1、 Teknologi Inti dan Pertimbangan Utama
Sebelum penggantian, evaluasi komprehensif harus dilakukan untuk memastikan bahwa sistem baru dapat memenuhi persyaratan kinerja peralatan asli.

Pencocokan dan pemilihan kinerja

Daya dan torsi: Daya dan torsi terukur (terutama torsi awal dan kapasitas kelebihan beban) motor AC harus setidaknya sama dengan atau lebih baik dari motor DC asli.
Perlu menganalisis jenis beban (torsi konstan, daya konstan, pompa kipas, dll.).

Rentang kecepatan: Motor DC dikenal karena rentang pengaturan kecepatannya yang lebar.
Kecepatan motor AC sendiri relatif tetap, tetapi dengan bantuan konverter frekuensi, pengaturan kecepatan dapat dicapai.
Perlu dipastikan apakah motor AC target dapat memenuhi persyaratan kecepatan tertinggi dan terendah dari proses pada penggerak frekuensi variabel.

Pencocokan inersia: Untuk aplikasi dinamis yang memerlukan penghentian mulai cepat, inersia putaran rotor motor perlu dipertimbangkan untuk memastikan kecepatan respons sistem.

Penggantian sistem kontrol (perubahan inti)

Sistem penggerak DC: biasanya dikontrol oleh pengatur kecepatan DC, dengan struktur yang relatif sederhana.

Sistem penggerak komunikasi: Konverter frekuensi harus dilengkapi.
Konverter frekuensi mengubah daya AC dengan tegangan dan frekuensi tetap menjadi daya AC dengan tegangan dan frekuensi yang dapat disesuaikan, dengan demikian mengendalikan kecepatan dan torsi motor AC.

Pemilihan konverter frekuensi: Daya konverter frekuensi harus sama atau sedikit lebih besar dari daya motor AC.
Pada saat yang sama, tingkat kinerja konverter frekuensi harus dipilih sesuai dengan persyaratan aplikasi (seperti jenis kontrol vektor, jenis kontrol V/f).
Untuk pengaturan kecepatan presisi tinggi dan aplikasi torsi tinggi kecepatan rendah, konverter frekuensi kontrol vektor harus dipilih.

Instalasi dan koneksi mekanis

Dimensi pemasangan: Ukuran dasar, diameter poros, alur pasak, flensa pemasangan, dan posisi lubang kaki motor AC dan DC mungkin berbeda.
Diperlukan verifikasi dan desain papan adaptor yang cermat atau penggantian dasar pemasangan.

Metode penyambungan: Perlu dipastikan bahwa kopling, katrol atau kotak roda gigi dapat benar-benar sesuai dengan poros motor baru.
Jika perlu, konektor baru perlu diproses.

Pemasangan kabel listrik dan renovasi

Catu daya: Motor DC menggunakan catu daya DC, sementara motor AC menggunakan daya AC tiga fase atau satu fase.
Kita perlu memasang kabel lagi.

Rem: Jika motor DC asli dilengkapi dengan rem, perlu dipastikan apakah motor AC baru juga dapat dilengkapi dan memastikan bahwa rangkaian kontrolnya kompatibel dengan konverter frekuensi atau sistem kontrol baru.

Perangkat umpan balik: Untuk sistem yang memerlukan kontrol kecepatan atau posisi presisi tinggi, motor DC biasanya dilengkapi dengan generator kecepatan atau enkoder.
Saat mengganti, perlu memasang enkoder dengan jenis yang sama pada motor AC dan menghubungkan sinyal umpan balik ke konverter frekuensi untuk membentuk kontrol loop tertutup.

2、 Langkah-langkah penggantian spesifik
Proses penggantian standar adalah sebagai berikut:

Evaluasi awal dan pencatatan:

Catat semua parameter pelat nama motor DC asli, termasuk daya, tegangan, arus, kecepatan, tegangan eksitasi, dll.

Catat dimensi instalasi mekanis dan metode sambungannya.

Menganalisis karakteristik beban dan siklus kerja.

Mengevaluasi ruang sistem daya dan kontrol yang ada.

Pemilihan dan pengadaan sistem baru:

Berdasarkan hasil evaluasi, pilih motor AC yang sesuai (biasanya motor asinkron AC atau motor sinkron magnet permanen) dan konverter frekuensi yang sesuai.

Beli perlengkapan mekanis, enkoder, dan kabel yang diperlukan.

Pemadaman listrik dan isolasi keselamatan:

Putuskan sepenuhnya pasokan daya ke peralatan dan lakukan prosedur penguncian dan penandaan untuk memastikan keselamatan.

Pembongkaran sistem lama:

Lepaskan semua kabel daya dan kontrol dari motor DC.

Lepaskan sambungan mekanis dan angkat motor lama.

Instalasi sistem baru:

Pasang papan adaptor mekanis dan motor AC baru untuk memastikan penyelarasan dan sambungan yang andal.

Pasang perangkat umpan balik seperti enkoder.

Kabel listrik:

Hubungkan catu daya tiga fase ke terminal input konverter frekuensi.

Hubungkan terminal keluaran konverter frekuensi ke motor AC.

Hubungkan sinyal kontrol (mulai/berhenti, pengaturan kecepatan, dll.) dari PLC atau konsol asli ke konverter frekuensi.

Hubungkan saluran umpan balik encoder.

Pengaturan parameter dan debugging (langkah-langkah utama):

Tetapkan parameter pelat nama motor (daya, tegangan, arus, kecepatan) dalam konverter frekuensi dan lakukan penyetelan sendiri parameter motor.

Atur mode kontrol (seperti kontrol vektor), sumber kecepatan, waktu akselerasi/deselerasi, nilai proteksi arus lebih, dll. sesuai dengan pengaturan aplikasi.

Lakukan uji beban dan tanpa beban, sesuaikan PID dan parameter lainnya secara cermat untuk memastikan pengoperasian yang lancar, kecepatan akurat, dan torsi yang cukup.

Penerimaan dan Pembaruan Dokumen:

Lakukan uji jalan terus-menerus untuk memverifikasi bahwa kinerja memenuhi persyaratan.

Perbarui gambar kelistrikan dan manual pemeliharaan peralatan.

3. Keuntungan dan Tantangan
Keuntungan utama:
Keandalan tinggi, perawatan rendah: Motor AC (terutama motor asinkron sangkar tupai) tidak memiliki sikat dan komutator, menghilangkan titik kesalahan utama motor DC dan hampir tidak memerlukan perawatan, sehingga menghasilkan masa pakai yang lebih panjang.

Efisiensi lebih tinggi: Dalam sebagian besar kondisi pengoperasian, motor AC efisiensi tinggi modern yang dikombinasikan dengan konverter frekuensi memiliki efisiensi lebih tinggi dan efek penghematan energi yang signifikan daripada sistem penggerak DC.

Kemampuan beradaptasi lingkungan yang lebih baik: Struktur tanpa sikat membuatnya lebih mudah beradaptasi dengan lingkungan yang keras seperti debu, kelembapan, serta bahan yang mudah terbakar dan meledak.

Efektivitas biaya: Meskipun investasi awal mungkin tinggi, biaya siklus hidup penuh biasanya lebih rendah karena biaya perawatan yang sangat rendah dan efek penghematan energi.

Respons dinamis yang lebih cepat (saat menggunakan kontrol vektor berkinerja tinggi): Motor sinkron magnet permanen yang dikombinasikan dengan konverter frekuensi kontrol vektor dapat mencapai kinerja dinamis yang lebih baik daripada motor DC.

Tantangan dan tindakan pencegahan:
Biaya investasi awal: Perlu membeli motor AC dan konverter frekuensi, dan investasi awal mungkin lebih tinggi daripada memperbaiki motor DC.

Kompleksitas teknis: Persyaratan yang lebih tinggi ditempatkan pada personel teknis, yang perlu memahami prinsip dan pengaturan parameter konverter frekuensi.

Interferensi harmonik: Konverter frekuensi dapat menghasilkan harmonik elektromagnetik, yang dapat mengganggu jaringan listrik dan peralatan lainnya. Jika perlu, reaktor input atau filter perlu dipasang.

Ruang yang dibutuhkan: Konverter frekuensi memerlukan ruang instalasi tambahan dan kondisi pembuangan panas.