06.12.2025 von Viktor Siebert
Reparatur eines Yaskawa SGMGH-20ACA6S mit schweren Isolationsschäden und defektem UTSIH-B17CK Encoder
Als der Yaskawa SGMGH-20ACA6S bei uns ankam, war bereits der erste optische Eindruck eindeutig. Das gesamte Motorgehäuse war stark verschmutzt, mit eingetrocknetem Kühlschmierstoff, Metallpartikeln und dunklen Ablagerungen überzogen. Besonders auffällig war die Feuchtigkeitseinwirkung im Bereich des Anschlusskastens sowie am hinteren Lagerdeckel. Nach der ersten Isolationsmessung zeigte sich ein klares Bild: Die Werte lagen weit unterhalb der zulässigen Grenze und deuteten auf einen inneren Feuchtigkeitseintrag oder eine beschädigte Isolationsschicht hin.
Interessant war der Hinweis des Kunden, dass Yaskawa den Motor bereits begutachtet hatte. Das offizielle Urteil lautete „nicht reparabel“. Der Kunde erhielt ein Retrofit-Angebot, das wirtschaftlich nicht tragbar war. Neben dem Motor hätten auch Servopack, Leistungskabel und sogar Teile der Steuerung ersetzt werden müssen. Für viele Betreiber bedeutet ein solcher Aufwand das wirtschaftliche Aus für eine ältere, aber solide arbeitende Maschine. Genau deshalb wurde uns der Fall empfohlen.
Nach dem Eintreffen starteten wir mit einer vollständigen Zerlegung des Motors. Beim Öffnen des hinteren Gehäusedeckels zeigte sich, dass Feuchtigkeit über einen längeren Zeitraum in die Motorinnensektion eingedrungen war. Das betraf sowohl die Wicklungen als auch die Anschlussleitungen. Die Wicklung war zwar strukturell intakt, jedoch durch kontaminierte Ablagerungen stark beeinträchtigt. Das war der Hauptgrund für die schlechten Isolationswerte.
Der Encoder UTSIH-B17CK war ebenfalls betroffen. Die interne Elektronik zeigte typische Feuchtigkeitsspuren, Korrosion an mehreren Kontaktflächen und eine verringerte Signalqualität. Bei einer serielle-geschalteten Rückführung mit hoher Auflösung führt selbst ein kleiner Defekt zu Kommunikationsfehlern, Positionsverlust oder kompletten Stillstand. In diesem Fall war der Encoder unzweifelhaft irreparabel.
Nach gründlicher Reinigung wurde der Stator in einem kontrollierten Ofen über viele Stunden getrocknet. Danach erfolgte eine erneute 500-V-Isolationsmessung. Der Wert verbesserte sich, aber lange nicht ausreichend. Erst nach einer zusätzlichen Harzbehandlung und der Aufbereitung einzelner Anschlussadern erreichten wir Werte, die wieder dem Neuzustand entsprachen.
Parallel dazu wurde der Rotor gereinigt, die Lager geprüft und anschließend ersetzt, um eine langfristige Betriebssicherheit sicherzustellen. Der neue Encoder UTSIH-B17CK wurde montiert, exakt justiert und über unseren eigenen Sigma-II-Teststand initialisiert. Jeder Encoderwechsel erfordert eine Prüfung der Kommunikationsqualität, der Absolutwertdaten und der Mehrfachumdrehungspositionierung.
Nach Abschluss des mechanischen Aufbaus und der elektrischen Rekonstruktion wurde der Motor auf unserem SGDH-20AE-OY Testplatz betrieben. Dabei wurden mehrere Testzyklen durchgeführt:
- Drehmoment-Test
- Rampe 0–1500 rpm
- Belastung über künstliche Trägheitsmomente
- Thermische Stabilität
- Encoderfeedback-Überwachung
Der Motor lief sofort stabil, ohne Jitter, ohne Fehlpulse und ohne thermische Anomalien. Die Wiederholung der Isolationsmessung bestätigte schließlich den Erfolg: Die Werte lagen wieder auf dem Niveau eines neuen Motors.
Besonders beeindruckend war für den Kunden die Wirtschaftlichkeit. Die von Yaskawa empfohlene Retrofit-Lösung hätte das Zehnfache der Reparatur gekostet und gleichzeitig einen zweiwöchigen Produktionsausfall verlängert. Durch unsere Reparatur konnte die Maschine innerhalb einer Woche wieder in Betrieb gehen. Damit wurde nicht nur ein vollwertiges Gerät wiederhergestellt, sondern ein kompletter Maschinenstillstand verhindert.
Präventive Maßnahmen
- Regelmäßige Isolationsmessung alle 6–12 Monate
- Kabel und Klemmen auf Feuchtigkeit prüfen
- Anschlusskasten reinigen und abdichten
- Encoderabdeckung dicht halten
- Umgebungsluft filtern oder belüften
- Motor regelmäßig trocknen lassen bei feuchten Umgebungen
Fazit
Die Reparatur zeigte erneut, dass selbst stark beschädigte Servomotoren wirtschaftlich wiederherstellbar sind. Der Kunde sparte erhebliche Kosten und verhinderte den Verlust einer kompletten Produktionslinie.
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zu erwähnten Geräten:
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📞 Kontaktieren Sie uns gerne, wenn Sie Fragen zu Ihrer Yaskawa-Antriebstechnik haben. Unser erfahrenes Team steht Ihnen jederzeit mit Rat und Tat zur Seite.
Gerätedaten (Technische Spezifikation)
| Merkmal | Wert |
|---|
| Modell | SGMGH-20ACA6S |
| Leistung | 1.8 kW |
| Nennstrom | 16.7 A |
| Nennspannung | 200 V |
| Nenndrehzahl | 1500 min⁻¹ |
| Spitzenmoment | ca. 3-facher Nennwert |
| Isolation | Klasse F |
| Encoder | UTSIH-B17CK, serielle 17-Bit Rückführung |
| Hersteller | Yaskawa Electric |
| Schutzklasse | IP55 (abhängig vom Flansch) |
| Servopack-Kompatibilität | SGDH-20AE-OY |
| Produktionsdatum | 1005 (Mai 2010) |
Einsatzumgebung und kompatible Geräte
- CNC-Bearbeitungsmaschinen, Werkzeugmaschinen, Portalfräsen, Spanbearbeitung
- Typische Achsen: X, Y, Z oder zusätzliche Linearachsen
- Kompatibel mit Yaskawa Sigma II Servopacks der SGDH-20AE-Serie
- Häufig verbaut bei Maschinen von Mori Seiki, Okuma Retrofit, Mazak, Fanuc-ähnlichen Integrationen
- Einsatz in trockenen, feuchten oder leicht verschmutzten Umgebungen, solange regelmäßig gereinigt wird
Funktionsbeschreibung
Der SGMGH-20ACA6S ist ein hochdynamischer AC-Servomotor der Sigma-II-Serie. Er liefert präzise Positionierung über einen serielle-geschalteten Absolutencoder UTSIH-B17CK mit hoher Auflösung.
Das SGDH-20AE-OY Servopack regelt Drehmoment, Geschwindigkeit und Position über einen geschlossenen Regelkreis. Das System überwacht dabei:
- Überstrom
- Überhitzung
- Encoderkommunikation
- Isolationszustand
- Überlastung und Blockaden
Die hohe Rückführungsauflösung ermöglicht präzise Positionierung auch bei schweren Lasten oder hohen Massenträgheiten.
Alarmmeldungen & Troubleshooting (SGDH) – Top 10 Codes
| Code | Beschreibung | Ursache | Lösung |
|---|
| A.10 | Overcurrent | Kurzschluss, Wicklungsschaden, mechanische Blockade | Motor/Drive prüfen, Isolation testen |
| A.20 | Blown Fuse | interne Sicherung defekt | Drive prüfen, Lastkreis kontrollieren |
| A.30 | Regeneration Error | Bremswiderstand oder Lastenergieproblem | Widerstand prüfen |
| A.40 | Overvoltage | Zwischenkreis zu hoch | Netzspannung prüfen |
| A.70 | Overheat | Motor oder Drive überhitzt | Lüfter, Umgebung, Last prüfen |
| A.24 | Ground Fault | Wicklung oder Kabel gegen Masse | Motor isolieren, reparieren |
| A.30 | Regeneration Fault | Überspannung beim Bremsen | Bremswiderstand prüfen |
| A.90 | Overload | mechanische Überlast | Last reduzieren, Schmierung prüfen |
| A.C0 | Encoder Error | Rückführungssignal defekt | Encoder/Kabel tauschen |
| A.E1 | Main Circuit Undervoltage | Versorgung instabil | Netz prüfen |
Bestandteile
| Baugruppe | Bezeichnung | Funktion | Hinweise |
|---|
| Stator | gewickelte Laminierung | Drehmomenterzeugung | Isolation kritisch |
| Rotor | Permanentmagnet | Drehbewegung | Magnetfluss prüfen |
| Encoder | UTSIH-B17CK | Positionsrückführung | Austausch & Justage |
| Lager | Präzisionslager | Drehbewegung | Verschleißteile |
| Anschlusskasten | IP55 Box | Strom/Signal | Feuchtigkeit vermeiden |
| Welle & Flansch | mechanische Kopplung | Kraftübertragung | Dichtung wichtig |