単相電気モーターの接続方法

洗濯機、掃除機、電気ドリルの仕組みが完全に機能しなくなることがよくあります。絶望的に時代遅れの家電製品を修理するよりも、新しい家電製品を購入する方が収益性が高くなります。

これらの機器から残ったスペアパーツの山の中で、原則として最も価値のある要素は、220Vネットワークに接続することで有効に活用できる電気モーターです。

このような電化製品では、本格的な三相モーターが時々見られ、単相コレクターまたは非同期電気モーターが存在する可能性が高く、これらは、ポンプ、コンプレッサー、ファン、グラインダー、ミニマシン、野菜カッター、芝刈り機など。

この記事では、タイプに応じて、単相電気モーターを220Vネットワークに接続する方法について説明します。

コレクターモーターの動作原理

洗濯機や電気ドリルに見られるコレクターモーターでは、固定子と回転子に巻線があります。

コレクターモーター

回転子巻線はフレームの形で巻かれ、特別な溝に配置され、グラファイトブラシの形のコレクターリードと接点を使用して切り替えられます。

整流子モーターローター

回転子装置は、いつでも1つのフレームのみが通電されるように設計されており、その磁場は固定子巻線の磁場に垂直です。

極磁極の電磁相互作用は、コンパスの針のように、その磁場の方向が固定子の磁場と一致するように回転子を回転させる傾向があります。

しかし、ローターが一定の角度で回転するとすぐに、フレームの接点がブラシと接触しなくなり、次の巻線がオンになり、このプロセスが繰り返されて、連続的なトルクが発生します。

コレクターモーターの220Vネットワークへの接続

コレクター電気モーターの回路は、交流電圧の位相に関係なく、回転子の固定子巻線と回転子フレームの電流の方向が常に一致するように設計されています。電流の方向が一致するため、結果として生じる磁場は常に垂直になり、シャフトの回転モーメントが発生します。

したがって、固定子巻線と回転子巻線を直列に接続するために、モーター端子にジャンパーを取り付けることが非常に重要です。固定子巻線または回転子巻線のリード線を交換することにより、モーターシャフトの回転方向を変更できます。

接続図

全体像を完成させるには、電流の経路を追跡する必要があります。コレクターブラシの端子の1つが220 Vネットワークに接続されています（フェーズとしましょうが、問題ではありません）。別のブラシの出力は、ジャンパーを使用して固定子の1つの出力に接続する必要があります。固定子からの残りの出力は220Vネットワーク（ゼロ）に接続され、回路を閉じます。

単相非同期電動機の動作原理

コレクターモーターとは異なり、かご形回転子が静止している単相非同期電気モーターでは、

非同期モーター装置

コイルの電磁場と相互作用する磁場を生成する電流が誘導されると、発生する力（M、-M）のベクトルが互いに釣り合います。これは、ネットワークに接続されている場合、モーターシャフトが回転しないことを意味し、モーターシャフトを始動するには初期トルクSが必要です。

手でシャフトを回転させて主電源電圧を印加すると、エンジンが速度を上げます。多くの人が砥石を使ってこれを行いますが、野菜カッターや芝刈り機の回転ナイフを回転させる必要がある場合、この方法は完全に受け入れられません。

三相電気モーターでは、巻線の配置と三相ネットワークの相の変位を使用してトルクが建設的に設定されるため、単相モーターでは、追加の始動巻線が始動に使用されます。ローター変位のトルクが発生します。

接続図1

220 Vの正弦波電圧に対する追加巻線の電流の位相シフトは、コンデンサを使用して作成されます。

接続図2

非同期単相電気モーターのネットワークへの接続。
単相非同期電動機の場合、接続図が必要です。これは、主巻線と追加巻線の結論、およびコンデンサの静電容量を示しています。

巻線端子

ただし、回路がどこかで失われた場合は、抵抗を測定して比較することにより、動作中および開始時の巻線を決定する必要があります。メインの抵抗の場合は、抵抗を小さくする必要があります。これを行うには、マルチメータを使用し、測定範囲をオームで設定し、端子間の抵抗を交互に測定する必要があります。

始動および作動巻線の決定

これらの巻線には共通の結論があることが多いため、経験的に決定されます。特定の巻線から測定された抵抗の合計は、直列に接続された巻線の合計抵抗に対応している必要があります。エンジンの設計が許せば、リードの所有権を視覚的に判断できます。作業巻線のワイヤの断面積（太さ）が大きくなります。

巻線の動作と開始

作動巻線は220Vの電圧に直接接続され、始動巻線はコンデンサと直列に接続されます。巻線がモーターの内部に接続されている場合、そのような回路では回転方向を変更できません。 2つの巻線からの4本のワイヤがモーターから出ている場合、回転方向は、それらを共通のコンセントに接続するためのリード線の選択によって異なります。

モーター回転の選択

同一の巻線を持つ電気モーターがあります-それらは二相と呼ばれます。

単相モーターモード

単相および二相モーターは始動が必要なため、このような電気モーターはコンデンサーモーターと呼ばれます。コンデンサモーターの動作にはいくつかのモードがあります。

始動コンデンサと追加の巻線があり、始動中のみ接続されます。静電容量は、エンジン出力1kWあたり70マイクロファラッドに基づいて選択されます。
動作中のコンデンサを使用すると、23〜35uFと追加の巻線が常に接続されます。
動作コンデンサと並列に接続された動作コンデンサと始動コンデンサを使用します。

エンジンの始動が激しい場合に適用されます。動作中のコンデンサの容量は、最初のコンデンサの公称値（70μF/ 1kW）の2〜3分の1です。

計算式は複雑であるため、上記の比率に基づいて容量を選択するのが通例です。実際には、電気モーターを接続することにより、その動作と加熱を監視する必要があります。コンデンサが作動しているモードでエンジンが著しく熱くなる場合は、その静電容量を減らす必要があります。動作電圧が450V以上のコンデンサを選択する必要があります。