1. Tecnologías centrales y consideraciones clave
Antes de reemplazarlo, se debe realizar una evaluación integral para garantizar que el nuevo sistema pueda cumplir con los requisitos de rendimiento del equipo original.

Selección y correspondencia de rendimiento

Potencia y par: La potencia y el par nominales (especialmente el par de arranque y la capacidad de sobrecarga) de un motor de CA deben ser al menos iguales o mejores que los del motor de CC original.
Es necesario analizar los tipos de carga (par constante, potencia constante, bomba de ventilador, etc.).

Rango de velocidad: Los motores de CC son conocidos por su amplio rango de regulación de velocidad.
La velocidad del motor de CA en sí es relativamente fija, pero con la ayuda de un convertidor de frecuencia, se puede lograr la regulación de la velocidad.
Es necesario confirmar si el motor de CA de destino puede cumplir con los requisitos de velocidad más alta y más baja del proceso bajo un variador de frecuencia.

Adaptación de inercia: para aplicaciones dinámicas que requieren arranque y parada rápidos, se debe tener en cuenta la inercia rotacional del rotor del motor para garantizar la velocidad de respuesta del sistema.

Sustitución del sistema de control (cambios de núcleo)

Sistema de accionamiento de CC: generalmente controlado por un regulador de velocidad de CC, con una estructura relativamente simple.

Sistema de accionamiento de comunicación: Se debe equipar un convertidor de frecuencia.
Un convertidor de frecuencia convierte energía CA con voltaje y frecuencia fijos en energía CA con voltaje y frecuencia ajustables, controlando así la velocidad y el torque de un motor de CA.

Selección del convertidor de frecuencia: La potencia del convertidor de frecuencia debe coincidir o ser ligeramente mayor que la del motor de CA.
Al mismo tiempo, el nivel de rendimiento del convertidor de frecuencia debe seleccionarse de acuerdo con los requisitos de la aplicación (como el tipo de control vectorial, el tipo de control V/f).
Para una regulación de velocidad de alta precisión y aplicaciones de alto torque a baja velocidad, se deben seleccionar convertidores de frecuencia de control vectorial.

Instalación y conexión mecánica

Dimensiones de instalación: El tamaño de la base, el diámetro del eje, la chaveta, la brida de montaje y las posiciones del orificio del pie de los motores de CA y CC pueden ser diferentes.
Se requiere una verificación y un diseño cuidadosos de la placa adaptadora o el reemplazo de la base de montaje.

Método de conexión: Es necesario asegurarse de que el acoplamiento, la polea o la caja de cambios puedan coincidir perfectamente con el eje del nuevo motor.
Si es necesario, se deberán procesar nuevos conectores.

Cableado eléctrico y renovación

Fuente de alimentación: Los motores de CC utilizan una fuente de alimentación de CC, mientras que los motores de CA utilizan una fuente de alimentación de CA trifásica o monofásica.
Necesitamos tender los cables nuevamente.

Freno: Si el motor de CC original está equipado con un freno, es necesario confirmar si el nuevo motor de CA también puede equiparse y asegurarse de que su circuito de control sea compatible con el nuevo convertidor de frecuencia o sistema de control.

Dispositivo de retroalimentación: para los sistemas que requieren control de velocidad o posición de alta precisión, los motores de CC generalmente vienen con generadores de velocidad o codificadores.
Al reemplazarlo, es necesario instalar un codificador del mismo tipo en el motor de CA y conectar la señal de retroalimentación al convertidor de frecuencia para formar un control de circuito cerrado.

2、 Pasos de reemplazo específicos
Un proceso de reemplazo estandarizado es el siguiente:

Evaluación preliminar y registro:

Registre todos los parámetros de la placa de identificación del motor de CC original, incluidos potencia, voltaje, corriente, velocidad, voltaje de excitación, etc.

Registre las dimensiones de instalación mecánica y los métodos de conexión.

Analizar características de carga y ciclos de trabajo.

Evaluar el espacio del sistema de control y potencia existente.

Selección y adquisición de nuevos sistemas:

En función de los resultados de la evaluación, elija un motor de CA adecuado (normalmente un motor de CA asíncrono o un motor síncrono de imán permanente) y un convertidor de frecuencia correspondiente.

Compre los accesorios mecánicos, codificadores y cables necesarios.

Corte de energía y aislamiento de seguridad:

Corte completamente el suministro de energía del equipo y realice procedimientos de bloqueo y etiqueta para garantizar la seguridad.

Demolición del antiguo sistema:

Retire todos los cables de alimentación y control del motor de CC.

Suelte la conexión mecánica y levante el motor viejo.

Instalación del nuevo sistema:

Instale la placa adaptadora mecánica y el nuevo motor de CA para garantizar una alineación y conexión confiables.

Instalar dispositivos de retroalimentación como codificadores.

Cableado eléctrico:

Conecte la fuente de alimentación trifásica al terminal de entrada del convertidor de frecuencia.

Conecte el terminal de salida del convertidor de frecuencia al motor de CA.

Conecte las señales de control (inicio/parada, ajuste de velocidad, etc.) del PLC o consola original al convertidor de frecuencia.

Conecte la línea de retroalimentación del codificador.

Configuración de parámetros y depuración (pasos clave):

Configure los parámetros de la placa de identificación del motor (potencia, voltaje, corriente, velocidad) en el convertidor de frecuencia y realice el autoajuste de los parámetros del motor.

Configure el modo de control (como el control vectorial), la fuente de velocidad, el tiempo de aceleración/desaceleración, el valor de protección contra sobrecorriente, etc. según la configuración de la aplicación.

Realice pruebas de funcionamiento con y sin carga, ajuste con precisión el PID y otros parámetros para garantizar un funcionamiento suave, una velocidad precisa y un torque suficiente.

Aceptación y Actualización de Documentos:

Realizar pruebas de funcionamiento continuo para verificar que el rendimiento cumple con los requisitos.

Actualizar planos eléctricos y manuales de mantenimiento de equipos.

3、 Ventajas y desafíos
Principales ventajas:
Alta confiabilidad, bajo mantenimiento: los motores de CA (especialmente los motores asíncronos de jaula de ardilla) no tienen escobillas ni conmutadores, lo que elimina los principales puntos de falla de los motores de CC y casi no requieren mantenimiento, lo que resulta en una vida útil más larga.

Mayor eficiencia: en la mayoría de las condiciones operativas, los modernos motores de CA de alta eficiencia combinados con convertidores de frecuencia tienen mayor eficiencia y efectos de ahorro de energía significativos que los sistemas de accionamiento de CC.

Mejor adaptabilidad ambiental: la estructura sin escobillas lo hace más adaptable a entornos hostiles como polvo, humedad y materiales inflamables y explosivos.

Rentabilidad: aunque la inversión inicial puede ser alta, el costo del ciclo de vida completo suele ser menor debido a los costos de mantenimiento extremadamente bajos y a los efectos de ahorro de energía.

Respuesta dinámica más rápida (cuando se utiliza control vectorial de alto rendimiento): los motores síncronos de imán permanente combinados con convertidores de frecuencia de control vectorial pueden lograr un mejor rendimiento dinámico que los motores de CC.

Desafíos y precauciones:
Costo de inversión inicial: es necesario comprar tanto un motor de CA como un convertidor de frecuencia, y la inversión inicial puede ser mayor que la reparación de un motor de CC.

Complejidad técnica: Se imponen mayores exigencias al personal técnico, que necesita comprender los principios y la configuración de los parámetros de los convertidores de frecuencia.

Interferencia armónica: Los convertidores de frecuencia pueden generar armónicos electromagnéticos que pueden interferir con la red eléctrica y otros equipos. De ser necesario, se deben instalar reactancias o filtros de entrada.

Espacio requerido: El convertidor de frecuencia requiere espacio de instalación adicional y condiciones de disipación de calor.