Der Yaskawa AC Servo Motor vom Typ USAIKM-50-BK43-D wurde uns mit einem Fehlerbild eingesendet, das wir bei dieser Motorbaureihe sehr regelmäßig beobachten. Der Kunde berichtete über wiederkehrende Encoderfehler, instabiles Laufverhalten sowie sporadische Stillstände der Achse. Diese Symptome traten nicht plötzlich auf, sondern entwickelten sich schleichend über einen längeren Zeitraum.

Bereits bei der Eingangskontrolle zeigte sich, dass es sich um einen wassergekühlten Hochleistungs-Servomotor handelt, der für dauerhaft hohe Drehzahlen ausgelegt ist. Der Motor verfügt konstruktiv über ein internes Drainage-System, dessen Aufgabe es ist, Kondensat und Kühlmedium kontrolliert aus dem Motorgehäuse abzuleiten. In der Praxis ist dieses System jedoch stark von der Qualität des Kühlwassers und von regelmäßiger Wartung abhängig.

Schadensbild bei Anlieferung

Nach dem Öffnen des Motors bestätigte sich der Verdacht auf einen typischen Folgeschaden. Das interne Drainage-System war stark verschmutzt und nahezu vollständig verstopft. Ablagerungen und Verkalkungen hatten dazu geführt, dass Kühlflüssigkeit nicht mehr zuverlässig abgeführt werden konnte. Die Flüssigkeit sammelte sich im Motorgehäuse und gelangte im weiteren Verlauf bis in den Encoderbereich.

Im Encodergehäuse waren deutliche Spuren von Feuchtigkeit, Korrosion und Ablagerungen sichtbar. Der ursprünglich verbaute Encoder mit der Bezeichnung UTMSI-10AAEAZR war dadurch elektrisch und mechanisch beschädigt. Eine Instandsetzung des Originalencoders war nicht mehr möglich, da die internen Sensorstrukturen irreversibel beeinträchtigt waren.

Ursache des Schadens

Die Ursache des Defekts lag nicht im Encoder selbst, sondern eindeutig im Kühl- und Drainage-System des Motors. Wird dieses System über längere Zeit nicht gereinigt, setzen sich Schmutzpartikel und Kalk ab. Besonders bei nicht aufbereitetem Kühlwasser oder in rauen Industrieumgebungen tritt dieses Problem gehäuft auf.

Durch die Blockade des Drainage-Systems entsteht ein schleichender Wassereintritt in sensible Motorkomponenten. Der Encoder ist für solche Bedingungen konstruktiv nicht ausgelegt. Bereits geringe Mengen Feuchtigkeit führen zu Signalfehlern, instabiler Rückmeldung und letztlich zum vollständigen Ausfall.

Reparaturprozess und Instandsetzung

Der Motor wurde vollständig zerlegt und einer gründlichen Reinigung unterzogen. Sämtliche Kühlkanäle sowie das Drainage-System wurden mechanisch und chemisch von Ablagerungen befreit. Anschließend erfolgte eine detaillierte Sichtprüfung aller Dichtflächen und Dichtungselemente.

Da der Originalencoder nicht mehr zu retten war, wurde ein von uns entwickelter reengineerter Encoder vom Typ ERiP-UTMSI-10AA verbaut. Dieses Encodersystem ist vollständig kompatibel zum Original und wurde speziell für diesen Motortyp ausgelegt. Es kommt bereits seit Jahren erfolgreich in einer Vielzahl identischer Motoren zum Einsatz.

Die im Motor verbauten Lager wurden ebenfalls geprüft. Es handelt sich um hochpräzise Hybridlager auf Keramikbasis, die für Drehzahlen bis zu 16000 Umdrehungen pro Minute ausgelegt sind. In diesem Fall zeigten die Lager noch ein sauberes Laufbild und lagen innerhalb der zulässigen Toleranzen, sodass kein Austausch erforderlich war.

Test und Inbetriebnahme

Nach dem Zusammenbau wurde der Motor neu abgedichtet und auf unserem Prüfstand getestet. Die Tests erfolgten in Kombination mit einem Yaskawa Inverter vom Typ CIMR-MXL2022. Über einen längeren Zeitraum wurden Drehzahlverhalten, Stromaufnahme, Signalstabilität sowie das thermische Verhalten überwacht.

Der Motor erreichte problemlos seine Nenndrehzahlen und zeigte ein stabiles, sauberes Encodersignal ohne Aussetzer oder Fehlmeldungen. Auch bei längerer Laufzeit im oberen Drehzahlbereich blieb das System stabil.

Bewertung und Erfahrung aus der Praxis

Dieser Reparaturfall zeigt sehr deutlich, dass bei diesem Motortyp der Encoder häufig nicht die eigentliche Ursache des Schadens ist, sondern vielmehr ein Folgeschaden durch mangelnde Wartung des Kühl- und Drainage-Systems. Wird dieses System regelmäßig gereinigt und überwacht, kann der Motor über viele Jahre zuverlässig betrieben werden.

Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zum: Yaskawa AC Servo Motor USAIKM-50-BK43-D

Erwähnter Encoder: Yaskawa UTMSI-10AAEAZR ERiP-UTMSI-10AA
Erwähnter Inverter: Yaskawa Inverter vom Typ CIMR-MXL2022

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Yaskawa Motor Reparatur bei Industrypart

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Technische Spezifikationen

Einsatzumgebung und kompatible Geräte

Der Yaskawa USAIKM-50-BK43-D wird typischerweise in hochdynamischen Maschinen eingesetzt, bei denen hohe Drehzahlen, präzise Regelung und dauerhafte thermische Belastung gefordert sind. Dazu zählen Werkzeugmaschinen, Bearbeitungszentren sowie Sondermaschinen mit kontinuierlichem Betrieb.

Der Motor wird unter anderem in Kombination mit folgenden Invertern betrieben:
Yaskawa Inverter CIMR-MXL2022

Besonders häufig findet man diesen Motortyp in Anwendungen mit langer Laufzeit bei hohen Drehzahlen, was eine zuverlässige Kühlung zwingend erforderlich macht.

Funktionsbeschreibung

Der Motor ist als wassergekühlter Hochleistungs-AC-Servomotor ausgeführt. Die Drehzahlregelung erfolgt über einen hochauflösenden Inkrementalencoder. Die Rückmeldung der Position und Geschwindigkeit ist essenziell für einen stabilen Betrieb. Das interne Drainage-System stellt sicher, dass Kondensat und Kühlflüssigkeit kontrolliert abgeführt werden. Bei Verstopfung dieses Systems kommt es jedoch zu den beschriebenen Folgeschäden.

Alarmmeldungen und Troubleshooting

Bestandteile

Präventive Maßnahmen für den Kunden

Eine regelmäßige Reinigung des Kühl- und Drainage-Systems ist essenziell. Kühlwasser sollte gefiltert und auf Ablagerungen überprüft werden. Zusätzlich empfiehlt sich eine periodische Überprüfung der Encoder-Signale sowie der Dichtungen. Diese Maßnahmen verlängern die Lebensdauer des Motors erheblich und vermeiden ungeplante Stillstände.

Fazit

Der Yaskawa USAIKM-50-BK43-D ist ein hochpräziser und leistungsfähiger Servomotor. Seine Zuverlässigkeit hängt maßgeblich von der Wartung des Kühlsystems ab. Durch gezielte präventive Maßnahmen und den Einsatz reengineerter Encoderlösungen lassen sich selbst typische Schwachstellen dauerhaft beherrschen.