単相ACモーターの仕組み

単相 AC モーターには巻線が 1 つだけあり、ローターはかご型です。単相正弦波電流が固定子巻線を通過すると、モーターは交流磁場を生成します。磁場の強さと方向は時間とともに正弦波状に変化しますが、空間的な向きは固定されているため、磁場は交流とも呼ばれます。脈動する磁場。交流脈動磁場は、同じ回転速度と回転方向で互いに逆向きの 2 つの回転磁場に分解できます。ローターが静止している場合、2 つの回転磁界によりローター内に同じサイズの逆方向の 2 つのトルクが生成されるため、合成トルクはゼロになるため、モーターは回転できません。外力を加えてモータをある方向（右回転など）に回転させると、ロータの回転磁界と右回転方向の間の切削磁界の移動が小さくなり、回転方向が変化します。ロータの回転磁界と反時計回りの回転方向の間では切削磁力線の動きが大きくなります。このバランスが崩れると、ローターが発生する電磁トルクの合計がゼロではなくなり、ローターは押す方向に回転します。単相モーターを自動的に回転させるには、ステーターに始動巻線を追加します。始動巻線は主巻線と位相が 90 度ずれています。

始動巻線は、主巻線の電流が約 90 度位相が異なるように、適切なコンデンサと直列に接続する必要があります。いわゆる相分離原理です。空間的に 90 度異なる 2 つの巻線に時間的に 90 度異なる 2 つの電流が流れると、空間的に (2 相の) 回転磁界が生成され、その下でローターが自動的に始動します。始動後、一定の速度に達すると、ローターに取り付けられた遠心スイッチなどの自動制御装置により始動巻線が切り離され、通常運転時は主巻線のみが動作します。したがって、短時間の運転モードで始動巻線を行うことができます。しかし始動巻線が切れていない場合も多々あります。この種のモーターを容量性単相モーターと呼びます。このモータのステアリングを変更するには、コンデンサを直列に接続する位置を変更することで実現できます。単相モーターでは、回転磁界を生成する別の方法はシェード ポール方式と呼ばれ、単相シェード ポール モーターとしても知られています。

モーターのステーターは突極型で2極と4極があります。各極には極面全体の 1/3 ～ 1/4 に小さなスロットがあり、磁極は 2 つの部分に分割され、あたかも磁極が覆われているかのように、短絡された銅のリングが小さな部分に配置されます。 。いわゆるカバーポールモーターです。単相巻線は磁極全体に設置され、各極のコイルは直列に接続され、極が発生する極性は N、S、N、S の順に配置されなければなりません。が通電されると、磁極に主磁束が発生します。レンツの法則により、短絡した銅リングを通過する主磁束により銅リング内に位相が90度遅れた誘導電流が発生し、その電流による磁流が発生します。このパスも主磁束より位相が遅れており、その機能は容量性モーターの始動巻線と同等であり、それによってモーターを回転させる回転磁界を生成します。第二に、220V AC 単相モータ始動モードはいくつかのタイプに分けられます。最初のタイプである分相始動タイプは、図 1 に示すように、始動補助巻線によって始動が補助され、始動トルクは大きくありません。稼働率はほぼ一定に保たれています。主に扇風機、エアコンのファンモーター、洗濯機などのモーターに使用されます。次に、モーターが停止しているとき、遠心スイッチがオンになります。電源が供給されると、始動コンデンサが始動作業に参加します。ローター速度が定格値の 70% ～ 80% に達すると、遠心スイッチが自動的にオフになり、始動コンデンサーがタスクを完了します。切断されました。

図 2 に示すように、始動巻線は運転動作には関与せず、モータは巻線コイルが動作した状態で動作を続けます。3 番目に、モータが停止しているときは、遠心スイッチがオンになります。電源が供給されると、始動コンデンサが始動作業に参加します。ローター速度が定格値の 70% ～ 80% に達すると、遠心スイッチが自動的にオフになり、始動コンデンサーがタスクを完了します。切断されました。走行コンデンサは始動巻線に接続され、走行作業に参加します。この接続は一般に、エアコンプレッサー、切断機、木工機械などの負荷が高く、不安定な場所で使用されます。図 3 に示すように、遠心スイッチ付きモーターでは、モーターが短時間で正常に始動できない場合、巻線コイルがすぐに焼損します。静電容量値：二重値コンデンサモーター、始動コンデンサの大容量、運転コンデンサの小容量、耐電圧は一般に400Vより大きい。