1. التقنيات الأساسية والاعتبارات الرئيسية
قبل الاستبدال، يجب إجراء تقييم شامل للتأكد من أن النظام الجديد قادر على تلبية متطلبات الأداء الخاصة بالمعدات الأصلية.

مطابقة الأداء والاختيار

القوة وعزم الدوران: يجب أن تكون القوة وعزم الدوران المقدرين (وخاصة عزم البدء والقدرة على التحميل الزائد) لمحرك التيار المتردد مساويين على الأقل أو أفضل من محرك التيار المستمر الأصلي.
يجب تحليل أنواع الأحمال (عزم ثابت، قوة ثابتة، مضخة مروحة، إلخ).

نطاق السرعة: تشتهر محركات التيار المستمر بنطاق تنظيم السرعة الواسع.
تعتبر سرعة المحرك المتردد في حد ذاته ثابتة نسبيًا، ولكن بمساعدة محول التردد، يمكن تحقيق تنظيم السرعة.
من الضروري التأكد ما إذا كان محرك التيار المتردد المستهدف قادرًا على تلبية متطلبات السرعة الأعلى والأدنى للعملية تحت محرك التردد المتغير.

مطابقة القصور الذاتي: بالنسبة للتطبيقات الديناميكية التي تتطلب بدء وتوقف سريع، يجب مراعاة القصور الذاتي الدوراني لدوار المحرك لضمان سرعة استجابة النظام.

استبدال نظام التحكم (التغييرات الأساسية)

نظام محرك التيار المستمر: يتم التحكم فيه عادة عن طريق منظم سرعة التيار المستمر، مع بنية بسيطة نسبيًا.

نظام قيادة الاتصالات: يجب أن يكون مجهزًا بمحول تردد.
يقوم محول التردد بتحويل طاقة التيار المتردد بجهد وتردد ثابتين إلى طاقة تيار متردد بجهد وتردد قابلين للتعديل، وبالتالي التحكم في سرعة وعزم دوران محرك التيار المتردد.

اختيار محول التردد: يجب أن تساوي قوة محول التردد قوة محرك التيار المتردد أو تكون أكبر قليلاً.
وفي الوقت نفسه، ينبغي تحديد مستوى أداء محول التردد وفقًا لمتطلبات التطبيق (مثل نوع التحكم في المتجه، ونوع التحكم V/f).
بالنسبة لتطبيقات تنظيم السرعة عالية الدقة وعزم الدوران العالي والسرعة المنخفضة، يجب اختيار محولات التردد للتحكم المتجه.

التركيب والتوصيل الميكانيكي

أبعاد التركيب: قد يختلف حجم القاعدة وقطر العمود وفتحة المفتاح وحافة التركيب ومواضع فتحة القدم للمحركات التيار المتردد والتيار المستمر.
مطلوب التحقق الدقيق وتصميم لوحة المحول أو استبدال قاعدة التثبيت.

طريقة التوصيل: من الضروري التأكد من أن الوصلة أو البكرة أو علبة التروس تتوافق تمامًا مع عمود المحرك الجديد.
إذا لزم الأمر، يجب معالجة الموصلات الجديدة.

التمديدات الكهربائية والتجديد

مصدر الطاقة: تستخدم محركات التيار المستمر مصدر طاقة التيار المستمر، بينما تستخدم محركات التيار المتردد طاقة التيار المتردد ثلاثية الطور أو أحادية الطور.
نحن بحاجة إلى وضع الكابلات مرة أخرى.

الفرامل: إذا كان محرك التيار المستمر الأصلي مزودًا بفرامل، فمن الضروري التأكد مما إذا كان من الممكن أيضًا تجهيز محرك التيار المتردد الجديد والتأكد من أن دائرة التحكم الخاصة به متوافقة مع محول التردد الجديد أو نظام التحكم.

جهاز التغذية الراجعة: بالنسبة للأنظمة التي تتطلب التحكم في السرعة أو الموضع بدقة عالية، تأتي محركات التيار المستمر عادةً مع مولدات سرعة أو أجهزة ترميز.
عند الاستبدال، من الضروري تثبيت مشفر من نفس النوع على محرك التيار المتردد وتوصيل إشارة التغذية الراجعة إلى محول التردد لتشكيل تحكم حلقة مغلقة.

2. خطوات الاستبدال المحددة
تتم عملية الاستبدال القياسية على النحو التالي:

التقييم الأولي والتسجيل:

سجل جميع معلمات لوحة اسم المحرك DC الأصلي، بما في ذلك الطاقة، والجهد، والتيار، والسرعة، وجهد الإثارة، وما إلى ذلك.

سجل أبعاد التركيب الميكانيكي وطرق التوصيل.

تحليل خصائص الحمل ودورة العمل.

تقييم مساحة نظام الطاقة والتحكم الحالية.

اختيار النظام الجديد وشرائه:

بناءً على نتائج التقييم، اختر محرك تيار متردد مناسبًا (عادةً محرك تيار متردد غير متزامن أو محرك متزامن بمغناطيس دائم) ومحول تردد مطابق.

شراء التجهيزات الميكانيكية، والمشفرات، والكابلات اللازمة.

انقطاع التيار الكهربائي والعزل الأمني:

قم بقطع التيار الكهربائي عن المعدات بشكل كامل وقم بإجراءات القفل والعلامة لضمان السلامة.

هدم النظام القديم :

قم بإزالة جميع أسلاك الطاقة والتحكم من محرك التيار المستمر.

قم بفك الاتصال الميكانيكي ثم ارفع المحرك القديم.

تثبيت النظام الجديد:

قم بتثبيت لوحة المحول الميكانيكي ومحرك التيار المتردد الجديد لضمان المحاذاة والاتصال الموثوقين.

قم بتثبيت أجهزة التغذية الراجعة مثل أجهزة الترميز.

الأسلاك الكهربائية:

قم بتوصيل مصدر الطاقة ثلاثي الطور بطرف الإدخال الخاص بمحول التردد.

قم بتوصيل طرف خرج محول التردد بمحرك التيار المتردد.

قم بتوصيل إشارات التحكم (بدء/إيقاف، ضبط السرعة، وما إلى ذلك) من PLC أو وحدة التحكم الأصلية إلى محول التردد.

قم بتوصيل خط ردود الفعل للمشفر.

إعداد المعلمات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها (الخطوات الرئيسية):

قم بضبط معلمات لوحة اسم المحرك (الطاقة، الجهد، التيار، السرعة) في محول التردد وقم بضبط معلمات المحرك ذاتيًا.

قم بضبط وضع التحكم (مثل التحكم في المتجه)، ومصدر السرعة، ووقت التسارع/التباطؤ، وقيمة حماية التيار الزائد، وما إلى ذلك وفقًا لإعدادات التطبيق.

قم بإجراء اختبارات تشغيل بدون تحميل وتحميل، واضبط PID والمعلمات الأخرى بدقة لضمان التشغيل السلس والسرعة الدقيقة وعزم الدوران الكافي.

القبول وتحديث الوثيقة:

إجراء اختبارات تشغيل مستمرة للتأكد من أن الأداء يلبي المتطلبات.

تحديث الرسومات الكهربائية ودليل صيانة المعدات.

3. المزايا والتحديات
المزايا الرئيسية:
موثوقية عالية وصيانة منخفضة: لا تحتوي محركات التيار المتردد (وخاصة محركات القفص السنجابي غير المتزامنة) على فرش أو محولات، مما يلغي نقاط الخطأ الرئيسية لمحركات التيار المستمر ولا يتطلب أي صيانة تقريبًا، مما يؤدي إلى عمر أطول.

كفاءة أعلى: في معظم ظروف التشغيل، تتمتع محركات التيار المتردد الحديثة عالية الكفاءة المدمجة مع محولات التردد بكفاءة أعلى وتأثيرات كبيرة في توفير الطاقة مقارنة بأنظمة محرك التيار المستمر.

قدرة أفضل على التكيف مع البيئة: يجعل الهيكل الخالي من الفرشاة أكثر قدرة على التكيف مع البيئات القاسية مثل الغبار والرطوبة والمواد القابلة للاشتعال والانفجار.

الفعالية من حيث التكلفة: على الرغم من أن الاستثمار الأولي قد يكون مرتفعًا، إلا أن تكلفة دورة الحياة الكاملة تكون أقل عادةً بسبب تكاليف الصيانة المنخفضة للغاية وتأثيرات توفير الطاقة.

استجابة ديناميكية أسرع (عند استخدام التحكم المتجه عالي الأداء): يمكن للمحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم المدمجة مع محولات التردد للتحكم المتجه تحقيق أداء ديناميكي أفضل من محركات التيار المستمر.

التحديات والاحتياطات:
تكلفة الاستثمار الأولية: من الضروري شراء محرك تيار متردد ومحول تردد، وقد يكون الاستثمار الأولي أعلى من إصلاح محرك تيار مستمر.

التعقيد الفني: يتم فرض متطلبات أعلى على الموظفين الفنيين، الذين يحتاجون إلى فهم مبادئ وإعدادات المعلمات الخاصة بمحولات التردد.

التداخل التوافقي: قد تُولّد مُحوّلات التردد توافقيات كهرومغناطيسية، مما قد يُؤثّر على شبكة الكهرباء وغيرها من المعدات. عند الضرورة، يجب تركيب مُفاعلات أو مُرشّحات إدخال.

المساحة المطلوبة: يتطلب محول التردد مساحة تثبيت إضافية وظروف تبديد الحرارة.