21.11.2025 von Viktor Siebert
Reparatur eines Yaskawa SGMGH-05ACA2C mit Encoder UTSIH-B17CK
Reparatur eines Yaskawa SGMGH-05ACA2C mit Encoderfehler, vollständige Diagnose, Überholung und Lasttest
Der Motor wurde vom Kunden eingesendet, da dieser bei bestimmten Drehzahlen, vor allem ab etwa 1000 min⁻¹, immer wieder aussetzte und der Servoverstärker Alarm A.84 meldete. Der Kunde hatte bereits einige Maßnahmen vorgenommen: Der XtraDrive XD-04-MSD0 wurde vorsorglich ersetzt, ebenso die komplette Verkabelung zwischen Motor und Drive. Trotz dieser Schritte blieb der Fehler bestehen, was ein klares Indiz dafür war, dass der Ursprung im Feedbacksystem oder im Motor selbst lag.
Nach der Anlieferung erfolgte bei uns zunächst die dokumentierte Eingangskontrolle. Dabei fiel ein unruhiger Lauf beim manuellen Drehen der Motorwelle auf. Zwar gab es keinen mechanischen Block, aber ein leichtes Rattern war spürbar. Dies ist bereits ein Hinweis darauf, dass ein Encoderlager beschädigt sein könnte. Da der UTSIH-B17CK ein sehr empfindliches Präzisionsbauteil ist, reagieren diese Encoder häufig stark auf Vibration oder Feuchtigkeit.
Im nächsten Schritt wurde der Motor komplett zerlegt. Dabei zeigte sich sehr schnell die Ursache: Im Encodergehäuse befanden sich Feuchtigkeitsspuren und minimaler Korrosionsansatz an der Signalplatine. Diese Art Schaden führt dazu, dass die Hochfrequenzabtastung der Encoderscheibe fehlerhafte Impulse erzeugt. Genau solche Störungen zeigen sich bevorzugt bei höheren Drehzahlen, bei denen die Abtastrate steigt und die Impulse nicht mehr sauber ausgewertet werden können. Daher deckte sich das Fehlerbild exakt mit den Angaben des Kunden.
Die interne Motorstruktur wurde vollständig gereinigt und anschließend getrocknet. Auch die Wicklungen und die Lager wurden geprüft. Es gab keine Schäden an den Hauptkomponenten, aber wir führten dennoch eine präventive Überholung durch. Dazu gehört bei uns:
- Austausch beider Präzisionslager
- Reinigung und Trocknung aller Spulen
- Prüfen der Isolation
- Erneuern der Wellendichtung
- Reinigen des Anschlusskastens
- Austausch des Encoders gegen ein fabrikneues UTSIH-B17CK Modell
- Programmierung des korrekten Motortyps im Encoder
Gerade der letzte Punkt ist entscheidend, denn Encoder dieser Generation müssen exakt auf den jeweiligen Motortyp initialisiert werden. Schon geringe Abweichungen führen zu Fehlstellungen in der Phasenlage oder zu inkorrekten Absolutwerten.
Nach dem Wiederaufbau wurde der Motor auf unserem speziell dafür eingerichteten Lasttestplatz geprüft. Der Testplatz ermöglicht realistische Belastungsszenarien bis 4,4 kW, inklusive thermischer Überwachung, Encoderanalyse und Stromprofilen. Der SGMGH-05ACA2C wurde in mehreren Testzyklen von 0 bis zu seiner Nenndrehzahl gefahren. Die Encoderwerte blieben stabil, die Stromaufnahme war homogen, und es traten keine weiteren Fehler auf.
Besonders wertvoll für den Kunden ist unser dokumentierter Belastungstest. Wir filmen die Testläufe, damit der Kunde jederzeit nachvollziehen kann, dass der Motor nach der Reparatur unter realen Lastbedingungen stabil arbeitet. Auch zu diesem Motor wurde ein Video erstellt, das dem Kunden übergeben wird.
Der Motor konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Alle relevanten Komponenten wurden erneuert oder geprüft, und der Motor ist wieder voll einsatzfähig. Durch die präventive Überholung wurde die Lebensdauer des Motors deutlich verlängert und das Risiko zukünftiger Ausfälle reduziert.
Präventive Maßnahmen für den Kunden
- Regelmäßige Sichtprüfung von Kabeln und Steckern
- Jährlicher Encodercheck bei Maschinen in feuchter Umgebung
- Dichtung und Lager alle 3–5 Jahre ersetzen
- Saubere Kabelführung vermeiden induktive Störungen
- Driveparameter sichern und regelmäßige Funktionsläufe durchführen
Fazit
Der Motor zeigte ein klassisches Encoderfehlerbild, das sich erst bei hohen Drehzahlen manifestierte. Durch die vollständige Überholung, den Austausch des Encoders und einen belastbaren Lasttest konnte der Motor wieder in einen zuverlässigen Zustand versetzt werden. Eine regelmäßige Wartung verhindert zukünftige Stillstände und sichert die Maschinenverfügbarkeit.
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zu erwähnten Geräten:
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Gerätedaten (Technische Spezifikation)
| Parameter | Wert |
|---|
| Modell | Yaskawa SGMGH-05ACA2C |
| Motortyp | AC Servomotor, Sigma-II |
| Leistung | ca. 500 W |
| Spannung | 200 V Klasse |
| Nennstrom | ca. 3,5 A |
| Nenndrehzahl | 3000 min⁻¹ |
| Encodertyp | UTSIH-B17CK, hochauflösend |
| Feedback | Absolut/Inkremental |
| Schutzart | IP55 ca. |
| Kühlung | Selbstkühlend |
| Hersteller | Yaskawa Electric |
| Kompatible Drives | z. B. XD-04-MSD0 XtraDrive |
| Handbuchreferenz | Sigma-II AC Servo Manual |
Einsatzumgebung und kompatible Geräte
Der Servomotor SGMGH-05ACA2C wird in Werkzeugmaschinen, Handlingachsen, Automationssystemen und Präzisionspositionierungen eingesetzt. Typische Anwendungen sind Z-Achsen, Vorschubantriebe, Rundtische sowie hochdynamische Fertigungssysteme.
Kompatible Servoverstärker sind unter anderem:
- Yaskawa XtraDrive XD-04-MSD0
- Yaskawa SGDH-xxAE und SGDH-xxDE-Varianten
- Steuerungen verschiedenster CNC-Hersteller, z. B. Siemens/Yaskawa-Kombinationen
Funktionsbeschreibung
Der SGMGH-05ACA2C ist ein servogeregelter Synchronmotor mit hoher Auflösung und robustem Feedbacksystem. Der Encoder UTSIH-B17CK liefert präzise Positions- und Geschwindigkeitsrückmeldungen für die geschlossene Regelung im Servoverstärker. Die Motorkonstruktion mit Permanentmagneten, verlustarmer Wicklung und massiver Lagerung ermöglicht hohe Dynamik bei geringer Erwärmung.
Der Drive überwacht fortlaufend die Rückmeldesignale, Stromaufnahme, Temperaturzustände und die Auswertelogik des Encoders. Störungen im Encoder führen häufig zu Alarm A.84 oder vergleichbaren Rückmeldefehlern.
Alarmmeldungen und Troubleshooting
| Code | Fehlerbeschreibung | Ursache | Lösung |
|---|
| A.84 | Encoderfehler / Feedbackfehler | Defekter Encoder, fehlerhafte Signale | Encoder tauschen, Kabel prüfen |
| A.C0 | Overspeed | Falsches Feedback | Encoderausrichtung prüfen |
| A.90 | Warnung Überhitzung | Umgebung zu warm | Kühlung verbessern |
| A.71 | Abnormale Positionsabweichung | Encoder driftet | Encoder prüfen/ersetzen |
| A.30 | Überstrom | Blockierender Motor | Mechanik prüfen |
| A.10 | Motorstart nicht möglich | Encoderfehler | Encoder austauschen |
| A.31 | Überlast | Mechanische Reibung | Achse prüfen |
| A.50 | PG-Fehler | Magnetische Störung | Kabelführung verbessern |
| A.52 | Signalverlust | Kabelbruch | Leitung ersetzen |
| A.35 | Encoder Nullfehler | Falsche Indexspur | Korrekt programmierter Encoder |
Bestandteile
| Baugruppe | Bezeichnung | Funktion | Hinweise |
|---|
| Stator | Wicklungseinheit | Drehmoment erzeugen | Isolation prüfen |
| Rotor | Permanentmagnet | Feld erzeugen | Magnetzustand prüfen |
| Encoder | UTSIH-B17CK | Positionsfeedback | Richtigen Typ programmieren |
| Lagerung | Präzisionslager | Radiale/axiale Kräfte aufnehmen | Lagerlauf prüfen |
| Anschlusskasten | Klemmanschlüsse | Leistung/Signal | Trocknung und Reinigung |
| Wellenabdichtung | Dichtungslabyrinth | Schutz gegen Feuchtigkeit | Ersetzen bei Verschleiß |