25.05.2026 von Viktor Siebert
CNC-Anlagenunterbrechung durch Encoderfehler am Yaskawa SGMGH-30DCA6F-OY Servo Motor
Ein Industriekunde meldete eine wiederkehrende Unterbrechung an einer CNC-Achse mit Yaskawa Servoantrieb. Der eingesetzte AC Servo Motor Yaskawa SGMGH-30DCA6F-OY zeigte im laufenden Betrieb gelegentlich Encoderfehler. Besonders problematisch war, dass der Fehler nicht dauerhaft vorhanden war. Teilweise lief die Achse über längere Zeit stabil, bevor erneut Rückmeldefehler auftraten.
Der Motor wurde daraufhin zusammen mit einem Yaskawa SGDH-30DE Servo Drive im Prüffeld untersucht.
Bereits bei der ersten Analyse zeigte sich ein typisches Verhalten älterer CNC-Servoachsen. Im kalten Zustand arbeitete das System zunächst unauffällig. Erst unter Bewegung, Temperaturanstieg oder mechanischer Belastung traten Störungen in der Encoder-Rückführung auf.
Erste Diagnose
| Prüfpunkte | Ergebnis |
|---|
| Motor | Yaskawa SGMGH-30DCA6F-OY |
| Encoder | Yaskawa UTSIH-B17CK |
| Testsystem | Yaskawa SGDH-30DE |
| Fehlerbild | sporadischer Encoderfehler |
| Auffälligkeit | instabile Rückführung unter Belastung |
Die Untersuchung konzentrierte sich auf den kompletten Rückführkreis des Motors.
Prüfungsschwerpunkte:
- Encoderanschluss
- PG-Signale
- Steckverbinder
- Encoderleitung
- thermische Stabilität
- mechanische Belastung
- Lagerzustand
- Dichtungen
- Isolationszustand
Die Yaskawa-Unterlagen beschreiben die PG-Signalübertragung über Phase A, B und C sowie die Rückführung über den 2CN-Anschluss des SERVOPACK. Fehlerhafte PG-Signale können laut Manual Overrun Prevention, Overspeed oder Kommunikationsfehler verursachen.
Tatsächliche Fehlerursache
Die technische Analyse ergab mehrere altersbedingte Probleme im Motor.
Festgestellte Ursachen:
- sporadische Unterbrechungen im Encoderfeedback
- instabile Rückmeldesignale bei Erwärmung
- Verschleiß des Encoders UTSIH-B17CK
- gealterte Kugellager mit beginnender Laufunruhe
- verhärtete Dichtungen
- mechanische Belastung im Encoderbereich
- gealterte Gehäuseoberfläche mit Korrosionsansätzen
Der Fehler trat nicht permanent auf, sondern verstärkte sich unter thermischer Belastung und längeren Laufzyklen. Genau dieses Verhalten ist typisch für ältere Servoachsen in CNC-Anwendungen.
Reparaturmaßnahmen
Der Motor wurde vollständig zerlegt und technisch überholt.
Durchgeführte Arbeiten:
| Maßnahme | Beschreibung |
|---|
| Encoder ersetzt | Austausch des Yaskawa UTSIH-B17CK |
| Kugellager ersetzt | vollständiger Lagerwechsel |
| Dichtungen ersetzt | Austausch aller relevanten Dichtungen |
| Motor zerlegt | komplette technische Demontage |
| Reinigung durchgeführt | Entfernung von Öl, Schmutz und Ablagerungen |
| Altbeschichtung entfernt | alter Lack vollständig abgetragen |
| Neu lackiert | industrielle Neulackierung des Gehäuses |
| Steckverbinder geprüft | Kontrolle aller Anschlüsse |
| Isolationsprüfung durchgeführt | Prüfung der Wicklungsisolation |
| Belastungstest durchgeführt | Testlauf unter Betriebsbedingungen |
| Temperaturprüfung durchgeführt | thermische Beobachtung unter Last |
Die Neulackierung erfolgte nach vollständiger Vorbereitung der Gehäuseoberflächen. Neben der optischen Aufarbeitung wurde damit gleichzeitig der Korrosionsschutz des Motors wiederhergestellt.
Präventive Überholung
Zusätzlich zur Fehlerbehebung wurde der Motor präventiv überholt, um zukünftige Ausfälle zu vermeiden.
| Präventive Maßnahme | Nutzen |
|---|
| Austausch der Lager | reduzierte Vibrationen |
| Austausch der Dichtungen | Schutz gegen Öl und Verschmutzung |
| neuer Encoder | stabile Rückführung |
| Gehäuseaufbereitung | verbesserter Korrosionsschutz |
| Reinigung der Kühlflächen | bessere Wärmeabfuhr |
| Prüfung der Steckverbindungen | höhere Betriebssicherheit |
| Kontrolle der Leitungsschirmung | stabilere Signale |
Endprüfung und Funktionstest
Nach Abschluss der Arbeiten wurde der Motor erneut am Yaskawa SGDH-30DE geprüft.
Kontrolliert wurden:
- Encoderstabilität
- PG-Signalqualität
- Lagergeräusche
- Temperaturverhalten
- Gleichlauf
- Start Stop Verhalten
- Signalstabilität unter Dauerlauf
Erst nach erfolgreicher Langzeitprüfung wurde der Motor für den Rückversand freigegeben.
Kundenfeedback
„Der Fehler war vorher kaum reproduzierbar. Durch die komplette technische Überholung konnte die Ursache eindeutig eingegrenzt und dauerhaft behoben werden.“
Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zu erwähnten Geräten:
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Technische Daten
| Merkmal | Wert |
|---|
| Hersteller | Yaskawa Electric |
| Modell | SGMGH-30DCA6F-OY |
| Gerätetyp | AC Servo Motor |
| Leistung | 2900 W |
| Drehmoment | 18,6 N·m |
| Drehzahl | 1500 r/min |
| Strom | 11,9 A |
| Spannung | 400 V |
| Isolationsklasse | F |
| Encoder | UTSIH-B17CK |
| Test Drive | SGDH-30DE |
| Produktionsdatum | 0505 |
Einsatzbedingungen
| Bedingung | Wert |
|---|
| Umgebungstemperatur | 0 bis +40 °C |
| Lagertemperatur | -20 bis +60 °C |
| Luftfeuchtigkeit | 20 bis 80 % |
| Isolationsprüfung | 1500 VAC |
| Isolationswiderstand | 10 MΩ oder mehr |
Funktionsbeschreibung
Der Yaskawa SGMGH-30DCA6F-OY arbeitet als geregelter AC Servo Motor in CNC-Anwendungen. Die Rückführung erfolgt über den Encoder UTSIH-B17CK. Der Servo Drive verarbeitet die PG-Signale zur Drehzahl und Positionsregelung.
Im Yaskawa Manual werden Schutzfunktionen wie:
- Overcurrent
- Overvoltage
- Overspeed
- Overrun Prevention
- Heat Sink Overheat
- Open Phase
- Regeneration Trouble
beschrieben.
Alarm- und Fehlercodes
| Alarm | Fehlername | Bedeutung | Reset | Maßnahme |
|---|
| A.02 | Parameter Breakdown | EEPROM-Daten im Servo Amplifier fehlerhaft | Power Reset nach Ursache | Parameter und Amplifier prüfen |
| A.03 | Main Circuit Encoder Detection Error | Erkennungsdaten des Leistungskreises fehlerhaft | Power Reset | Servo Amplifier prüfen |
| A.04 | Parameter Setting Error | Parameter außerhalb zulässigem Bereich | Power Reset nach Korrektur | Parameter prüfen |
| A.05 | Servomotor and Amplifier Combination Error | Motor und SGDH Amplifier passen nicht zusammen | Power Reset | Kombination Motor/Drive prüfen |
| A.10 | Overcurrent or Heat Sink Overheated | Überstrom am IGBT oder Kühlkörper überhitzt | Nach Abkühlung/Fehlerbehebung | Leistungsteil, Motorleitung, Kühlung prüfen |
| A.30 | Regeneration Error Detected | Regenerativer Kreis oder Widerstand fehlerhaft | Nach Prüfung | Bremswiderstand und Rückspeisekreis prüfen |
| A.32 | Regenerative Overload | Regenerative Energie überschreitet Kapazität | Nach Abkühlung | Lastzyklus und Bremsenergie prüfen |
| A.40 | Overvoltage | DC-Zwischenkreis zu hoch | Nach Spannungsabbau | Versorgung, Bremskreis, Last prüfen |
| A.41 | Undervoltage | DC-Zwischenkreis zu niedrig | Nach Ursache | Versorgungsspannung prüfen |
| A.51 | Overspeed | Motordrehzahl zu hoch | Nach Stillstand | Encoder, Parameter, Mechanik prüfen |
| A.71 | Overload High Load | Hohe Last über mehrere Sekunden | Nach Abkühlung | Mechanik, Lager, Last prüfen |
| A.72 | Overload Low Load | Dauerhafte Überlast | Nach Abkühlung | Motorlast und Betriebszyklus prüfen |
| A.73 | Dynamic Brake Overload | Rotationsenergie übersteigt DB-Kapazität | Nach Abkühlung | Bremszyklen reduzieren |
| A.74 | Inrush Current Limiting Resistor Overload | Hauptspannung zu häufig ein/aus geschaltet | Nach Abkühlung | Einschaltzyklen prüfen |
| A.80 | Absolute Encoder Error | Absolutencoderfehler | Nach Fehlerbehebung | Encoder und Leitung prüfen |
| A.81 | Absolute Encoder Backup Error | Backupfehler im Absolutencoder | Nach Prüfung | Batterie, Encoder, Leitung prüfen |
| A.82 | Absolute Encoder Checksum Error | Prüfsummenfehler im Encoder | Nach Prüfung | Encoder ersetzen |
| A.83 | Absolute Encoder Battery Error | Batteriespannung Encoder fehlerhaft | Nach Batterietausch | Batterie und Encoderleitung prüfen |
| A.84 | Absolute Encoder Data Error | Fehlerhafte Absolutencoder-Daten | Nach Prüfung | Encoder prüfen oder ersetzen |
| A.85 | Absolute Encoder Overspeed | Encoder erkennt unzulässige Drehzahl | Nach Stillstand | Encoder, Mechanik, Parameter prüfen |
| A.86 | Encoder Overheated | Encoder überhitzt | Nach Abkühlung | Motorbelastung, Umgebung, Encoder prüfen |
| A.C1 | Servomotor Runaway Detected | Motorlauf nicht plausibel, mögliche Rückführstörung | Power Reset nach Ursache | Phasenfolge, Encoder, Motorleitung prüfen |