まず第一に、三相AC非同期モータの動作原理を理解しましょう:三相AC非同期モータのステータには3対のコイルがあります。モータを三相交流電源に接続すると、回転磁界が発生するため、回転磁界がロータ上の金属を切断します。バー(または巻線)、および誘導電流は金属バーに生成されるので、ロータは回転磁界の電磁力によって回転する。
単相AC非同期モータは、一対のコイルのみを必要とします。一対のコイルが単相ACに接続されると、一対のコイルは脈動磁界のみを生成し、回転磁界は発生しません!したがって、別のペアのコイルを追加する必要があります。この一対のコイルは、私たちが始動コイルと呼ぶもので、始動コイルとステータ上の作動コイルとの間の空間角度は90度異なります。したがって、単相AC非同期モータは、実際にはメインコイル(作動コイル)と補助コイル(始動コイル)の2対のコイルを有する。ローターの力は同じで反対なので、ローターは静止しています。1次コイルと2次コイルで発生する磁界を回転させるためには、1次コイルと2次コイルに位相シーケンスの異なる交流電流を供給する必要があります。
異なる位相シーケンスで交流を実現するには?
単相交流モータは単相220V電源にしか接続できないので、回転磁界を得るために2つの異なる相交流電力を簡単かつ経済的に得るにはどうすればよいでしょうか?このとき、位相シフトを実現するためにはコンデンサを用いる必要がある、すなわち、コンデンサを2次コイルに直列に接続する。以下に示すように:
この場合、メインコイルの電流波形を曲線a、2次コイルの電流波形を曲線bとして示す。
上の図に示すように、メインコイル電流aは時刻1で最大値に達し、2次コイル電流bはゼロです。その後、メインコイル電流aは時間2でゼロに減少し、2次コイル電流bは最大値まで上昇します。メインコイル電流aは反対方向の最大値になり、2次コイル電流bはゼロに減少します...1次コイルaと2次コイルbの2つの交流電流は、順次電流最大値に達し、それらの間の位相差は1/4サイクル、すなわち、その差は90度であるため、それらによって発生する磁界も順番に最大値に達する。このようにして、メインコイルの磁場はロータを押すことができ、二次コイルの磁界はロータを押すことができ、次いでロータを回転させることができる。
大きなコンデンサから始めて、小さなコンデンサで走るという原理
低電力単相AC非同期モータの場合、低電力、軽負荷、低始動トルク要件(扇風機など)のために、始動の役割を果たすだけの小さなコンデンサしか持たない(モーターが始動した後、遠心スイッチが始動コイルを切断し、走行コイルのみが機能し、ローターは作業コイルによって生成された脈動磁界を独自の回転を介して連続的に切断する。 ローターは連続回転を実現します)、または始動と走行を同時に行う役割を果たします(始動コイル、始動コンデンサー、始動コイル、および走行コイルは一緒に働きます。このとき、ロータは、始動コイルと作動コイルとで発生する連続回転磁界で磁力線を切断し、ロータは連続回転を実現する)。
しかしながら、産業用高出力単相交流非同期モータの場合、始動と走行の両方を考慮に入れるためにコンデンサを1つだけ使用すると、このとき、モータの始動トルクが小さく、モータによって運ばれる重い負荷のために、モータの始動が困難になりやすい。このとき、始動トルクを大きくするために、大きなコンデンサを走行コンデンサと並列に接続する必要があります。このコンデンサを「始動コンデンサ」と呼びます。
一部の友人は興味があるかもしれませんが、起動と動作のために大きなコンデンサを直接接続してみませんか?接続されたコンデンサの容量が大きすぎると、トルクを増やすことができますが、単相AC非同期モータの深刻な加熱を引き起こし、モータを燃やすことさえあるため、高出力単相AC非同期モータには遠心スイッチがあります。遠心スイッチの機能は、モータ速度が一定レベル(定格速度の70~80%程度)に達した後に始動コンデンサを切り離し、過電流や過熱による巻線の燃焼を防ぐことです。そのため、単相交流非同期モータは「大きなコンデンサから始めて、小さなコンデンサで動く」という原理を採用しています。
単相AC非同期モータのコンデンサには2つの機能があります:1つは、単相モータステータの2対のメインコイルと補助コイル間の単相電源の位相シフトを実現して回転磁界を形成することです。もう1つは、モーターを始動して動作させることです。より大きな励起電流を提供します。
