13.11.2025 von Viktor Siebert
Yaskawa CIMR-MXN25P5 Inverter Unit mit Alarm 20 (Motor Over Current)
Das eingesandte Gerät zeigte den Alarm 20 Motor Over Current unmittelbar nach dem Einschalten. Bereits bei der Eingangsprüfung wurde festgestellt, dass der interne Lüfter vollständig ausgefallen war. Dadurch kam es zu einem Wärmestau im Leistungsteil, der zu ungleichmäßiger Erwärmung der IGBT-Module führte. Der interne Stromsensor registrierte eine ansteigende Verlustleistung und aktivierte folgerichtig den Überstromschutz.
Nach der Aufnahme erfolgte eine vollständige Demontage des Inverters in seine funktionalen Baugruppen: Steuerplatine, Kommunikationskarte, Leistungsplatine und Leistungsteil.
Die Baugruppen wurden sorgfältig gereinigt, alle Steckkontakte mit ESD-Schutz behandelt und anschließend auf Verschleiß- und Alterungserscheinungen untersucht.
Im Rahmen der Reparatur werden bei industrypart GmbH nicht nur defekte Komponenten ersetzt, sondern konsequent präventive Maßnahmen durchgeführt, um die langfristige Zuverlässigkeit der Geräte sicherzustellen. So wurden auch bei diesem Inverter folgende Teile vorbeugend erneuert:
- Lüftereinheit Austausch gegen ein neues, laufruhiges Modell mit identischem Luftvolumenstrom und vibrationsfreier Lagerung.
- Zwischenkreiskondensatoren vollständiger Ersatz aller Elkos, um Alterung und Kapazitätsverlust auszuschließen.
- Relais und Vorlade-Widerstände vorbeugender Austausch der thermisch belasteten Komponenten im Precharge-Pfad.
- Gate-Treiber-Bauteile Prüfung und Austausch gealterter Optokoppler, um sauberes Schaltverhalten der IGBT-Gates zu gewährleisten.
- Thermosensoren Kontrolle der Kennlinie und Austausch bei Abweichung, um exakte Temperaturerfassung sicherzustellen.
- Lötstellen und Leiterbahnen gezielte Nachlötung der stark thermisch belasteten Bereiche auf der Leistungsplatine YPCT31448-1B.
Nach Abschluss der Überholung wurde das Gerät elektrisch vormontiert und auf Isolations- und Durchgangswiderstände geprüft. Anschließend erfolgte der Funktions- und Belastungstest auf dem firmeneigenen Yaskawa STAR-Testplatz.
Diese Anlage simuliert eine reale Siemens-Yaskawa-CNC-Umgebung, in der der Inverter mit einem Testmotor unter geschlossener Regelung arbeitet. Dabei werden Stromverläufe, Spannungen, Temperatur, Lüftersteuerung und Schutzabschaltungen kontinuierlich überwacht und protokolliert.
Während des mehrstündigen Belastungstests unter Volllast verhielt sich der Inverter absolut stabil:
- Die Zwischenkreisspannung blieb konstant im Sollbereich.
- Die Phasenströme blieben gleichmäßig und symmetrisch.
- Die Kühlkörpertemperatur stabilisierte sich unter 55 °C.
- Die Schutzschaltungen reagierten in allen Testfällen korrekt.
Im Anschluss erfolgte eine Endprüfung nach interner Checkliste, einschließlich optischer Endkontrolle, Isolationsmessung, thermografischer Sichtung und Funktionsfreigabe durch die Qualitätssicherung.
Das Gerät wurde dokumentiert, versiegelt und für den Kunden wieder freigegeben.
Durch den präventiven Austausch verschleißkritischer Komponenten konnte die ursprüngliche Funktionssicherheit nicht nur wiederhergestellt, sondern auf den Zustand eines überholten Neugeräts gebracht werden. Diese Vorgehensweise verlängert die Lebensdauer des Inverters erheblich und reduziert das Risiko zukünftiger Stillstände.
Der Yaskawa CIMR-MXN25P5 arbeitet nach der Instandsetzung wieder mit optimaler Temperaturführung, stabiler Stromregelung und höchster Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb.
Präventive Maßnahmen für den Kunden
| Maßnahme | Intervall | Nutzen |
|---|
| Lüfterwechsel | alle 2–3 Jahre | Vermeidung thermischer Überlast, Schutz der IGBT-Module |
| Reinigung der Kühlrippen / Filter | halbjährlich | Sicherstellung der Luftzirkulation |
| Kontrolle der Anschlussklemmen R-S-T / U-V-W | jährlich | Vermeidung von Übergangswiderständen |
| Isolationsmessung Motorleitung | jährlich | Früherkennung von Isolationsschäden |
| Sichtprüfung der Platinen | bei Wartung | Korrosion, Staub, Verfärbungen erkennen |
| Nachziehen der Befestigungen | jährlich | Vermeidung von Vibrationen, Rissen |
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum:
Yaskawa CIMR-MXN25P5 Inverter Unit
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Gerätedaten (Technische Spezifikationen)
| Spezifikation | Wert | Anmerkung |
|---|
| Hersteller | Yaskawa Electric Corporation | Made in Japan |
| Modellbezeichnung | CIMR-MXN25P5 | MXN-Serie (Vector-Control Inverter) |
| Gerätetyp | AC-Inverter / Frequenzumrichter | Für CNC- und Werkzeugmaschinen |
| Seriencode / Spec | 25P55B | 200-V-Klasse |
| Eingangsleistung | DC 270 – 325 V (entspricht 3-phasig 200–230 V AC) | Gleichrichter-Einspeisung |
| Ausgangsleistung | 0 – 230 V AC 3-Phasen 0–1000 Hz | Motorversorgung |
| Nennstrom | 19 A (50 % ED 29 A max.) | laut Typenschild |
| Ausgangsstrom | 20 A (50 % ED 34 A max.) | |
| Nennleistung | 5,5 kW | Dauerbetrieb |
| Gewicht | ca. 4,0 kg | Kompakte Bauform |
| Kühlung | Zwangsbelüftet (DC-Axiallüfter) | Austauschintervall ≈ 2–3 Jahre |
| Steuerung | Vektorregelung / PWM-Ansteuerung | CNC-Integration mit Siemens-Yaskawa |
| Schutzfunktionen | Überstrom, Überhitzung, Unterspannung, Überspannung, Erdschluss, Phasenausfall | Mehrstufige Schutzschaltung |
| Handbuchreferenz | Yaskawa VARISPEED 626 M5 / 656 MR5 User Manual | Kapitel 12 Converter Faults |
Einsatzumgebung & kompatible Geräte
| Parameter | Beschreibung |
|---|
| Typische Anwendungen | CNC-Maschinen, Werkzeugwechsler, Zuführachsen, Spindelsteuerungen |
| Steuerungssysteme | Siemens-Yaskawa-Kombinationen, ältere OEM-CNC-Systeme |
| Kompatible Motoren | Yaskawa AC-Motoren 3-phasig 5,5 kW / 200 V |
| Umgebungstemperatur | 0 – 40 °C (nicht kondensierend) |
| Luftfeuchtigkeit | 20 – 80 % rF |
| Einbauweise | Schaltschrank-Montage (IP20) |
| Kühlung | Forcierte Luftführung über Lüfter und Kühlrippen |
| Besondere Anforderungen | Staub- und Ölnebel vermeiden, ausreichende Luftzirkulation sicherstellen |
| Testumgebung | Yaskawa STAR-Testplatz mit Siemens-Yaskawa-Steuerung (geschlossener Regelkreis) |
Funktionsbeschreibung
Der Yaskawa CIMR-MXN25P5 ist ein leistungsfähiger 200-V-Inverter für präzise Drehzahl- und Drehmomentsteuerung von AC-Motoren.
Er wandelt die dreiphasige Eingangsspannung in eine geregelte Zwischenkreisspannung und erzeugt daraus über PWM modulierte Ausgangsphasen.
Ein interner Mikrocontroller steuert Vektor- und Stromregelung, während Temperatursensoren, Shunt-Widerstände und Gate-Treiber die Überwachung der Leistungskette übernehmen.
Die Schutzlogik reagiert auf Stromspitzen, thermische Überlast, Phasenverlust und Spannungsabweichungen. Der Alarm 20 („Motor Over Current“) wird ausgelöst, wenn der Motorstrom die Überstromschwelle überschreitet – typisch bei Kurzschluss, Laststoß oder thermisch bedingtem Transistordurchbruch.
Alarmmeldungen & Troubleshooting
| Code | Fehlerbeschreibung | Ursache | Korrektur / Maßnahme |
|---|
| 01 | Overcurrent | Kurzschluss oder zu hohe Motorlast | Motorleitung prüfen, Isolation messen |
| 02 | Overvoltage | Überspannung im DC-Bus | Netzspannung und Bremswiderstand prüfen |
| 03 | Undervoltage | Eingangsspannung zu niedrig | Versorgung und Leitung prüfen |
| 05 | Overheat | Temperatur des Kühlkörpers zu hoch | Lüfter und Luftführung prüfen |
| 07 | Control Power Fault | Steuerstromversorgung instabil | SMPS-Sekundärspannung messen |
| 09 | Ground Fault | Erdschluss am Ausgang | Isolation Motorleitung prüfen |
| 11 | Motor Overload | Langzeitüberlastung | Last reduzieren, Lüfter prüfen |
| 13 | Output Phase Loss | Phasenausfall / defekte Endstufe | Phasenkabel und IGBT prüfen |
| 20 | Motor Over Current | Überstrom in Ausgangsphase U/V/W | Kühlung, IGBT, Motor, Lüfter prüfen |
| 22 | Thermistor Fault | Temperatursensor defekt / offen | Thermistor oder Leitungsbruch prüfen |
Bestandteile
| Art | Bezeichnung auf Platine | Funktion | Menge |
|---|
| Steuerplatine | SGDK-CAS01LA-V 0038 Rev.A0 oder DF0300545-A0 | Zentrale Regel- und Signalverarbeitung, PWM-Ansteuerung der Leistungsstufe, Kommunikation mit Steuerung | 1 |
| Kommunikationsplatine / Option Card | SGDK-CF01A-V Rev.B0 oder DF0300130-B0 | Erweiterungs-/Kommunikationsschnittstelle, Datenübertragung zu CNC- oder Netzwerk-System | 1 |
| Leistungsplatine | YPCT31448-1B | Träger der Zwischenkreis- und Gate-Ansteuerung, Messwiderstände und Schutzschaltungen | 1 |
| Leistungsteil | Leistungsteil (IGBT-Modul mit Kühlkörper + Lüfter) | Umsetzung des PWM-Signals in 3-phasen-Wechselspannung 0–230 V, Hauptenergiepfad des Inverters | 1 |