30.11.2025 von Viktor Siebert
Reparatur eines Yaskawa SGMG-44A2AAG mit Encoderschaden und Überlast am SGDB-30VDY1
Ausgangssituation.
Der Kunde sendete einen Yaskawa SGMG-44A2AAG Motor zusammen mit dem passenden Servoverstärker SGDB-30VDY1 ein. Die Achse löste in unregelmäßigen Abständen einen Überlastalarm aus. Die Maschine stoppte häufig mitten im Prozess, ohne klares Muster. Der Betreiber versuchte selbst, das Problem zu beheben und tauschte den Servoverstärker gegen ein baugleiches Gebrauchtgerät. Doch der neue Verstärker funktionierte gar nicht mit dem Motor. Die Achse blieb stehen, teilweise startete das System nicht einmal korrekt. Damit begann die Diagnose.
Erste Untersuchung
Nach Anlieferung führten wir eine komplette Isolationsmessung, Wicklungsprüfung und Sichtkontrolle durch. Äußerlich war der Motor in gutem Zustand, nur ein leichter Ölfilm war erkennbar. Die Bremse OGURA RNB4.4G-03 funktionierte einwandfrei, die Spule war elektrisch stabil und löste sauber.
Nichts deutete auf einen klassischen Motorfehler hin. Auch der SGDB-30VDY1 zeigte auf unserem Testplatz keine Grundfehler. Das machte die Sache spannend.
Systematische Fehlersuche
Wir simulierten die Betriebsbedingungen des Kunden mit unserem Yaskawa-Teststand. Dabei zeigte sich, dass der Motor bis zu bestimmten Drehzahlen absolut sauber lief. Doch sobald er eine kritische Geschwindigkeit erreichte, ging der SGDB in Überlast.
Das Verhalten war typisch für verschlissene Encoderlager: Der Encoder liefert bei höherem Drehimpuls keine stabilen Signale mehr, die Regelschleife erhält gestörte Daten und der Verstärker interpretiert dies als Überlastsituation.
Auch der Umstand, dass der vom Kunden nachgekaufte SGDB nicht funktionierte, bestätigte die Vermutung: Fehlende Parameteranpassung und falsche Jumperstellungen führen bei absoluten Encodern sofort zu Fehlermeldungen. Zwei identische Servopacks funktionieren nur, wenn die Parameter exakt übereinstimmen. Viele Endbetreiber scheitern daran, besonders bei älteren SGDB-Geräten.
Zerlegung und Schadensbild
Wir zerlegten den Motor vollständig. Beim Öffnen des Encoders zeigte sich das tatsächliche Problem:
Die Lager des alten UTOPH-81AWF waren verschlissen, liefen nicht mehr rund und erzeugten mechanische Unwucht. Dadurch entstand elektrisches Rauschen im Datenstrom. Die interne Elektronik arbeitete jenseits ihrer Spezifikation und verursachte sporadische Fehlpulse.
Der restliche Motor war technisch einwandfrei. Weder Wicklungen noch Isolation oder Bremse zeigten Schwächen.
Reparaturprozess
Der beschädigte Encoder wurde komplett ersetzt. Wir verbauten unseren neu entwickelten UTOPH-81AiF:
Stabilere Elektronik, optimierte Signalqualität, verbesserte Temperaturstabilität und präzisere Lagerung.
Zusätzlich tauschten wir alle Dichtungen, reinigten das Motorgehäuse, setzten die Wellenabdichtung instand und erneuerten das Fett. Anschließend wurde der Motor neu lackiert und über einen mehrstündigen Testlauf verifiziert.
Parallel überholten wir den SGDB-30VDY1 ebenfalls präventiv: Leistungsteile geprüft, Zwischenkreiskondensatoren ersetzt, Lötstellen nachgearbeitet und Endstufe thermisch optimiert. Auch der Drive bestand einen langen Belastungstest.
Testergebnis
Der Motor lief anschließend absolut ruhig, stabil und ohne Überlast. Kein einziges Encodersignal zeigte Störungen. Die Bremse schaltete sauber.
Zusammen mit dem überholten SGDB-Verstärker wurde das System als Paket freigegeben und erfolgreich gemeinsam mit dem Kunden nachgetestet.
Präventive Maßnahmen
- Encodertausch alle 15–20 Betriebsjahre
- Regelmäßige Dichtungs- und Lagerkontrolle
- Motor trocken halten, Öl fernhalten
- SGDB-Parametrierung sichern, um bei Tausch Geräten Ausfall vorzubeugen
- Luftfilter und Lüfter der Maschine prüfen
- Regelmäßiger Vollasttest
Fazit
Der Defekt lag nicht im Motor oder Drive, sondern im Encoder. Ein klassischer altersbedingter Ausfall nach über zwei Jahrzehnten Einsatz. Die Kombination aus präziser Diagnose, vollständiger Überholung und realer Lastprüfung stellt sicher, dass der Kunde ein System erhält, das wieder viele Jahre zuverlässig arbeiten wird.
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zu erwähnten Geräten:
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Gerätedaten (Technische Spezifikation)
| Parameter | Wert |
|---|
| Motortyp | Yaskawa SGMG-44A2AAG |
| Leistung | 4,4 kW |
| Drehmoment | 28,4 Nm |
| Nenndrehzahl | 1500 U/min |
| Nennstrom | 32,8 A |
| Spannung | 200 V Klasse |
| Isolationsklasse | F |
| Bremse | OGURA RNB4.4G-03 |
| Alter Encoder | UTOPH-81AWF |
| Neuer Encoder | UTOPH-81AiF (neuentwickelte Version) |
| Hersteller | Yaskawa Electric |
| Baujahr | 1999.10 |
| Kompatibler Servopack | SGDB-30VDY1 |
Einsatzumgebung und kompatible Geräte
Der Motor wird in Werkzeugmaschinen, Portalanlagen und schweren Vorschubachsen eingesetzt, typischerweise als X- oder Z-Achse. Die Kombination SGMG-44A2AAG mit SGDB-30VDY1 ist eine robuste Lösung der älteren Sigma-Baureihen und wird häufig in Drehmaschinen, Bearbeitungszentren und Transferlinien verwendet.
Die Bremse OGURA RNB4.4G-03 eignet sich für vertikale Lasten, der Encoder UTOPH-81AWF bzw. der modernisierte UTOPH-81AiF liefert die Positionsrückführung für das SGDB-Drive.
Funktionsbeschreibung
Das SGDB-30VDY1 regelt Strom, Geschwindigkeit und Position des Motors. Der Encoder liefert die Feedbacksignale für die geschlossene Regelung. Störungen im Encodersignal führen direkt zu Überlast, da die Regelschleife falsche Daten erhält. Die interne Überwachung des SGDB reagiert sehr empfindlich auf inkonsistente Signale.
Der Motor arbeitet mit absoluter Drehmomentregelung und nutzt intern Temperaturüberwachung, Zwischenkreisüberwachung sowie eine mehrstufige Strombegrenzung.
Alarmmeldungen und Troubleshooting (SGDB-Serie)
| Code | Beschreibung | Ursache | Lösung |
|---|
| A.00 | Absolute Encoder Data Error | Fehlerhafte Encoderdaten | Encoder prüfen oder ersetzen |
| A.01 | Absolute Encoder Data Error (SGDA spezifisch) | Encoderdaten unstabil | Kabel, Stecker, Encoder prüfen |
| A.02 | Backup Error | Batteriespannung niedrig | Batterie ersetzen |
| A.10 | Overcurrent | Überstrom im Ausgang | Motor oder Drive prüfen |
| A.20 | Blown Fuse | interne Sicherung defekt | Drive prüfen |
| A.30 | Regeneration Error | Regenerationsfehler | Bremswiderstand prüfen |
| A.40 | Overvoltage | DC-Zwischenkreis zu hoch | Netzspannung prüfen |
| A.50 | Main Circuit Undervoltage | Unterspannung | Versorgung prüfen |
| A.70 | Overload | Dauerüberlast | Mechanik prüfen |
| A.71 | Overload (momentary) | kurzzeitiger Lastsprung | Achse prüfen |
| A.72 | Overload (continuous) | permanente Last | Motor mechanisch prüfen |
| A.80 | Absolute Encoder Error | Grundfehler Rückführung | Encoder ersetzen |
| A.81 | Backup Error | 12-Bit Backupfehler | Encoder oder Batterie prüfen |
| A.82 | Absolute Encoder Checksum | Prüfsummenfehler | Encoder tauschen |
| A.83 | Battery Alarm | Batterie zu schwach | Batterie ersetzen |
| A.84 | Encoder Data Error | Datenrauschen | Lager, Encoder prüfen |
| A.85 | Encoder Overspeed | Signale unstabil | Encoder ersetzen |
| A.90 | Heat Sink Overheat | Übertemperatur | Lüfter/Kühlung prüfen |
Bestandteile
| Baugruppe | Bezeichnung | Funktion | Hinweise |
|---|
| Stator | SGMG-44A2AAG | Erzeugung des Drehfeldes | Isolationsmessung |
| Rotor | Permanentmagnetrotor | Kraftübertragung | Rundlauf prüfen |
| Bremse | OGURA RNB4.4G-03 | Haltebremse | Beläge und Luftspalt prüfen |
| Encoder alt | UTOPH-81AWF | Positionsrückführung | Lager und Signale prüfen |
| Neuer Encoder | UTOPH-81AiF | Ersatz mit optimierter Elektronik | Neujustierung erforderlich |
| Sensorkabel | Yaskawa Encoderleitung | Signalübertragung | auf Brüche prüfen |
| Gehäuse | Aluminiumkörper | Wärmeabfuhr | Reinigung |