01.11.2025 von Viktor Siebert
Reparatur eines Yaskawa SGMGH-03A5A-SE11 AC Servo Motors
Diese Fehler traten beim Kunden unregelmäßig auf. Der Isolationswiderstand wurde mit nur etwa 100 kΩ gemessen, während er laut Yaskawa-Spezifikation im Megaohm-Bereich liegen muss.
Diagnose und Fehlerursache
Bei der Eingangsuntersuchung bestätigten sich die schlechten Isolationswerte. Der Motor war innen stark mit Emulsion kontaminiert, die durch poröse Wellendichtungen eingedrungen war. Das Gehäuseinnere war feucht, was zu Kriechströmen zwischen Wicklung und Gehäuse führte. Dadurch reagierte das Servopack SGDK-050505AEA-V empfindlich und meldete wiederholt Überstrom- und Überlastalarme.
Der Encoder UTSAH-B17BE war äußerlich unbeschädigt, zeigte jedoch Spuren von Emulsionsrückständen an der Welle und auf der Leiterplatte. Seine optische Scheibe war leicht verunreinigt, wodurch Signalreflexionen beeinträchtigt wurden. Glücklicherweise war die Elektronik nicht zerstört, sodass eine vollständige Überholung möglich war.
Reparaturprozess
Der Motor wurde komplett zerlegt, gereinigt und getrocknet. Alle Dichtungen und Wellendichtringe wurden ersetzt. Das Statorpaket wurde mit Warmluft und geregelter Temperatur über mehrere Stunden im Trockenschrank getrocknet. Anschließend erfolgte eine Hochspannungs- und Isolationsprüfung bis 1000 V DC, die wieder Werte über 400 MΩ ergab.
Die Wicklungen wurden geprüft, und die Lagersitze gereinigt. Neue Lager wurden montiert, die Welle poliert und das Gehäuse neu abgedichtet. Der Encoder wurde geöffnet, gereinigt, nachjustiert und auf Bauteilebene überholt. Nach dem Zusammenbau erfolgte der Testlauf am hauseigenen Prüfstand mit einem SGDK-050505AEA-V Servopack, wo der Motor seine Nenndaten ohne Abweichung erreichte.
Qualitätssicherung und Testergebnisse
Nach Abschluss der Reparatur wurden alle relevanten Messungen durchgeführt:
- Isolationswiderstand > 400 MΩ
- Leerlaufstrom im Sollbereich
- Drehmomentverlauf stabil über den gesamten Drehzahlbereich
- Keine Restfeuchte oder Kondensationsspuren
Der Motor wurde unter Last geprüft und bestand den 30-minütigen Dauerlauftest ohne Auffälligkeiten. Das Regelverhalten war stabil, die Rückmeldesignale des Encoders fehlerfrei.
Präventive Maßnahmen und Kundenempfehlung
Solche Isolationsfehler entstehen häufig bei Werkzeugmaschinen, die mit wasserhaltigen Kühlschmierstoffen arbeiten. Regelmäßige Sichtprüfung der Dichtungen und Motorbelüftung kann Folgeschäden verhindern. Empfohlen wird zudem eine jährliche Isolationsmessung im Stillstand sowie eine Prüfung auf Leckagen in der Nähe der Motorflansche.
Bei Emulsionsschäden sollte der Motor immer vollständig getrocknet und nicht weiter betrieben werden, da jeder Startversuch den Schaden vergrößern kann. Die hier durchgeführte Reinigung und Abdichtung hat die volle Funktionsfähigkeit wiederhergestellt.
Ergebnis
Der überholte SGMGH-03A5A-SE11 Motor läuft seit der Wiedermontage stabil und fehlerfrei. Die Ansprechfrequenz der Regelung liegt wieder im Sollbereich, und die thermischen Werte bleiben niedrig. Der Kunde konnte die Maschine ohne Anpassung der Parameter wieder in Betrieb nehmen.
Diese erfolgreiche Reparatur zeigt einmal mehr, dass nahezu jeder Servomotor – selbst bei gravierenden Isolationsproblemen, gerettet werden kann, sofern rechtzeitig reagiert und fachgerecht gehandelt wird.
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Gerätedaten (Technische Spezifikation)
Technische Daten
Bezeichnung: Yaskawa AC Servo Motor
Modell: SGMGH-03A5A-SE11
Nennleistung: 0,3 kW
Nennstrom: 2,6 A
Nennspannung: 200 V AC
Nenndrehmoment: 1,96 Nm
Nenndrehzahl: 1500 U/min
Isolationsklasse: F
Encoder: UTSAH-B17BE (Absolut-Encoder)
Schutzart: IP65
Herkunftsland: Japan
Verwendetes Servopack: Yaskawa SGDK-050505AEA-V
Einsatzumgebung und Besonderheiten
Der Motor stammt aus einer automatischen Drehmaschine der Marke Star, bei der Yaskawa-Antriebe in Kombination mit Siemens-Steuerungen eingesetzt werden. Diese Maschinen arbeiten mit hoher Präzision und stehen häufig in feuchten Umgebungen, in denen Kühl- und Schmieremulsionen unvermeidlich sind. Entsprechend sind Abdichtung und Isolation der Motoren entscheidend für eine lange Lebensdauer.
Funktionsbeschreibung
Der SGMGH-03A5A-SE11 ist ein kompakter Servomotor der Baureihe SGMGH mit Absolut-Encoder. Er liefert präzises Drehmoment bei niedriger Drehzahl und eignet sich für Werkzeugmaschinenachsen, die schnelle und exakte Positionsregelung erfordern. Der integrierte UTSAH-B17BE-Encoder übermittelt hochauflösende Positionsdaten an das zugehörige Servopack und ermöglicht dadurch exakte Bewegungssteuerung bei minimaler Nachregelabweichung.
Alarmmeldungen und mögliche Ursachen
Aus dem Yaskawa-Alarmhandbuch „Servo Alarme-4.pdf“ ergaben sich in diesem Fall mehrere mögliche Fehlerquellen, die mit den vom Kunden beobachteten Alarmen (Überstrom, Überlast usw.) korrelieren
| Alarmcode | Beschreibung | Mögliche Ursache |
|---|
| 0x10 | Überstrom (Kurzschluss) | Feuchtigkeit im Motor, Wicklungsisolation zu niedrig |
| 0x11 | Bodenfehler | Eindringende Flüssigkeit oder beschädigte Dichtung |
| 0x51 | Überdrehzahl am Motor | Encoder-Rückmeldung fehlerhaft oder Regelkreis instabil |
| 0x63 | Fehler bei Impulszählung pro Umdrehung | Encoder-Signalstörung durch Feuchtigkeit |
| 0x79 | Motorüberhitzung | Erhöhter Leckstrom durch Emulsion im Wickelraum |
| 0x71 | Überlast (momentan) | Isolationswiderstand zu niedrig, erhöhter Motorstrom |
| 0x74 | Anlaufstrom-Überlast | Restfeuchtigkeit im Stator nach Betriebspause |