Articles

分相モーター

単相分相誘導モーターは、三相モーターと同じリスケージ型ローターを使用しています。 回転磁界を発生させるために、単相電流は主走行巻線と、ステータ内で走行巻線から電気角90度ずれた補助起動巻線の2つの巻線によって分割されます。 始動巻線は、始動速度が全負荷速度の約75%に達したときに切り離すために、遠心式または電気的に作動するスイッチと直列に接続されています。
相変位は、始動巻線と走行巻線の誘導リアクタンスの差と、ステータ内の巻線の物理的変位によって行われます。 始動巻線はステータースロットの上部に巻かれ、巻数の少ない小径の線が使われている。
分割型モータの2つの巻線が回転磁界を発生させる様子を図44に示しますが、まとめると次のようになります。

  • ACライン電圧が印加されると、始動巻線の電流は走行巻線の電流を約45度リードする。
  • これらの電流によって生じる磁気は同じ波形を描くので、二つのサイン波は二つの巻線によって生じる電気磁気の波形として考えることができる。
  • 電流(と磁気)の交替が続くと、北極と南極の位置が時計回りに回転しているように見える。
  • 同時に回転フィールドがロータのリスケージ導体を切断し、電流を誘導する。
  • この電流はロータに磁極を作り、ステータ回転磁界の磁極と相互作用してモータトルクを発生させる。

一旦モータが作動すると、起動巻線を回路から取り外す必要がある。

モータが運転されると、始動巻線は回路から取り外されなければなりません。始動巻線はゲージサイズが小さいので、連続的に電流を流すと巻線が焼損します。 機械的な遠心スイッチまたは電子的なソリッドステート・スイッチを使用して、自動的に回路から始動巻線を切り離すことができます。 遠心式スイッチの動作を図解します。 モータが通常の動作速度に近づくと、遠心力がバネ力に打ち勝ち、接点が開いて始動巻線を電源から切り離し、モータは走行巻線のみで動作し続けます。 このような遠心スイッチを使用したモータは、遠心スイッチが開閉するため、起動時および停止時に明確なクリック音が発生します。
遠心スイッチは、適切に動作しない場合、トラブルの原因となることがあります。
遠心スイッチが正常に動作しない場合、トラブルの原因となります。 その結果、再びモータ回路に通電しても、モータは回転せず、低いハム音が発生するだけです。 通常、始動巻線は、始動時の短い時間だけ線間電圧で動作するように設計されています。 遠心スイッチが始動後数秒以内に開かないと、始動巻線が炭化したり焼損したりすることがあります。
分割相誘導モータは、単相モータの中で最も単純で一般的なタイプです。 そのシンプルな設計により、他のタイプの単相モーターよりも一般的に安価です。 このため、始動トルクが低い、あるいは中程度であると考えられています。 一般的なサイズは、約半馬力までです。 また、起動巻線と走行巻線のどちらかのリード線を反転させると、回転方向が変わります(両方は不可)。 分相モータの用途としては、ファン、ブロワー、事務機、小型のこぎりやドリルプレスなど、モータが動作速度を得た後に負荷がかかるような工具がよく使われる。
2電圧分相モータには、異なるライン電圧に外部接続できるようなリード線がある。 図46はNEMA規格の単相モータで、走行巻線が2電圧のものです。 低電圧で運転する場合、2つの運転巻線と始動巻線はすべて並列に接続されます。 高電圧運転では、2つの走行巻線が直列に接続され、始動巻線は走行巻線の1つと並列に接続されます。