23.12.2025 von Viktor Siebert
Reparatur eines Yaskawa CIMR-M5A20110-XXXB Inverter Units und CIMR-MR5N2011 Converter Units
Ausgangssituation und Fehlerbild.
Beide Geräte, der Yaskawa CIMR-M5A20110-XXXB Inverter und der Yaskawa CIMR-MR5N2011 Converter, wurden gemeinsam aus einer Maschine bei uns angeliefert. Zum Zeitpunkt der Einsendung war für den Betreiber nicht eindeutig feststellbar, welche Einheit die eigentliche Fehlerursache darstellte. In solchen Fällen zeigt die Erfahrung, dass sich Fehlerbilder zwischen Converter und Inverter gegenseitig beeinflussen und nicht isoliert betrachtet werden dürfen.
Auf unserem Testplatz trat unter reproduzierbaren Bedingungen ein eindeutiger Fehler auf. Beim Abbremsen der Achse bei etwa 5300 Umdrehungen pro Minute meldete der Inverter den Alarm 11 Main Circuit Overvoltage. Parallel dazu zeigte der Converter einen Output Overvoltage Alarm. Dieses Fehlerbild ist typisch für Systeme, bei denen die Energie beim Abbremsen nicht mehr sauber abgeführt oder geregelt werden kann.
Erste Analyse und Empfehlung
Bereits bei der ersten Untersuchung war sichtbar und messbar, dass sich mehrere Baugruppen des Inverters in einem kritischen Zustand befanden. Neben thermischen Spuren zeigten sich Alterungserscheinungen an leistungskritischen Komponenten, die erfahrungsgemäß zu instabilen Ansteuerungen führen können. Obwohl der Inverter zu diesem Zeitpunkt noch funktionierte, wurde dem Kunden klar empfohlen, beide Geräte gemeinsam zu überholen.
Der Kunde entschied sich jedoch, ausschließlich den Converter reparieren zu lassen. Der Inverter sollte vorerst weiter betrieben werden, da er im laufenden Betrieb keine akuten Störungen zeigte. Diese Entscheidung wurde von uns dokumentiert und fachlich eingeordnet, inklusive des Hinweises auf mögliche Folgeschäden.
Rückläufer nach zwei Monaten
Etwa zwei Monate später kamen beide Geräte erneut zu uns. Der Kunde meldete eine Reklamation mit dem Hinweis, dass erneut ein Alarm aufgetreten sei. Die erneute Prüfung zeigte jedoch ein anderes Fehlerbild als beim ersten Auftrag. Diesmal lag der Defekt eindeutig im Inverter.
Ein Leistungstransistormodul war vollständig durchgeschlagen. Die Ursachenanalyse ergab, dass die eigentliche Fehlerquelle nicht das Leistungsteil selbst war, sondern eine fehlerhafte Transistorvorstufe. Diese lieferte ein unsauberes und instabiles Ansteuersignal, was in der Folge zur Zerstörung des Transistormoduls führte. Genau dieses Risiko war bereits beim ersten Auftrag erkannt und kommuniziert worden.
Reparatur und präventive Überholung
Im zweiten Reparaturdurchgang wurden beide Geräte vollständig instand gesetzt. Beim Inverter erfolgte neben der Instandsetzung des Leistungsteils auch eine präventive Überholung aller relevanten Baugruppen. Der Converter wurde ebenfalls nochmals überprüft und stabilisiert, um eine saubere Zusammenarbeit beider Einheiten sicherzustellen.
Nach Abschluss der Arbeiten wurden Inverter und Converter gemeinsam unter realistischen Last und Bremsbedingungen getestet. Das System verhielt sich stabil, auch bei hohen Drehzahlen und intensiven Bremsvorgängen traten keine Überspannungsalarme mehr auf.
Fazit aus der Praxis
Dieser Fall zeigt sehr deutlich, wie wichtig eine ganzheitliche Betrachtung von Converter und Inverter ist. Auch wenn ein Gerät zum Zeitpunkt der ersten Prüfung noch funktioniert, können interne Alterungsprozesse bereits so weit fortgeschritten sein, dass Folgeschäden absehbar sind. Eine rechtzeitige präventive Überholung verhindert nicht nur ungeplante Stillstände, sondern auch deutlich teurere Schäden an Leistungskomponenten.
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum:
Yaskawa CIMR-M5A20110-XXXB Inverter Unit
Yaskawa CIMR-MR5N2011 Converter Unit
Mehr Informationen zu unserer Yaskawa-Reparaturkompetenz finden Sie hier: Yaskawa Reparatur bei Industrypart
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Technische Spezifikationen
Yaskawa CIMR-M5A20110-XXXB Inverter Unit
| Merkmal | Wert |
|---|
| Gerätetyp | Inverter Unit |
| Serie | Varispeed 626M5 |
| Hersteller | Yaskawa Electric Corporation |
| Versorgung | DC 270–325 V |
| Ausgang | AC 3-phasig |
| Nennstrom | 25.8 A |
| Spitzenstrom | ca. 39.3 A |
| Drehzahlbereich | bis 5300 min⁻¹ |
| Regelverfahren | Vektorregelung |
| Kühlung | Zwangsluft |
| Anzeige | 7-Segment LED |
| Kommunikation | Interne CNC-Schnittstelle |
| Fertigung | Made in Japan |
Technische Spezifikationen
Yaskawa CIMR-MR5N2011 Converter Unit
| Merkmal | Wert |
|---|
| Gerätetyp | Converter Unit |
| Serie | Varispeed 656MR5 |
| Hersteller | Yaskawa Electric Corporation |
| Eingangsspannung | AC 3-phasig 200–220 V |
| Frequenz | 50 / 60 Hz |
| Ausgangsspannung | DC Zwischenkreis |
| Nennstrom | 25.8 A |
| Rekuperation | Integrierte Rückspeisung |
| Kühlung | Zwangsluft |
| Anzeige | 7-Segment LED |
| Fertigung | Made in Japan |
Einsatzumgebung und Systemzuordnung
Diese Kombination aus MR5-Converter und M5-Inverter wird typischerweise in Werkzeugmaschinen eingesetzt, insbesondere:
- CNC-Drehmaschinen
- Bearbeitungszentren
- Maschinen mit häufigen Brems und Beschleunigungszyklen
- Achsen mit hoher rotatorischer Energie
Beide Einheiten bilden ein funktionales Gesamtsystem. Der Converter regelt Energiezufuhr und Rückspeisung, während der Inverter die motorseitige Leistungsansteuerung übernimmt. Eine getrennte Betrachtung ist technisch nicht sinnvoll.
Funktionsbeschreibung Inverter und Converter im Verbund
Der Converter erzeugt aus dem dreiphasigen Netz einen stabilisierten DC-Zwischenkreis. Beim Abbremsen der Achse wird kinetische Energie zurückgeführt und kontrolliert verarbeitet. Der Inverter wandelt diese DC-Energie in eine präzise geregelte dreiphasige Motorversorgung um.
Bei hohen Drehzahlen und aggressiven Bremsvorgängen steigt die Rückspeiseenergie stark an. Ist eine der beiden Einheiten intern geschwächt, kommt es zwangsläufig zu Zwischenkreisüberspannungen, die sich als Alarm auf beiden Geräten zeigen können.
Alarmmeldungen Inverter CIMR-M5
(Auszug aus Original-Manual)
| Code | Bezeichnung | Ursache | Maßnahme |
|---|
| AL-01 | Overcurrent | Kurzschluss oder Überlast | Verkabelung und Last prüfen |
| AL-04 | Fuse blown | DC-Sicherung ausgelöst | Leistungsteil prüfen |
| AL-05 | Output overload | Dauerüberlast | Last reduzieren |
| AL-06 | Motor overload | Thermische Überlast | Mechanik prüfen |
| AL-10 | Converter fault | Fehler vom Converter | Converter prüfen |
| AL-11 | Main circuit overvoltage | Überspannung im Zwischenkreis | Bremsenergie prüfen |
| AL-31 | Overspeed | Drehzahl überschritten | Parameter prüfen |
| AL-40 | Heatsink overheat | Kühlung unzureichend | Lüfter prüfen |
| AL-48 | Fan fault | Lüfterausfall | Lüfter ersetzen |
Alarmmeldungen Converter CIMR-MR5
(Auszug aus Original-Manual)
| Code | Bezeichnung | Ursache | Maßnahme |
|---|
| 01 | Overcurrent | Überstrom | Netz und Last prüfen |
| 04 | Main circuit fuse | Sicherung defekt | Leistungsteil prüfen |
| 05 | Overload | Dauerlast zu hoch | Last reduzieren |
| 11 | Output overvoltage | Rückspeiseenergie zu hoch | Bremsverhalten prüfen |
| 12 | Undervoltage | Netzspannung zu niedrig | Versorgung prüfen |
| 15 | Frequency fault | Netzfrequenz außerhalb Toleranz | Netz prüfen |
| 16 | Charging fault | Zwischenkreis lädt nicht korrekt | Einheit ersetzen |
| 43 | Heatsink overheat | Kühlung unzureichend | Umgebung prüfen |
| 45 | Thermistor fault | Temperatursensor Fehler | Einheit ersetzen |
Bestandteile
Inverter CIMR-M5A20110-XXXB
| Baugruppe | Bezeichnung | Funktion |
|---|
| 1PCB | Control Board YPHT31147-1F | Regelung und Überwachung |
| 2PCB | Base Drive Board YPCT31243-2C | Ansteuerung Leistungsteil |
| 3PCB | Communication Board YPHT31150-2C | CNC-Kommunikation |
| Leistungsteil | Transistormodul 2MBI100N-060-10 | Leistungswandlung |
| Kühlung | Lüftereinheit | Wärmeabfuhr |
Bestandteile
Converter CIMR-MR5N2011
| Baugruppe | Bezeichnung | Funktion |
|---|
| 1PCB | Steuerplatine YPHT31149-XD | Spannungsregelung |
| 2PCB | Leistungsplatine YPCT31244-1B | Gleichrichtung |
| Leistungsteil | Leistungseinheit | Energieumwandlung |
| Kühlung | Lüftereinheit | Wärmeabfuhr |