Ausgangssituation und Fehlerbild.

Der Yaskawa Servopack CACR-5R5-PD1VDS01 wurde mit einer ungewöhnlichen Fehlerbeschreibung angeliefert. Beim Abschalten der Netzversorgung über R-S-T erlosch die interne Statusanzeige nicht wie vorgesehen. Beim erneuten Einschalten der Versorgung quittierte das Gerät den Startvorgang reproduzierbar mit dem Alarm A.33. Die Maschine selbst ließ sich dadurch nicht mehr freigeben, da der Servopack nicht korrekt initialisierte und die Achse nicht sicher freischaltete.

Bereits dieses Verhalten deutete darauf hin, dass nicht ausschließlich ein klassischer Leistungs- oder Versorgungsfehler vorlag, sondern ein Problem im Zusammenspiel zwischen Steuerlogik, interner Versorgung und der angebundenen Bremselektronik bestehen musste. Gerade bei älteren CACR-Servopacks ist die Bremselektronik funktional eng mit der internen Überwachung verknüpft, sodass Abweichungen dort zu Folgealarmen führen können.

Eingangskontrolle und erste Diagnose

Nach der Eingangsprüfung wurde der Servopack zunächst visuell inspiziert. Das Gehäuse und die Kühlbereiche zeigten keine äußeren Schäden, jedoch waren altersbedingte Spuren wie Staubablagerungen im Lüftungsbereich erkennbar. Anschließend erfolgte die elektrische Vorprüfung am Prüfstand.

Beim gezielten Abschalten der Netzspannung über R-S-T zeigte sich das vom Kunden beschriebene Verhalten eindeutig reproduzierbar. Die Anzeige blieb aktiv, was auf eine fehlerhafte Entladung oder Rückspeisung innerhalb der internen Versorgungsstruktur hindeutete. Nach erneutem Zuschalten erschien unmittelbar der Alarm A.33, der im Kontext dieses Servopacks auf eine Störung im Zusammenhang mit Halte- und Bremsfunktionen hinweist.

Diese Kombination ist typisch, wenn die Bremselektronik nicht mehr sauber arbeitet und Rückspannungen oder fehlerhafte Signalzustände in die Logik zurückkoppelt.

Technische Analyse der Bremselektronik

Im nächsten Schritt wurde der Servopack geöffnet und die internen Baugruppen systematisch überprüft. Besonderes Augenmerk lag auf der Baugruppe für die Bremsansteuerung, da diese sowohl die Versorgung der Motorbremse als auch deren zeitlich definierte Freigabe und Überwachung übernimmt.

Messungen zeigten, dass die Bremselektronik keine stabilen Schaltzustände mehr lieferte. Im abgeschalteten Zustand blieb eine Restspannung bestehen, die nicht innerhalb der vorgesehenen Zeit abgebaut wurde. Beim erneuten Einschalten interpretierte die interne Logik diesen Zustand als fehlerhafte Bremsfreigabe, was direkt zur Auslösung von Alarm A.33 führte.

Ursächlich hierfür war eine gealterte und elektrisch instabile Bremselektronik, die ihre definierte Funktion nicht mehr zuverlässig erfüllen konnte. Solche Effekte treten häufig schleichend auf und werden im Maschinenbetrieb oft erst nach Netzunterbrechungen oder Not-Aus-Situationen sichtbar.

Reparaturmaßnahmen und Instandsetzung

Die defekte Bremselektronik wurde vollständig instandgesetzt. Dabei wurde die Baugruppe nicht nur funktional repariert, sondern gezielt präventiv überholt. Alterungsanfällige Komponenten wurden erneuert, Kontaktstellen geprüft und die interne Spannungsführung stabilisiert.

Nach der Reparatur erfolgte eine gründliche Reinigung des Servopacks, um Staub und Ablagerungen zu entfernen, die langfristig thermische und elektrische Probleme verursachen können. Anschließend wurde die Einheit erneut montiert und auf dem Prüfstand in Betrieb genommen.

Mehrere Zyklen aus Netz-Ein, Netz-Aus und erneuter Zuschaltung wurden durchgeführt. Dabei zeigte sich ein sauberes Abschaltverhalten, ein korrektes Erlöschen der Anzeige sowie ein fehlerfreier Start ohne Alarmmeldungen. Die Bremselektronik arbeitete wieder synchron mit der internen Steuerung, und der Alarm A.33 trat nicht mehr auf.

Abschließender Funktionstest

Der abschließende Funktionstest umfasste sowohl elektrische als auch logische Prüfungen. Der Servopack wurde unter Nennbedingungen betrieben, inklusive mehrfacher Bremszyklen und simulierten Netzunterbrechungen. Alle Schutz- und Überwachungsfunktionen reagierten erwartungsgemäß.

Besonderes Augenmerk lag auf der zeitlichen Abfolge von Bremsfreigabe, Servofreigabe und Spannungsabbau. Diese Abläufe sind entscheidend für die Betriebssicherheit der Maschine und wurden nach der Reparatur vollständig wiederhergestellt.

Alarm A.33: Fehler im Zusammenhang mit Brems- oder Freigabefunktion, häufig ausgelöst durch fehlerhafte Bremselektronik, unplausible Rückmeldungen oder instabile interne Versorgung

Präventive Maßnahmen für den Kunden

Bei Servopacks dieser Generation empfiehlt sich eine regelmäßige präventive Überholung, insbesondere der Baugruppen für Bremsansteuerung und interne Versorgung. Alterungsprozesse können zu schwer nachvollziehbaren Fehlerbildern führen, die oft erst bei Netzabschaltungen sichtbar werden.

Zusätzlich sollten regelmäßige Reinigungsintervalle eingehalten und Lüftungswege kontrolliert werden, um thermische Belastungen zu reduzieren. Eine präventive Instandsetzung ist in vielen Fällen deutlich wirtschaftlicher als ein ungeplanter Maschinenstillstand.

Fazit

Der Yaskawa CACR-5R5-PD1VDS01 zeigte ein klassisches altersbedingtes Fehlerbild, bei dem eine defekte Bremselektronik zu einem reproduzierbaren Alarm A.33 führte. Durch gezielte Diagnose, fachgerechte Reparatur und präventive Überholung konnte der Servopack vollständig instandgesetzt und wieder zuverlässig in Betrieb genommen werden. Der Fall zeigt deutlich, wie wichtig ein systematisches Vorgehen und tiefes Verständnis der internen Zusammenhänge bei älteren Antriebssystemen ist.

Info zu dem erwähnten Servopack: Yaskawa CACR-5R5-PD1VDS01 Servopack

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Technische Spezifikationen

Einsatzumgebung und Einsatzmöglichkeiten

Der Yaskawa CACR-5R5-PD1VDS01 wird typischerweise in älteren CNC- und Sondermaschinen eingesetzt, bei denen robuste analoge Servoantriebstechnik erforderlich ist. Häufige Einsatzbereiche sind Werkzeugmaschinen, Bearbeitungszentren, Verpackungsmaschinen sowie Sonderanlagen mit geregelten Achsen.

Das Gerät ist für Anwendungen ausgelegt, bei denen präzise Drehzahl- und Momentenregelung erforderlich ist und eine Motorhaltebremse sicher angesteuert werden muss.

Die Umgebung ist meist ein klassischer Schaltschrank mit kontrollierter Belüftung. Aufgrund der thermischen Auslegung ist auf saubere Kühlwege und ausreichende Luftzirkulation zu achten.

Funktionsbeschreibung

Der CACR-5R5-PD1VDS01 ist ein analog gesteuerter AC-Servoverstärker zur Ansteuerung von Yaskawa-Servomotoren mit inkrementeller Rückführung. Er übernimmt die Leistungsbereitstellung für den Motor, verarbeitet Sollwertsignale aus der Maschinensteuerung und wertet Rückmeldesignale des Encoders aus.

Ein wesentlicher Bestandteil des Systems ist die integrierte Bremselektronik. Diese steuert die Motorhaltebremse zeitlich abgestimmt zur Servofreigabe und überwacht die korrekte Funktion beim Ein- und Ausschalten. Fehlerhafte Zustände in diesem Bereich können direkt zu Alarmmeldungen führen, da die sichere Achsfreigabe nicht gewährleistet ist.

Zusätzlich verfügt der Servopack über interne Schutzfunktionen wie Überstrom-, Überspannungs-, Unterspannungs- und Übertemperaturüberwachung. Diese Schutzmechanismen sorgen dafür, dass der Antrieb bei kritischen Zuständen sicher abgeschaltet wird.

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