1、コアテクノロジーと重要な考慮事項
交換する前に、新しいシステムが元の機器のパフォーマンス要件を満たすことができるかどうかを確認するために、包括的な評価を実施する必要があります。

パフォーマンスのマッチングと選択

出力とトルク: AC モーターの定格出力とトルク (特に始動トルクと過負荷容量) は、元の DC モーターと同等かそれ以上である必要があります。
負荷の種類 (定トルク、定電力、ファン ポンプなど) を分析する必要があります。

速度範囲: DC モーターは速度制御範囲が広いことで知られています。
AC モーター自体の速度は比較的固定されていますが、周波数変換器を使用すると速度を調整できます。
対象となる AC モーターが可変周波数駆動のプロセスの最高速度と最低速度の要件を満たすことができるかどうかを確認する必要があります。

慣性マッチング: 急速な始動と停止を必要とする動的アプリケーションでは、システムの応答速度を確保するために、モーター ローターの回転慣性を考慮する必要があります。

制御システムの交換（コアの変更）

DC ドライブ システム: 通常は DC 速度レギュレータによって制御され、構造が比較的単純です。

通信駆動システム：周波数変換器を装備する必要があります。
周波数変換器は、固定電圧および周波数の AC 電力を、調整可能な電圧および周波数の AC 電力に変換し、AC モーターの速度とトルクを制御します。

周波数変換器の選択: 周波数変換器の電力は、AC モーターの電力と一致するか、わずかに大きくする必要があります。
同時に、周波数変換器の性能レベルは、アプリケーションの要件（ベクトル制御タイプ、V/f 制御タイプなど）に応じて選択する必要があります。
高精度の速度制御と低速高トルクのアプリケーションでは、ベクトル制御周波数コンバータを選択する必要があります。

機械の設置と接続

取り付け寸法: AC モーターと DC モーターのベース サイズ、シャフト径、キー溝、取り付けフランジ、および足穴の位置は異なる場合があります。
アダプタボードの慎重な検証と設計、またはマウントベースの交換が必要です。

接続方法: カップリング、プーリー、またはギアボックスが新しいモーターのシャフトに完全に適合することを確認する必要があります。
必要に応じて、新しいコネクタを処理する必要があります。

電気配線と改修

電源: DC モーターは DC 電源を使用し、AC モーターは三相または単相 AC 電源を使用します。
ケーブルを再度敷設する必要があります。

ブレーキ: 元の DC モーターにブレーキが装備されている場合は、新しい AC モーターにもブレーキを装備できるかどうかを確認し、その制御回路が新しい周波数変換器または制御システムと互換性があることを確認する必要があります。

フィードバック デバイス: 高精度の速度または位置制御が必要なシステムの場合、DC モーターには通常、速度ジェネレーターまたはエンコーダーが付属しています。
交換する場合は、AC モーターに同じタイプのエンコーダを設置し、フィードバック信号を周波数変換器に接続して閉ループ制御を形成する必要があります。

2、具体的な交換手順
標準化された交換プロセスは次のとおりです。

予備評価と記録：

電力、電圧、電流、速度、励起電圧など、元の DC モーターのすべての銘板パラメータを記録します。

機械の設置寸法と接続方法を記録します。

負荷特性と作業サイクルを分析します。

既存の電力および制御システムのスペースを評価します。

新しいシステムの選択と調達:

評価結果に基づいて、適切な AC モーター (通常は AC 非同期モーターまたは永久磁石同期モーター) と一致する周波数変換器を選択します。

必要な機械部品、エンコーダー、ケーブルを購入します。

停電と安全隔離：

安全を確保するために、機器の電源を完全に遮断し、ロックとタグの手順を実行してください。

旧システムの解体：

DC モーターからすべての電源および制御ワイヤを取り外します。

機械的な接続を解除し、古いモーターを持ち上げて取り外します。

新しいシステムのインストール:

機械アダプタ ボードと新しい AC モーターを取り付けて、信頼性の高い位置合わせと接続を確保します。

エンコーダなどのフィードバックデバイスをインストールします。

電気配線:

三相電源を周波数変換器の入力端子に接続します。

周波数変換器の出力端子をACモーターに接続します。

元の PLC またはコンソールからの制御信号 (開始/停止、速度設定など) を周波数変換器に接続します。

エンコーダフィードバックラインを接続します。

パラメータ設定とデバッグ（主な手順）

周波数変換器でモーター銘板パラメータ（電力、電圧、電流、速度）を設定し、モーターパラメータのセルフチューニングを実行します。

アプリケーションの設定に応じて、制御モード（ベクトル制御など）、速度源、加減速時間、過電流保護値などを設定します。

無負荷および負荷テスト実行を実施し、PID およびその他のパラメータを微調整して、スムーズな操作、正確な速度、十分なトルクを確保します。

承認と文書の更新:

継続的な実行テストを実施して、パフォーマンスが要件を満たしていることを確認します。

電気図面と機器保守マニュアルを更新します。

3、利点と課題
主な利点:
高い信頼性、低メンテナンス：AC モーター（特にかご型非同期モーター）にはブラシと整流子がないため、DC モーターの主な故障点がなくなり、メンテナンスがほとんど必要なく、寿命が長くなります。

より高い効率: ほとんどの動作条件において、周波数変換器と組み合わせた最新の高効率 AC モーターは、DC 駆動システムよりも高い効率と大幅な省エネ効果を発揮します。

環境適応性の向上: ブラシレス構造により、ほこり、湿気、可燃性物質、爆発性物質などの過酷な環境への適応性が向上します。

費用対効果: 初期投資は高額になる可能性がありますが、メンテナンスコストが非常に低く、省エネ効果があるため、ライフサイクル全体のコストは通常​​低くなります。

より高速な動的応答（高性能ベクトル制御を使用する場合）：永久磁石同期モーターとベクトル制御周波数コンバーターを組み合わせることで、DC モーターよりも優れた動的性能を実現できます。

課題と注意事項:
初期投資コスト：AC モーターと周波数変換器の両方を購入する必要があり、DC モーターの修理よりも初期投資が高くなる場合があります。

技術的な複雑さ: 周波数変換器の原理とパラメータ設定を理解する必要がある技術者には、より高い要件が課されます。

高調波干渉：周波数変換器は電磁高調波を発生する可能性があり、電力網や他の機器に干渉する可能性があります。必要に応じて、入力リアクトルまたはフィルタを設置する必要があります。

必要なスペース: 周波数変換器には追加の設置スペースと放熱条件が必要です。