コンデンサを電気モーターに配線する方法: 完全な始動および実行ガイド

電気モーターへのコンデンサーの配線は、モーターが回転せずにうなり声を上げたり、過負荷でトリップしたり、コンデンサーのケースが膨らんだりするまでは、簡単そうに見えます。これらの障害はすべて、同じ根本原因に遡ります。つまり、1 本のワイヤが間違った端子に接続されていたか、間違った種類のコンデンサが作業に使用されていたということです。修理が成功した場合と巻線が焼き切れた場合の実質的な違いは、多くの場合、ワイヤの配置がわずか数センチメートルであることです。

深く掘り下げる前に、直接の答えを次に示します。 実行コンデンサ 通電ラインと開始巻線端子の間に接続され、モーターが動作している間ずっと回路内に留まります。あ 始動コンデンサ 同じ開始巻線端子に接続されますが、モーターが最高速度の約 75% に達した後、リレーまたは遠心スイッチを介して回路から切り離されます。どちらの場合も、中性線はコンデンサではなく共通端子に接続されます。故障した部品を交換する場合は、最初に元の配線の写真を撮り、マイクロファラッドと電圧定格を確認してから、新しいコンデンサでまったく同じ接続を再現します。

このガイドでは、実行コンデンサの配線、開始コンデンサの配線、端子の識別、最も一般的な間違い、および失敗の繰り返しを防ぐための選択基準について説明します。

実行コンデンサと開始コンデンサ: 2 つの異なる配線作業

ほとんどの単相モーターはコンデンサを使用して主巻線と補助巻線の間に位相シフトを作成します。この位相シフトにより回転磁界が生成され、モーターが始動して回転を維持します。しかし、回路内に留まるコンデンサと回路内に 2 秒間だけ存在するコンデンサは、構造、定格、配線方法が異なります。

ランコンデンサの働き

実行コンデンサは補助巻線と永続的に直列に残ります。通常動作時のトルクが向上し、力率が向上し、消費電流が減少します。通常、実行コンデンサは金属化されたポリプロピレン フィルム ユニットで、静電容量値は次のとおりです。 1.5μF～100μF モーターのサイズによります。これらは連続 AC デューティに対して定格されており、電圧定格は通常 370Vまたは450V 230V 電源で動作するモーター用。通常、運転コンデンサの故障によってモーターが即座に停止することはありませんが、モーターの動作がより高温になり、振動が増大し、効率が低下します。

始動コンデンサの役割

始動コンデンサは、動作の最初の 1 ～ 2 秒間で強力なトルクブーストを提供します。通常、静電容量値ははるかに高くなります。 70μF～800μF 、コンポーネントは断続的な使用のみのために設計されています。リレーが固着したり、遠心スイッチが故障したりして起動コンデンサが回路内に残った場合、巻線が急速に過熱し、コンデンサがベントしたり膨張したりする可能性があります。始動コンデンサは通常、常閉リレー接点またはモーターが速度に達すると開く遠心スイッチと直列に接続されます。

各コンポーネントの機能を簡単に確認するには、 始動コンデンサと運転コンデンサの違い 実践的な意味で。

ステップバイステップ: 単相モーターへの運転コンデンサの配線

このシーケンスを順番に実行してください。放電ステップをスキップすることは、コンデンサがまだ電荷を保持しているときの感触を知る最も早い方法です。

1. 電源を切断してロックアウトします。 ブレーカーを開くかヒューズを取り外し、モーター端子が 0V になっていることをマルチメーターで確認します。コンデンサは、モーターのプラグが抜かれた後も数分間致死量を保持する可能性があります。
2. コンデンサを放電します。 20kΩ、5W の抵抗を 2 つのコンデンサ端子間に少なくとも 10 秒間接続します。ドライバーで端子をショートさせないでください。内部接続が損傷する可能性があり、より危険です。
3. 何かに触れる前に、元の配線を写真に撮ってください。 モーター線の色はメーカーにより異なりますので、写真は参考図となります。
4. 交換用定格を確認してください。 マイクロファラッド値はオリジナルと ±5% 以内で一致し、定格電圧はオリジナル以上である必要があります。 230V モーターの場合、通常は 370V または 450V のコンデンサーを意味します。
5. 開始巻線端子 (S) を確認します。 一般的な 4 線モーターでは、1 つのコンデンサ リード線が開始巻線端子に接続されます。この端子には、「S」、「Aux」、または黄色や白などの特定の色がマークされている場合があります。銘板図が存在する場合は必ずそれを使用してください。
6. 1 本のコンデンサのリード線を活線側に接続します。 モーターの内部構成によっては、ラインがモーターの「R」（実行）端子に直接接続され、コンデンサがラインと「S」端子の間にブリッジされる場合があります。
7. 2 番目のコンデンサのリード線を開始巻線端子に接続します。 これは、位相をシフトした電流を補助巻線に供給するリード線です。中性線はコンデンサではなく共通端子「C」に接続します。
8. すべての接続を保護し、簡単にテストします。 裸線がコンデンサケースやモーターフレームに触れていないことを確認してから、再度通電してモーターを数秒間実行し、スムーズに始動し、正しい方向に回転することを確認します。

モーターが逆回転する場合は、コンデンサのリード線ではなく、2 本の主巻線のリード線を交換してください。開始巻線リードを逆にすると方向が変わる可能性がありますが、どのペアを交換するかはモーターの内部方式によって異なるため、常に銘板の図を確認してください。別のモーター レイアウトの場合、 モーター駆動コンデンサの交換手順 に、サービス技術者が使用する実際的なアプローチを示します。

ステップバイステップ: リレーまたはスイッチを使用した始動コンデンサの配線

始動コンデンサは、切断装置なしでラインに直接接続されることはありません。コンデンサ始動モータでは、コンデンサは始動巻線と直列に配置され、 遠心スイッチ または 潜在的なリレー モーターが加速したら取り外します。したがって、始動コンデンサを配線するということは、コンデンサ、スイッチングデバイス、および始動巻線の 3 つのコンポーネントを一緒に配線することを意味します。

遠心スイッチの配線

内部スイッチを備えたほとんどの小型モーターでは、スイッチ端子は通常、停止時に閉じています。ラインは共通端子に入り、始動コンデンサはスイッチと始動巻線の間に接続されます。ローターが速度に達すると、スイッチが開き、始動コンデンサが回路から切り離されます。実行コンデンサが存在する場合、別の経路を介して開始巻線に接続されたままになります。

リレーベースの配線

古くて大型のモーターでは、コンデンサの近くに取り付けられた電流または電圧リレーが使用されることがよくあります。リレーコイルは始動巻線電流を感知します。起動後に電流が低下すると、リレー接点が開き、起動コンデンサが切断されます。これらのシステムでは、コンデンサがリレー接点と開始巻線端子の間に接続され、リレーコイルは巻線自体と直列に配線されます。

重要なルール: リレーやスイッチをバイパスしてモーターを強制的に始動させないでください。通電されたままの始動コンデンサは急速に加熱し、数分以内にモーターが発煙する可能性があります。モーターの音が鳴り、始動コンデンサーのテストに問題がない場合は、コンデンサーではなく、まずリレーまたはスイッチを疑ってください。

• ライン (L) はモーターの共通端子とリレー/スイッチ入力に接続します。
• 1 つの始動コンデンサのリード線がリレー/スイッチ出力に接続されます。
• もう一方の始動コンデンサのリード線は始動巻線端子 (S) に接続します。
• 実行コンデンサを使用する場合、ラインと開始巻線の間に直接接続します。

モーター端子の見分け方：C、S、R

銘板が読めなくなったり、ワイヤが色を失ったりした場合でも、マルチメーターを使用して端子を識別できます。ほとんどの端子台の 3 つの端子にはマークが付いています。 C（共通） , S（スタート） 、そして R（走る） 。主巻線と開始巻線のワイヤのゲージと長さが異なるため、それらの間の抵抗値は一貫したパターンに従います。

この方法を使用するには、マルチメータをオームに設定し、1 つの端子に 1 つのプローブを配置し、他の 2 つの端子をプローブします。両方の測定値を記録し、最初のプローブを次の端子に移動します。最も高い抵抗を持つペアが見つかった場合、残りの端子はコモン C です。主巻線は 2 つの測定値のうち低い方の側にあり、R を示します。開始巻線端子は最後の端子 S です。端子がわかれば、配線ロジックは単純になります。ラインから R、ニュートラルから C、ラインから S へのコンデンサです。

繰り返される故障を診断する場合、内部構造を理解することが重要です。の AC モーターのコンデンサが内部で構築および接続される方法 ケースの膨張や端子の溶融などの特定の障害が、回路の一方の側で他方の側よりも頻繁に発生する理由を説明します。

モーターやコンデンサーを損傷する配線ミス

ほとんどの配線エラーは 5 つのカテゴリのいずれかに分類され、それぞれに認識可能な痕跡が残ります。これらの特徴を知っておくと、間違いを避けることができ、また、到着前に誤って配線されたモーターを診断するのにも役立ちます。

• 純正よりも定格電圧が低いコンデンサを使用しています。 250V のコンデンサを介して動作する 230V のモーターは、最初は正常に動作する可能性がありますが、主電源のスパイク電圧が 300V を超え、内部故障、膨張、漏れを引き起こす可能性があります。安全なルールは、元の電圧と同じか、または 1 段階高い定格電圧 (通常は 370 V または 450 V) を使用することです。
• より多くのトルクを得ようとして静電容量を大きくします。 実行コンデンサの値が高すぎると、補助巻線を流れる電流が増加し、温度が上昇し、コンデンサとモータの両方の寿命が短くなります。静電容量のマッチングは銘板値の ±5% 以内に収まる必要があります。
• 回路内に起動コンデンサを残す。 これは、リレーがバイパスされているか、遠心スイッチが固着している場合に発生します。巻線は過剰な位相シフト電流を受け取り、すぐに過熱します。モーターが始動し、数分後に煙が発生し始める場合は、始動回路の切断コンポーネントを検査してください。
• 開始巻線の接続を逆にします。 再接続後に逆回転するモーターは、通常、開始巻線の極性が逆になっています。 2 つの開始巻線リードを交換すると方向が修正されますが、最初にどのペアが開始巻線であるかを確認する必要があります。そうしないと、モーターに通電して短絡する可能性があります。
• AC モーター回路で DC 定格コンデンサを使用する。 DC 電解コンデンサは、連続的な AC リップルを想定して設計されていないため、過熱、排気、または破裂する可能性があります。モーター コンデンサには、AC モーターのデューティをマークする必要があります。

コンプレッサー、ポンプ、その他の高振動アプリケーションでは、機械的環境によりリスクがさらに高まります。ケースが弱いコンデンサは、内部または端子シールに亀裂が入る可能性があります。これらの条件の場合、 CBB65防爆コンデンサ 強化されたアルミニウムケースとより安全な故障モードを提供します。これは、コンデンサが密閉されたサービスパネル内に取り付けられている場合に重要です。

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配線する前に適切なコンデンサを選択する方法

正しい配線は正しい選択から始まります。コンデンサの定格は適切でも、物理的形状が間違っていると、取り付けブラケットに適合しなかったり、端子が通電しているコンポーネントに近づきすぎたりする可能性があります。コンデンサがモーターに適しているかどうかは 4 つのパラメータで決まります。

静電容量と電圧

マイクロファラッド定格により位相シフト角が制御されます。あ ±5%の公差 モーター駆動コンデンサでは正常です。その範囲を外れるとトルクと電流が変化します。電圧定格は、RMS ライン電圧の少なくとも 1.5​​ 倍である必要があります。 230V モーターの場合、370V 定格が実用的な最小値であり、450V が一般的であることを意味します。

ケース形状と取付形式

円筒形コンデンサは最も一般的なモータ駆動コンデンサであり、幅広い取り付けクランプに適しています。角形コンデンサは狭いスペースに適合し、家電製品のモーターで一般的です。端子の種類も同様に重要です。プッシュオン タブ端子、ネジ端子、リード線にはそれぞれ異なる接続方法が必要であり、これらを切り替えるには通常、コンデンサだけでなくコネクタも交換する必要があります。

温度定格

モーター コンデンサの定格は通常、70°C、85°C、または 105°C です。密閉されたモーターハウジングまたはホットポンプ室では、周囲温度が急速に 70°C を超える可能性があります。 70℃のコンデンサを90℃の環境に設置すると寿命が大幅に短くなります。元の部品の温度クラスと一致するか、それを超えています。

一般的なポンプ、ファン、コンプレッサー、およびワークショップモーターの交換の場合は、次のことから始めてください。 CBB60 ACモーターコンデンサの範囲 適切な静電容量、電圧、端子の組み合わせを持つ円筒形の缶を見つけます。モーターコンパートメントが平らで浅い場合、 CBB61角形モーターコンデンサシリーズ 多くの場合、取り付け穴の位置が元のブラケットとより合うため、取り付けが容易になります。

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モーターコンデンサの配線に関するよくある質問

1. オリジナルよりもマイクロファラッド定格のコンデンサを使用できますか?

いいえ、マイクロファラッド定格が高くなると補助巻線の電流が増加し、温度が上昇してモーターの寿命が短くなる可能性があります。実行コンデンサでは、値は以下の範囲内に収まる必要があります。 ±5% 銘板の定格の。始動コンデンサの許容値は若干広くなりますが、正しい値は依然としてモーターの銘板またはサービス マニュアルに記載されている値です。

2. どの線がどのコンデンサ端子に接続されていますか?

モーター駆動コンデンサは無極性であるため、どのワイヤがコンデンサ自体のどの端子に接続されるかは問題ではありません。重要なのは、これら 2 本のワイヤがどこにつながっているかです。1 つは活線に接続され、もう 1 つは開始巻線端子に接続されます。ニュートラルはコンデンサではなくモーターの共通端子に接続します。

3. モーターがうなり音を立てて始動しないのはなぜですか?

回転しないハミングモーターは、通常、始動コンデンサが位相シフトを提供していない、遠心スイッチが開いたままになっているか、始動巻線自体が開いていることを意味します。最初に静電容量計を使用してコンデンサをテストします。測定値がゼロに近いか、定格値を大幅に上回っている場合は、交換してください。コンデンサに問題がない場合は、スイッチと巻線の導通を確認してください。

4. 配線前に必ずコンデンサを放電する必要がありますか?

はい、いつもです。 AC モーターのコンデンサは、特に整流器を備えた回路や正弦波の不運な点でモーターが停止した場合に、電源が切断された後でも残留電荷を保持する可能性があります。 20kΩの抵抗を介して端子を10秒間短絡し、電圧計で確認します。

5. 起動コンデンサを起動コンデンサに置き換えたり、その逆を行うことはできますか?

いいえ、まったく異なるデューティ サイクル向けに設計されているためです。実行コンデンサは、連続 AC 電流用に構築されており、静電容量が低くなります。始動コンデンサとして使用すると、十分なトルクが得られません。始動コンデンサは静電容量が大きく、間欠デューティ定格が短いです。実行コンデンサとして使用すると、数分以内に過熱、膨張、故障が発生します。

6. 一部の単相モーターにはなぜコンデンサが 2 つあるのですか?

これらはコンデンサースタート、コンデンサーランモーターです。高い値の始動コンデンサは加速中にトルクを提供し、スイッチまたはリレーによって切断されます。より低い値の実行コンデンサが回路内に留まり、実行効率と力率が向上します。それぞれに別の配線パスがあるため、両方を中間値の単一のコンデンサに交換しないでください。