11.11.2025 von Viktor Siebert
Reparatur eines Yaskawa CACR-SR20SB1BFY100 Servopack mit Ausgangs-Kurzschluss
Das Servopack CACR-SR20SB1BFY100 erreichte unsere Werkstatt mit dem Hinweis: „Ausgang W hat Kurzschluss“. Bereits bei der Eingangsmessung zeigte sich ein niederohmiger Durchgang zwischen W und DC-Bus ein eindeutiges Zeichen für einen internen Defekt im Leistungsteil. Nach dem Öffnen wurde das Transistormodul 6DI75A-050 identifiziert, dessen eine Phase vollständig durchgeschlagen war.
Bevor ein solches Modul ersetzt wird, ist eine systematische Analyse notwendig. Ein bloßer Austausch ohne Test kann weitere Fehler verbergen, beispielsweise defekte Gate-Treiber oder beschädigte Widerstände in der Ansteuerung. Deshalb beginnt jede Reparatur mit einem Schritt-für-Schritt-Testverfahren:
- Isolationsmessung des kompletten Ausgangszweiges, um Durchschläge in der Treiberstufe auszuschließen.
- Gate-Test mit differenzieller Signalerfassung, um die Taktsteuerung zu überprüfen.
- Überprüfung der Zwischenkreisspannung, da ein defektes Modul auch Rückwirkungen auf die DC-Versorgung haben kann.
Nach erfolgreichem Austausch wurde der Zwischenkreis mit Strombegrenzung aufgeladen. Bereits während des ersten Aufladetests erfolgt die Beobachtung über Temperatursensoren. Erst nach mehreren Wiederholungszyklen unter variabler Spannung wurde der Motor angeschlossen. Dieser Schritt ist entscheidend, denn bei älteren analogen Yaskawa-Servopacks kann eine geringfügige Fehlansteuerung oder Schieflast das neue Leistungsteil sofort wieder zerstören.
Die Bedeutung des Testens während und nach der Reparatur kann kaum überschätzt werden. Jede einzelne Messung dient der Qualitätssicherung. In unserem Prozess werden nach der Reparatur mehrstufige Testsequenzen durchgeführt:
- Leerlauftest mit Simulationslast zur Kontrolle der Regelschleifen.
- Langzeitlauf mit Erwärmung bis 50 °C, um thermische Stabilität sicherzustellen.
- Signal- und Spannungsanalyse über alle Phasen, um Symmetrie und Rauschverhalten zu prüfen.
Erst nach mindestens vier Stunden Laufzeit unter wechselnder Drehzahl gilt ein Servopack als stabil. In diesem Fall zeigte das Gerät einwandfreie Stromsymmetrie und saubere Sinusform. Abschließend erfolgt die Funktionsprüfung mit Originalmotor, wo die Regelung erneut auf Nullabweichung justiert wird.
Dieser Aufwand zahlt sich aus: Das Gerät arbeitet anschließend wieder zuverlässig im industriellen Dauerbetrieb. Gleichzeitig werden alle Messergebnisse dokumentiert, um beim nächsten Servicefall die Referenzdaten bereit zu haben.
Die Reparatur zeigt, dass Qualität nicht im Bauteiltausch, sondern in der konsequenten Testmethodik liegt ein Prinzip, das wir für jedes Gerät konsequent anwenden.
Präventive Maßnahmen für den Kunden
| Maßnahme | Intervall | Nutzen |
|---|
| Reinigung der Elektronikflächen | Jährlich | Vermeidung von Kriechströmen |
| Überprüfung der Steckverbinder | Vierteljährlich | Kontaktstabilität |
| Lüfter und Umgebungsluft prüfen | Jährlich | Schutz vor Überhitzung |
| Isolationstest (Motor und Kabel) | Alle 12 Monate | Früherkennung von Durchschlägen |
| Spannungsmessung am DC-Link | Bei Wartung | Stabilität der Versorgung |
| Dokumentation der Testdaten | Kontinuierlich | Vergleich bei künftigen Revisionen |
Fazit
Die Reparatur eines Yaskawa CACR-SR20SB1BFY100 erfordert tiefes technisches Verständnis und Geduld bei der Prüfung. Erst durch konsequentes Testen während und nach der Instandsetzung kann die Zuverlässigkeit wiederhergestellt werden. Jede Messung trägt zur Qualitätssicherung bei, und das ist der Unterschied zwischen kurzfristiger Funktion und langfristiger Stabilität.
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum: Yaskawa CACR-SR20SB1BFY100 Servopack
Mehr Informationen zu unserer Yaskawa-Reparaturkompetenz finden Sie hier: Yaskawa Drive Reparatur bei Industrypart
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Technische Spezifikationen
| Spezifikation | Wert | Anmerkung |
|---|
| Hersteller | Yaskawa Electric | Japan |
| Gerätetyp | AC Servoverstärker (Servopack) | Analoge Steuerung, Einachsgerät |
| Modell | CACR-SR20SB1BFY100 | VS-800 Serie |
| Nennleistung | 2,0 kW | Abgeleitet aus „20“ im Modellcode |
| Betriebsspannung | 3-phasig, 200 V AC | 50/60 Hz |
| Steuerungstyp | Analog | ±10 V Referenzeingang |
| Achsenanzahl | 1 | Einzelachse |
| Kühlung | Konvektionskühlung | Ohne Lüfter, passiv |
| Gewicht | ca. 5,5 kg | Abhängig von Revision |
| Kompatible Motoren | USAGED, USASEM, USAME-Serie | Yaskawa Servomotoren |
| Status | Abgekündigt (EOL) | Nur durch Reparatur verfügbar |
| Handbuchreferenz | Yaskawa TSE-S800-2.1J | AC Servo Drive M.F.S.D Series |
Einsatzumgebung & kompatible Geräte
Das Servopack CACR-SR20SB1BFY100 ist Bestandteil der älteren Yaskawa VS-800 Serie und wurde in zahlreichen Werkzeugmaschinen, CNC-Achssystemen und Robotikanwendungen eingesetzt. Typischerweise steuert es Motoren der USAFED– oder USAMED-Reihe mit analogen Geschwindigkeitssignalen. Die Geräte arbeiten in Kombination mit YASNAC- Steuerungen, wo Zuverlässigkeit und stabile Drehmomentregelung entscheidend sind.
Der Aufbau ist robust, die Elektronik basiert auf diskreten Transistortreibern und analogen Regelkreisen. Diese Geräte gelten trotz ihres Alters als präzise und langlebig, sofern sie regelmäßig überprüft und getestet werden.
Funktionsbeschreibung
Das Servopack regelt Drehzahl und Drehmoment des angeschlossenen Motors über eine analoge ±10 V-Schnittstelle. Im Inneren befinden sich mehrere Schutz- und Regelfunktionen: Überstrom- und Überspannungsschutz, Überhitzungsschutz, dynamische Bremsung sowie Regelkreise für Drehmoment- und Geschwindigkeitsrückführung. Der Hauptstromkreis wird über ein Transistormodul des Typs 6DI75A-050 geschaltet, das die drei Phasen U, V und W versorgt.
Die Schutzschaltungen reagieren innerhalb weniger Millisekunden auf Überströme. Ein Fehler an einer Phase wie in diesem Fall der Kurzschluss an „W“ führt sofort zum Abschalten und zur Aktivierung der internen Schutzlogik. Ohne gründliche Prüfung kann ein solcher Fehler bei Wiederinbetriebnahme zu Folgeschäden führen.
Alarmmeldungen & Troubleshooting
| Code | Fehlerbeschreibung | Ursache | Lösung |
|---|
| 01 | Overcurrent | Kurzschluss am Ausgang oder defektes Transistormodul | Transistormodul prüfen und ersetzen |
| 02 | Control Power Fault | Fehlerhafte Versorgung ±12 V | Netzteil prüfen |
| 03 | Overheat | Übertemperatur im Heatsink | Kühlkörper reinigen, Umgebung prüfen |
| 05 | Motor Overload | Überstrom über Zeit | Belastung prüfen, Achsen entlasten |
| 07 | Input Power Error | Spannungsschwankung | Netzversorgung kontrollieren |
| 09 | Encoder Error | Keine Rückmeldung | Kabelverbindung und Encoder prüfen |
| 11 | Gate Signal Error | Treiberstufe defekt | Steuerplatine prüfen |
| 13 | Inverter Bridge Error | Transistormodul beschädigt | Austausch erforderlich |
| 20 | CPU Loop Error | Interner Prozessfehler | Nach Austausch Testlauf durchführen |
| 25 | Control Command Error | Falsches Eingangssignal | Signalpegel kontrollieren |
Bestandteile
| Baugruppe | Bezeichnung / Code | Funktion | Hinweise |
|---|
| Leistungsteil | 6DI75A-050 | IGBT-Modul, 6 Einheiten | Kurzschlussprüfung, Isolationstest |
| Steuerplatine | CACR-SR-B1BF PCB | Regelung, Signalverarbeitung | Sichtprüfung auf Kaltschäden |
| Netzteilmodul | DC-Link / ±12V Supply | Versorgung von Logik und Sensorik | Spannungsprüfung mit Oszilloskop |
| Ausgangsstufe | UVW-Phasen | Motoranschluss | Prüfung auf Symmetrie |
| Signalinterface | CN1, CN2 | Steuer- und Feedbackanschluss | Kontaktkorrosion beseitigen |