die Motorbremse ihre Haltekraft vollständig verloren hatte. Um Schäden am Bearbeitungstisch zu vermeiden, legte der Bediener beim Abschalten der Maschine mechanische Hilfsmittel unter die Achse. Ein klareres Warnsignal für einen sicherheitsrelevanten Zustand gibt es kaum.
Ausgangssituation und Fehlerbild beim Kunden
Die Fehlerbeschreibung war eindeutig, aber zugleich beunruhigend. Wiederkehrende Überlastalarme am Drive, instabiles Achsverhalten im Stillstand und eine Bremse, die mechanisch zwar noch vorhanden war, ihre Funktion aber nicht mehr erfüllte. Zusätzlich lag ein Isolationsfehler vor, der sich bereits in der Maschine bemerkbar machte. Unter solchen Bedingungen arbeiten viele Motoren nur noch kurze Zeit, bis es zu einem vollständigen Ausfall oder im schlimmsten Fall zu Folgeschäden an Drive oder Mechanik kommt. Dass dieser Motor überhaupt noch funktionierte, war im Nachhinein betrachtet erstaunlich.
Demontage und Schadensbild
Nach der Anlieferung wurde der Motor vollständig demontiert. Bereits beim Öffnen bestätigte sich der Verdacht: Das Innere war stark mit Emulsion und Schmutz belastet. Kühlrippen, Wicklungsraum, Encoderbereich und Bremskammer waren feucht und verschmutzt. Solche Zustände entstehen meist über Jahre hinweg durch defekte Dichtungen, aggressive Kühlschmierstoffe und fehlende Wartungsintervalle. Der Isolationswiderstand lag deutlich unterhalb der zulässigen Grenzwerte. In vielen Fällen bedeutet das das wirtschaftliche Ende eines Motors, da sich durch Feuchtigkeit die Isolationsmaterialien dauerhaft verändern können.
Reinigung, Trocknung und Isolationsprüfung
Der Motor wurde vollständig gereinigt, gewaschen und anschließend über mehrere Tage kontrolliert getrocknet. Dieser Prozess ist zeitintensiv, aber entscheidend. Wichtig ist dabei zu betonen, dass eine Trocknung nicht immer ausreicht, um den Isolationswiderstand wieder auf ein stabiles, normgerechtes Niveau zu bringen. In diesem Fall hatten wir jedoch Glück: Nach dem mehrtägigen Trocknungsprozess stabilisierte sich der Isolationswiderstand wieder im Sollbereich. Erst nach mehreren Messungen unter definierten Bedingungen wurde entschieden, den Motor weiter instand zu setzen.
Bremse, Encoder und mechanische Überholung
Die verbaute Haltebremse war nicht mehr zu retten. Durch Feuchtigkeit und Verschleiß hatte sie ihre Funktion vollständig verloren und wurde konsequent ersetzt. Zum Einsatz kam eine neue Ogura Clutch RNB 4.4K-16(C), DC 90V, die den ursprünglichen Spezifikationen entspricht. Der Encoder UTSAH-B17BE hingegen konnte überholt werden. Durch Reinigung, Instandsetzung und Justage war es möglich, diesen weiter zu verwenden, was für den Kunden eine erhebliche Kostenersparnis bedeutete. Zusätzlich wurden alle relevanten Dichtungen, Lager und mechanischen Schnittstellen geprüft und bei Bedarf ersetzt.
Zusammenbau und Test
Nach der vollständigen Überholung wurde der Motor fachgerecht montiert und auf unserem Prüfstand getestet. Der Test umfasste Isolationsmessungen, Leerlauf- und Lasttests, Überprüfung der Bremsfunktion sowie die Kontrolle des Encoderfeedbacks unter dynamischen Bedingungen. Erst nachdem alle Messwerte stabil waren und der Motor unter Last ein sauberes Laufverhalten zeigte, wurde die Reparatur freigegeben. Der Fokus lag dabei bewusst nicht auf einer Minimalreparatur, sondern auf einer vollständigen, nachhaltigen Überholung.
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Gerätedaten (Technische Spezifikation)
| Merkmal | Wert |
|---|
| Hersteller | Yaskawa Electric |
| Modell | SGMGH-20A5A2B |
| Motortyp | AC Servo Motor |
| Nennleistung | 1,8 kW |
| Nenndrehmoment | 11,5 Nm |
| Nenndrehzahl | 1500 U/min |
| Nennspannung | 200 V |
| Nennstrom | ca. 16,7 A |
| Isolationsklasse | F |
| Betriebsart | Dauerbetrieb |
| Bremse | Ogura RNB 4.4K-16(C), DC 90 V |
| Encoder | UTSAH-B17BE |
| Herkunft | Made in Japan |
Typische Einsatzumgebung
Dieser Motortyp wird häufig in CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt, insbesondere in Achsanwendungen mit mittlerem Drehmomentbedarf. Typische Umgebungen sind Maschinen mit Kühlschmierstoffen, hoher Feuchtigkeit und kontinuierlichem Mehrschichtbetrieb. Genau in solchen Umgebungen ist eine intakte Abdichtung entscheidend für die Lebensdauer.
Funktionsbeschreibung
Der Motor arbeitet als bürstenloser AC-Servomotor mit hochauflösendem Encoderfeedback. In Kombination mit Servoverstärkern der Sigma-II-Serie ermöglicht er präzise Positions- und Drehmomentregelung. Die integrierte Haltebremse dient ausschließlich der sicheren Achsfixierung im Stillstand und ist nicht für dynamische Bremsvorgänge ausgelegt.
Alarmmeldungen der SGDH Sigma II Serie im Zusammenhang mit Motorschäden
| Alarmcode | Beschreibung | Typische Ursache | Maßnahme |
|---|
| A.10 | Überlast | Mechanische Schwergängigkeit, Bremse blockiert | Mechanik und Motor prüfen |
| A.30 | Überstrom | Isolationsprobleme, Wicklungsschäden | Motor prüfen |
| A.40 | Encoderfehler | Feuchtigkeit im Encoder | Encoder prüfen oder ersetzen |
| A.51 | Überlastwarnung | Dauerhaft hohe Last | Lastprofil prüfen |
| A.71 | Motorüberhitzung | Verschmutzung, Kühlung beeinträchtigt | Reinigung |
| A.72 | Bremsfehler | Bremse löst nicht oder hält nicht | Bremse prüfen |
| A.80 | Feedbackfehler | Encoder Signal instabil | Encoder und Kabel prüfen |
| A.81 | Encoder Initialisierungsfehler | Encoder intern beschädigt | Encoder instand setzen |
| A.82 | Positionsabweichung | Mechanische Probleme | Achse prüfen |
| A.83 | Regelabweichung | Kombinierter Motor- und Lastfehler | Systemanalyse |
Zentrale Baugruppen
| Baugruppe | Bezeichnung | Funktion | Hinweis |
|---|
| Stator | SGMGH-Serie | Drehmomentbildung | Isolationszustand kritisch |
| Rotor | Permanentmagnet | Bewegungserzeugung | Feuchtigkeit vermeiden |
| Bremse | Ogura RNB 4.4K-16(C) | Haltefunktion | Verschleißteil |
| Encoder | UTSAH-B17BE | Positionsfeedback | Feuchtigkeitsempfindlich |
| Dichtungen | Motorgehäuse | Schutz gegen Medien | Regelmäßig prüfen |
Fazit
Dieser Reparaturfall zeigt eindrucksvoll, wie lange ein Servo Motor trotz massiver innerer Schäden noch im Betrieb bleiben kann und wie hoch dabei das Risiko für Maschine und Bediener ist. Eine konsequente Überholung mit Fokus auf Isolationszustand, Bremse, Encoder und Dichtungen ist in solchen Fällen der einzig sinnvolle Weg. Die erfolgreiche Instandsetzung dieses Motors hat nicht nur Kosten gespart, sondern vor allem die Betriebssicherheit der Maschine nachhaltig wiederhergestellt.