1. Kerntechnologieën en belangrijke overwegingen
Voordat het systeem wordt vervangen, moet er een uitgebreide evaluatie worden uitgevoerd om er zeker van te zijn dat het nieuwe systeem voldoet aan de prestatievereisten van de originele apparatuur.

Prestatiematching en selectie

Vermogen en koppel: Het nominale vermogen en koppel (met name het startkoppel en de overbelastbaarheid) van een wisselstroommotor moeten minimaal gelijk zijn aan of beter zijn dan die van de originele gelijkstroommotor.
U moet de belastingtypen analyseren (constant koppel, constant vermogen, ventilatorpomp, enz.).

Snelheidsbereik: DC-motoren staan ​​bekend om hun brede snelheidsregelbereik.
Het toerental van de AC-motor zelf ligt relatief vast, maar met behulp van een frequentieomvormer kan het toerental worden geregeld.
Het is noodzakelijk om te bevestigen of de beoogde AC-motor kan voldoen aan de hoogste en laagste snelheidsvereisten van het proces met een frequentieregelaar.

Traagheidsaanpassing: Bij dynamische toepassingen waarbij snel starten en stoppen vereist is, moet rekening worden gehouden met de rotatietraagheid van de motorrotor om de reactiesnelheid van het systeem te garanderen.

Vervanging van het besturingssysteem (kernwijzigingen)

DC-aandrijfsysteem: meestal aangestuurd door een DC-toerentalregelaar, met een relatief eenvoudige structuur.

Communicatieaandrijfsysteem: Er moet een frequentieomvormer worden uitgerust.
Een frequentieomvormer zet wisselstroom met een vaste spanning en frequentie om in wisselstroom met een instelbare spanning en frequentie. Zo wordt de snelheid en het koppel van een wisselstroommotor geregeld.

Keuze van de frequentieomvormer: Het vermogen van de frequentieomvormer moet gelijk zijn aan of iets groter zijn dan dat van de wisselstroommotor.
Tegelijkertijd moet het prestatieniveau van de frequentieomvormer worden geselecteerd op basis van de toepassingsvereisten (zoals vectorregeltype, V/f-regeltype).
Voor uiterst nauwkeurige snelheidsregeling en toepassingen met lage snelheden en een hoog koppel dienen vectorgestuurde frequentieregelaars te worden gebruikt.

Mechanische installatie en aansluiting

Installatieafmetingen: De basismaat, asdiameter, spiebaan, montageflens en voetgatposities van AC- en DC-motoren kunnen verschillen.
Zorgvuldige controle en ontwerp van de adapterkaart of vervanging van de montagebasis zijn vereist.

Aansluitmethode: Het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de koppeling, poelie of versnellingsbak perfect op de as van de nieuwe motor past.
Indien nodig moeten er nieuwe connectoren worden verwerkt.

Elektrische bedrading en renovatie

Voeding: DC-motoren maken gebruik van DC-voeding, terwijl AC-motoren gebruik maken van driefase- of eenfase-wisselstroom.
We moeten de kabels opnieuw leggen.

Rem: Als de originele DC-motor is uitgerust met een rem, moet worden gecontroleerd of de nieuwe AC-motor hiermee ook kan worden uitgerust. Ook moet worden gecontroleerd of het regelcircuit compatibel is met de nieuwe frequentieomvormer of het nieuwe regelsysteem.

Terugkoppelingsapparaat: Voor systemen die een zeer nauwkeurige snelheids- of positieregeling vereisen, worden gelijkstroommotoren meestal geleverd met snelheidsgeneratoren of encoders.
Bij vervanging is het noodzakelijk om een ​​encoder van hetzelfde type op de AC-motor te installeren en het terugkoppelingssignaal aan te sluiten op de frequentieomvormer om een ​​gesloten-lusregeling te vormen.

2. Specifieke vervangingsstappen
Een gestandaardiseerd vervangingsproces verloopt als volgt:

Voorlopige evaluatie en registratie:

Noteer alle parameters op het typeplaatje van de originele DC-motor, inclusief vermogen, spanning, stroom, snelheid, excitatiespanning, etc.

Noteer de mechanische installatieafmetingen en verbindingsmethoden.

Analyseer belastingkarakteristieken en werkcycli.

Evalueer de bestaande ruimte voor het energie- en controlesysteem.

Selectie en aanschaf van nieuwe systemen:

Kies op basis van de evaluatieresultaten een geschikte AC-motor (meestal een asynchrone AC-motor of een synchrone permanente magneetmotor) en bijpassende frequentieomvormer.

Koop de benodigde mechanische fittingen, encoders en kabels.

Stroomuitval en veiligheidsisolatie:

Schakel de stroomtoevoer naar de apparatuur volledig uit en voer vergrendelings- en tagprocedures uit om de veiligheid te garanderen.

Sloop van het oude systeem:

Verwijder alle stroom- en besturingsdraden van de DC-motor.

Maak de mechanische verbinding los en til de oude motor eraf.

Nieuwe systeeminstallatie:

Installeer de mechanische adapterplaat en de nieuwe AC-motor om een ​​betrouwbare uitlijning en verbinding te garanderen.

Installeer feedbackapparaten, zoals encoders.

Elektrische bedrading:

Sluit de driefasenvoeding aan op de ingangsklem van de frequentieomvormer.

Sluit de uitgangsklem van de frequentieomvormer aan op de wisselstroommotor.

Sluit besturingssignalen (start/stop, snelheidsinstelling, enz.) van de originele PLC of console aan op de frequentieomvormer.

Sluit de encoderfeedbacklijn aan.

Parameterinstelling en debuggen (belangrijkste stappen):

Stel de motortypeplaatjeparameters (vermogen, spanning, stroom, snelheid) in de frequentieomvormer in en voer zelfafstemming van de motorparameters uit.

Stel de besturingsmodus (bijvoorbeeld vectorregeling), snelheidsbron, versnellings-/vertragingstijd, overstroombeveiligingswaarde, enz. in volgens de toepassingsinstellingen.

Voer onbelaste en belaste testruns uit en pas de PID en andere parameters nauwkeurig aan om een ​​soepele werking, nauwkeurige snelheid en voldoende koppel te garanderen.

Acceptatie en documentupdate:

Voer continu lopende tests uit om te controleren of de prestaties aan de vereisten voldoen.

Werk elektrische tekeningen en onderhoudshandleidingen voor apparatuur bij.

3. Voordelen en uitdagingen
Belangrijkste voordelen:
Hoge betrouwbaarheid, weinig onderhoud: AC-motoren (met name kooiankermotoren) hebben geen borstels en commutatoren, waardoor de belangrijkste defecten van DC-motoren worden geëlimineerd en er vrijwel geen onderhoud nodig is, wat resulteert in een langere levensduur.

Hogere efficiëntie: Onder de meeste bedrijfsomstandigheden hebben moderne, hoogefficiënte AC-motoren in combinatie met frequentieomvormers een hogere efficiëntie en aanzienlijke energiebesparingen dan DC-aandrijfsystemen.

Betere aanpassing aan de omgeving: Dankzij de borstelloze structuur is hij beter bestand tegen zware omstandigheden, zoals stof, vocht en brandbare en explosieve materialen.

Kosteneffectiviteit: Hoewel de initiële investering hoog kan zijn, liggen de kosten gedurende de volledige levenscyclus doorgaans lager vanwege de extreem lage onderhoudskosten en energiebesparende effecten.

Snellere dynamische respons (bij gebruik van vectorregeling met hoge prestaties): Permanente magneet synchrone motoren in combinatie met vectorgestuurde frequentieomvormers kunnen betere dynamische prestaties bereiken dan DC-motoren.

Uitdagingen en voorzorgsmaatregelen:
Initiële investeringskosten: U moet zowel een wisselstroommotor als een frequentieomvormer aanschaffen. De initiële investering kan hoger zijn dan wanneer u een gelijkstroommotor repareert.

Technische complexiteit: Er worden hogere eisen gesteld aan technisch personeel, dat de principes en parameterinstellingen van frequentieregelaars moet begrijpen.

Harmonische interferentie: Frequentieomvormers kunnen elektromagnetische harmonischen genereren, die het elektriciteitsnet en andere apparatuur kunnen verstoren. Indien nodig moeten ingangsreactoren of filters worden geïnstalleerd.

Benodigde ruimte: De frequentieomvormer vereist extra installatieruimte en warmteafvoervoorwaarden.