マルチメータを使用してコンデンサをテストする方法: 完全なステップバイステップガイド

洗濯機がサイクルの途中で停止したり、凝縮器ファンが回転を拒否したり、水滴を供給せずに水ポンプがうなり音を立てたりすることを想像してください。障害を絞り込む最速の方法は、同じツール、つまりコンデンサに向けたデジタル マルチメーターを使用することから始まります。単相モーター回路では、モーター自体よりもコンデンサーの故障の方がはるかに多く、通常は 2 分間の測定で問題が解決します。

「マルチメータを使用してコンデンサをテストする方法」に対する直接の答えは次のとおりです。コンデンサを放電し、メータを静電容量モードに設定し、リード線を接続し、測定値を印刷された定格と比較します。ラベルの 10% 以内の読み取り値は、コンデンサがおそらく正常であることを意味します。測定値が 20% 以上低下した場合、または抵抗モードで充電の動きが見られない場合は、部品を交換する必要があることを意味します。以下のセクションでは、信頼できるすべての方法、数値の意味、技術者の時間を無駄にする間違いについて説明します。 ACコンデンサ

マルチメータからコンデンサについて何がわかるか

デジタル マルチメーターは、コンデンサの内部状態を直接測定しません。電気的挙動を測定し、その挙動からコンデンサがまだ機能しているかどうかを判断できます。コンデンサのテストには、静電容量モード、抵抗モード、導通モード、および抵抗と組み合わせた場合の DC 電圧モードの 4 つの測定モードが重要です。

静電容量モードが最も直接的な答えを与えます。他のモードは、メーターにその範囲が欠けている場合のバックアップとして機能しますが、多くの低価格モデルでは依然としてこの状況が当てはまります。 4 つの方法をすべて知っているということは、ほぼすべてのマルチメータを使用してすべてのコンデンサをテストできることを意味します。

何かをする前にコンデンサを放電してください

コンデンサは、電源が遮断された後も危険な電荷を長期間保持する可能性があります。テストは安全な放電から開始する必要があります。これは形式的なものではありません。それは日常的な測定と痛みを伴うショックの違いです。

1. 機器のスイッチを切り、プラグを抜きます。カバーを開ける前に、最初の一時停止として 5 分間待ちます。
2. 少なくとも 1 つの端子を回路から外して、テスト中に並列パスが誤った読み取り値を生成しないようにします。
3. 定格 2 ワット以上の約 10 kΩ の抵抗を使用してコンデンサを放電します。抵抗を介して 2 本のコンデンサのリード線に少なくとも 5 秒間触れてください。ドライバーで直接ショートさせることはできますが、端子にストレスがかかり、焼け跡が残る可能性があります。
4. メーターを DC ボルトに設定し、コンデンサの両端の電圧がゼロに近い値を示していることを確認して、放電を確認します。
5. コンデンサがまだ充電されている可能性がある間は、裸のリード線には絶対に触れないでください。

これが重要な理由: 450 VAC に充電された 30 uF のモーター コンデンサは、ピーク値が約 636 ボルト DC となり、不快または危険な衝撃を与える可能性があります。放電自体は高速ですが、放電なし、プローブなしというルールは変わりません。

方法 1: 静電容量モード - 最速かつ最も信頼性の高いテスト

静電容量モードは、ダイヤルの横にある 2 本の平行な垂直線のシンボルにより、ほとんどのマルチメーターで簡単に識別できます。メーターにこの範​​囲がある場合は、最初にそれを使用してください。メーターは制御された電流でコンデンサを充電し、その結果生じる電圧を測定し、静電容量を自動的に計算します。

1. ダイヤルを回して、2 本の平行線のマークが付いている静電容量モードにします。
2. テスト リードを COM と容量入力 (多くの場合 uF または mF というラベルが付いています) に挿入します。
3. リード線をコンデンサの端子に接続します。モーター実行コンデンサは無極性であるため、リード線の順序は関係ありません。有極性のコンデンサの場合、プラス側は赤、マイナス側は黒にしてください。
4. 測定値が安定するまで 2 ～ 5 秒待ちます。値が大きいほど時間がかかります。
5. 値を読み取り、リード線を取り外します。

次に、読み取り値をコンデンサのケースに印刷されている値と比較します。モーター駆動のフィルム コンデンサの業界慣例では、マークされた静電容量の許容誤差はプラスまたはマイナス 5% です。現場でのトラブルシューティングでは、たとえ現時点ではモーターが始動していても、測定値がラベルを 10% 以上下回った場合、経験豊富な技術者がコンデンサを交換します。 OL と表示されるコンデンサ、またはゼロ付近に固定された値を示すコンデンサは、内部で故障しています。

印刷されたラベルよりも 10% を超えて測定されたコンデンサは、同じ修理訪問で交換する必要があります。 待っていても、巻線が故障するまでモーターはさらに激しく動作し続けるだけです。

方法 2: 抵抗モード - メーターに静電容量範囲がない場合

抵抗モードは、すべてのマルチメーターに備えられているため、コンデンサをテストする古典的な方法です。コツは、最終的な数値ではなく、値の動きに注目することです。

1. ダイヤルを最高の抵抗範囲、たとえば 2 MOhm または 20 MOhm に設定します。
2. リード線をコンデンサの端子に接続します。モーターコンデンサには極性は必要ありません。
3. 約 5 秒間表示を見てください。
4. 以下の表を使用して動きを解釈してください。

健全なコンデンサは、低い値から始まり着実に値が上昇し、その後、オーバーリミットを表す OL に表示されます。この上昇動作は、充電中にメーターがコンデンサに電流を押し込むことです。最後の OL が期待されています。それを過失として扱わないでください。

オープンコンデンサのルールには 1 つの警告があります。 1 uF 未満の非常に小さなコンデンサは急速に充電されるため、動きを見逃しがちです。抵抗法は、モーター駆動コンデンサが通常配置される 1 uF ～ 100 uF の範囲で最適に機能します。

方法 3: 継続モード - 10 秒のスクリーニング テスト

導通モードでは、プローブ間の抵抗が非常に低い場合にビープ音が鳴ります。精密なツールではありませんが、考えずに瞬時にデッドショートを発見します。

1. マルチメーターを導通モードに設定します。通常は Wi-Fi のようなシンボルまたはスピーカーのアイコンが付いています。
2. リード線をコンデンサの端子に接続します。
3. 聞いて見てください。
4. ゼロオームに近い値の連続ビープ音は、コンデンサがショートしているため交換する必要があることを意味します。

何も表示されない場合は、コンデンサが短絡していないことを意味しますが、容量値については何もわかりません。連続性は、実際の測定を実行する前の簡単なスクリーニング手順としてのみ使用してください。

方法 4: 時定数法 - 静電容量モードのないマルチメーターの場合

メーターに静電容量範囲がない場合でも、抵抗、DC 電圧源、ストップウォッチを使用して値を計算できます。計算は時定数に基づいて行われます。T は R と C の積に等しいです。既知の抵抗を介してコンデンサが充電されると、正確に T 秒後に電源電圧の 63.2 パーセントに達します。

1. 10 kΩ の抵抗と 12 V ～ 30 V の安定した DC 電源を使用します。バッテリーは完全に機能します。
2. 抵抗をコンデンサと直列に接続します。
3. メーターを DC 電圧モードに設定し、コンデンサの端子間にテスト リードを置きます。
4. 回路を閉じ、同時にストップウォッチを開始します。
5. 電圧が供給電圧の 63.2% になったら時計を停止します。
6. C が T を R で割った値に等しいとして静電容量を計算します。

これが実際に動作した例です。 24 V 電源を想定します。目標電圧は 24 に 0.632 を掛けたもので、15.2 V に相当します。ストップウォッチは 2.2 秒で停止し、抵抗器の測定値は 9900 オームです。 C は 2.2 を 9900 で割った値に等しく、およそ 222 uF になります。それをラベルと比較すれば、判断が得られます。

この方法は時間がかかり、精度も低くなります。抵抗の許容差だけでも数パーセントの誤差が追加されます。それでも、静電容量モードが存在しない場合は、現場で確実に確認されます。

結果の解釈: 数字が実際に意味するもの

画面上の数字は、ケースに印刷されている評価と比較した場合にのみ意味を持ちます。印刷された値は、コンデンサが新品のときに提供されるように設計されている値です。次の経験則を使用してください。

• ラベルの上下 5% 以内の値: 理想的であり、アクションは必要ありません。
• ラベルの下 10% 以内の値: まだ一般的に受け入れられていますが、次回のサービス訪問時に監視する価値があります。
• ラベルの下に 10% 以上ある場合: コンデンサの静電容量が過剰に失われています。同じ訪問修理時に交換してください。
• ラベルを 10% 以上上回る値: フィルム コンデンサでは異例であり、多くの場合、間違ったテスト設定または並列コンポーネントの兆候です。コンデンサを取り外して、単体で再度テストします。
• 容量モードでの OL またはゼロ: コンデンサは内部でオープンまたはショートしています。交換してください。

ほとんどのモーターコンデンサは、1 日では動作しなくなることはありません。それらは徐々に静電容量を失います。その後、モーターはより激しく始動し、より多くの電流を消費し、より熱くなります。コンデンサーの測定値がラベルより 20% 低い時点で、モーターはすでに設計条件を超えて動作しています。このため、マージナルコンデンサの交換は単に便利なだけではありません。モーターの巻線を保護します。

機器がまだ動作している場合でも、ラベルの値より 10% 以上低いコンデンサは交換してください。 モーターが焼損した場合に比べて修理費用は少額です。

実際のモーター実行コンデンサのテスト: 洗濯機からエアコンまで

生産ラインから出てくるコンデンサと作業台に置かれた予備品は、同じ基本的なテスト ルーチンを共有します。各コンデンサ ファミリがどこに現れるかを知ることは、どの値が期待されるかを決定するのに役立ちます。最も一般的な AC モーター コンデンサ ファミリは、CBB60 丸型、CBB61 平型、および CBB65 丸型金属シェル タイプの 3 つです。

たとえば、洗濯機のモーターでは、多くの場合、450 VAC で 16 uF または 20 uF CBB60 が使用されます。天井ファンは通常、250 VAC で 2.5 uF または 3 uF CBB61 を使用します。空調用凝縮ユニットは通常、35 uF または 40 uF CBB65 を 370 VAC または 440 VAC で動作させます。これらは開始点であり、固定値ではありません。実際の部品に印刷されたラベルが常に参照となります。

空調工事では、さらに細かい点が重要になります。多くのコンプレッサー コンデンサには、1 つのケース内に 2 つのセクション (実行セクションと開始セクション) が含まれており、それぞれ個別に印刷されています。リード線を正しい端子ペアに接続して、各セクションを個別にテストします。一部のセクションが正しく読み取れたからといって、その部分全体が良好であると考えないでください。

目視検査が最初にあり、多くの場合、議論は終わります

マルチメーターは高速ですが、コンデンサーはメーターがなくてもそれ自体の故障を明らかにすることができます。触る前に見てください。目視検査には 5 秒かかり、費用はかかりません。

• アルミニウムケースの膨らんだ、またはドーム状の上部通気口: 缶内のガス圧力、古典的な寿命の兆候。
• 端子近くの光沢のあるまたは茶色の電解液の残留物: シールが開いて液体が漏れています。
• 焦げた匂い、ケースが溶けた、または煙の跡: コンデンサがひどく過熱しています。
• 端子コネクタの緩みまたは焼け: 熱や誤った測定値を引き起こす接続障害。
• CBB61 フラット タイプのプラスチック ケースの変形または亀裂: 機械的損傷または熱的損傷。

目視検査でこれらの兆候が見つかった場合、テストの目的は失われます。交換品を取り付けて、「何が起こるか確認する」ために機器に電力を供給しないでください。マルチメーターの測定値が目に見えるベントの膨らみと矛盾することはあり得ません。

コンデンサーのテストは正常であるが、モーターがまだ始動しない場合

コンデンサの値が正しい場合でも、回路内の他の場所に問題があるため、モーターが始動を拒否する可能性があります。マルチメーターは依然として正しいツールであり、別の方向を向いているだけです。

• 巻線の導通を測定します。モーターには主巻線と始動巻線があります。オープンスタート巻線は、回転しないハミングモーターの典型的な症状を引き起こします。
• スタートリレーまたはスイッチを確認してください。多くのコンプレッサー回路では、コンデンサが正常であっても機械的に故障する可能性があるリレーを使用しています。
• 端子台の接続を検査します。スペード端子が緩んでいると、停止したモーターとまったく同じような電圧降下が発生します。
• 壁のコンセントだけでなく、モーター端子で負荷がかかった状態での供給電圧を測定します。接続が弱いと、無負荷テストには合格しても、負荷テストには失敗する可能性があります。

ラベルの 5% 以内の寸法で漏れ検査に合格したコンデンサが原因となることはほとんどありません。他に何かを決定する前に、開始回路の次のコンポーネントに移動してください。

よくある質問

コンデンサを回路に接続したままテストできますか?

可能ですが、測定値には、モーター巻線、リレー、抑制抵抗器など、コンデンサーと並列に接続されているものがすべて含まれます。信頼性の高い値を得るには、測定前に少なくとも 1 本のリード線を外してください。

テスト前にコンデンサを放電するにはどうすればよいですか?

電源を切り、数分間待ってから、端子間に約 10 kΩ、2 ワットの抵抗を数秒間接続します。裸のリード線に触れる前に、電圧がメーターで 1 V DC 未満であることを確認してください。

コンデンサをテストするのに最適なマルチメータ モードは何ですか?

メーターに静電容量モードがある場合、値を直接読み取るため。抵抗モードは次善のオプションであり、すべてのマルチメーターで機能し、値の充電の動きを使用して状態を判断します。

マルチメーターに容量モードの OL が表示されるのはなぜですか?

静電容量モードの OL は、通常、コンデンサがオープンしているか、テスト プローブが適切に接触していないことを意味します。コンデンサは電荷を受け入れることができないため、メーターはコンデンサをオープン接続のように扱います。

モーターコンデンサを測定する場合、どの電圧を読み取る必要がありますか?

モーター駆動コンデンサは AC コンポーネントです。 DC 極性がなく、直接測定すると安定した DC 電圧を示しません。その状態は、電圧の読み取り値ではなく、静電容量、漏れ、充電動作によって判断されます。

HVAC 機器のコンデンサはどのくらいの頻度でテストする必要がありますか?

年に一度のメンテナンス訪問では、静電容量のチェックにかかる時間は 1 分もかからず、日常的に行われるはずです。ラベルより 10% 低下したコンデンサは、すでに交換ゾーンに入っています。

コンデンサはモーター回路で最も交換可能な部品ですが、診断が正しい場合に限られます。マルチメーターは、漠然とした疑いを、維持するか交換するかの明確な決定に変えます。最初に放電し、利用可能な場合は静電容量モードを使用し、必要に応じて抵抗モードに戻し、部品のラベルを参照として信頼してください。

このルーチンを使用すると、コンデンサのテストに数分かかり、毎回明確な答えが得られます。