三相非同期モーターを単相 220V 動作に変換する方法

中核的な前提: かご型三相非同期モーターのみに適用 (業界で一般的に使用されているタイプ); 巻線型三相非同期モーターの改造は推奨されません. 変換後, モーターの出力は元の出力の 60% ～ 70% に低下します。. 1.5kW以下の小出力モーターのみ改造することをお勧めします。 (高出力モーターは効率が低下します, 始動が難しく、変換後の加熱が激しい). この変換は、軽負荷/無負荷の開始シナリオにのみ適しています。 (例えば, ファンの軽負荷動作条件, ウォーターポンプや小型工作機械など), 重負荷始動には適用されません.

主要なアクセサリ: 無極性ACコンデンサ (ランニングコンデンサ + 始動コンデンサ, with a withstand voltage of ≥450V; CBB60/CBB61 types are preferred, electrolytic capacitors are prohibited), centrifugal switch (or normally open button), single-phase 220V power supply, fuse/thermal relay (for motor protection).

1. Core Principle

Based on the capacitor phase-shifting principle, single-phase 220V AC is split into two AC currents with a phase difference of approximately 90°, which supply power to two phase windings of the three-phase motor, and the third phase winding serves as a common terminal to form a rotating magnetic field that drives the motor to operate. The starting capacitor provides a larger phase-shifting current for a short time to boost the starting torque, and is disconnected after starting (to avoid overheating and burning of the capacitor), 稼働中のコンデンサのみを長時間動作させます。.

1. コンデンサの選択 (コアパラメータ, 公式に従わなければなりません)

コンデンサ容量が不足すると始動困難、トルク不足の原因となります。; 過剰な容量はモーター電流が大きくなり、深刻な発熱を引き起こします. 耐電圧は450V以上でなければなりません (単相220Vのピーク値 電気 約311Vです, 十分な安全マージンを残す).

1. 容量計算式

ランニングコンデンサ (長期運用): $C_{ランニング} ≈ 10 × P$ (ここで、$P$ は、kW 単位のモーターの元の三相電力です。), 単位はμF

始動コンデンサ (短期スタート): $C_{起動} = 2~3 × C_{ランニング}$, 単位はμF (起動後はすぐに接続を切断する必要があります, 作動時間 3 秒以下)

2. 一般的な電力定格のためのコンデンサ選択のリファレンス (直接申請)

例: 0.75kW三相モーターの場合, 8μF/450Vのランニングコンデンサと20μF/450Vのスタートコンデンサを選択してください.

Ⅲ. 三相モーター巻線接続のための 2 つの基本的な変換スキーム

三相モーターの固定子巻線には 2 つの接続方法があります: 星 (Y) そしてデルタ (△), 変換のためのさまざまな配線方法. 初め, モーター本来の接続方法を確認してください (モーター接続箱にY/△とマーク, または端子ポストの接続部分によって: Y型は 3 上下につながったピース, △タイプは 3 左右につながったピース).

前提: 全て 6 端子ポスト (U1/U2, V1/V2, W1/W2) モータージャンクションボックスを引き出す必要があります (だけあれば 3 端子ポスト, 巻線タップは分解する必要があります, 専門家以外にはお勧めできません).

スキーム 1: オリジナルスター付きモーターの変換 (Y) 繋がり (最も単純な, 巻線の修正は不要)

1. モーターの内部 Y 型接続を保持します。 (U2/V2/W2を共通端子として短絡);
2. U1を単相活線に接続します (L), および V1 を活線に接続 (L) 走行コンデンサ $C_ と直列{ランニング}$;
3. W1を単相中性線に接続します (N) 主巻線と補助巻線回路を形成する;
4. 始動コンデンサ $C_ を接続します{起動}$ 走行コンデンサと並列に, 次に遠心スイッチ/常開ボタンと直列に接続 (始動中は閉まります, モーター速度が定格速度の 70% ～ 80% に達すると切断されます。).

簡単な配線記号: Y型コモン端子～N, 1相をLに, ランニングキャップと直列に 1 相を L に接続, スターティング キャップをランニング キャップと並列、スイッチと直列に接続.

スキーム 2: オリジナルデルタによるモーターの変換 (△) 繋がり (より高い効率, 推奨)

△結線モータの巻線電圧は線間電圧となります。 (オリジナル 380V). 単相化後, 巻線は220Vに耐えます, その結果、Y タイプの変換よりも高い巻線利用率とわずかに高いトルクが得られます。, それを優先スキームにする.

1. モーター内部の△タイプ接続を保持 (U1-W2, V1-U2, W1-V2接続済み);
2. U1を単相活線に接続します (L), および V1 を活線に接続 (L) 走行コンデンサ $C_ と直列{ランニング}$;
3. W1を単相中性線に接続します (N);
4. 始動コンデンサ $C_ を接続します{起動}$ 走行コンデンサと並列、遠心スイッチ/常開ボタンと直列 (Y型変換と同じ).

補足: 純正モーターが380V Y型で、変換後のトルクを上げたい場合, まずは△型に変換してみてはいかがでしょうか (端子ポストの接続部分を再接続します), △型変換方式に従って配線してください。 (注記: △に変換後, 巻線は220Vに耐えます, オリジナルの 380V よりもはるかに低い, 火傷の危険がない).

1. 実際の配線手順 (ユニバーサルバージョン)
2. 電源を切って分解する: モーターのすべての電源を切断します。, ジャンクションボックスを開けます, 端子ポストの酸化層をきれいにします, のマークが付いていることを確認します。 6 端子ポスト (U1/U2, V1/V2, W1/W2) 明確です;
3. 接続方法の確認・調整: 軽負荷の作業条件でも元の接続方法を維持; Y型を△型にしてトルクアップ (380V Y タイプ モーターにのみ適用可能);
4. ランニングコンデンサを接続する: 対応するスキームによると, 実行コンデンサの一端を V1 に接続し、もう一端を活線 L に接続します。;
5. 始動回路を接続する: 始動コンデンサを運転コンデンサと並列に接続します。, 次に遠心スイッチと直列に接続 (or normally open button). 遠心スイッチをモーターエンドカバー内に固定します (ローターと連動して, 速度が標準に達すると自動的に切断されます), ボタンを制御盤に取り付けます (中のボタンを放します 3 手動開始から数秒後);
6. 電源と保護装置を接続する: 活線 L を U1 に接続し、中性線 N を W1 に接続します。. ヒューズを接続してください (定格電流 ≈ 1.2 モーターの定格電流の倍) そしてサーマルリレー (過負荷保護, 設定電流 = モーターの定格電流) 活線端で直列に接続;
7. 試運転: 無負荷試運転を実施する, モーターの回転方向と速度を観察します. 回転方向が逆の場合, 任意の 2 相巻線の電源配線を交換します (例えば, V1とW1の配線を入れ替えます);
8. 負荷テスト: 試運転後は正常です, 徐々に負荷をかけていきます (を超えない 60% 本来の力の), 5〜10分間実行します, モーターハウジングに触れます. 明らかな過熱がない場合、変換は正常に行われます。 (70℃以下) 異音も無し.
9. 主要なアクセサリと代替スキーム
10. 遠心スイッチの代替品 (遠心スイッチがない場合)

遠心スイッチがない場合, 通常は開いているボタン (例えば, インチングボタン) 代替品として使用できます. 運転開始: ボタンを押すとモーターが始動します, モーター速度が大幅に上昇したら、ボタンを放して始動コンデンサを切断します。 (について 3 秒). この方法では手動操作が必要です; ボタンを長押ししないでください.

2. コンデンサ選択のタブー

分極性電解コンデンサの使用は禁止されています (DC にのみ適用されます, 交流下ではすぐに分解されてしまいます);

メタライズドポリプロピレンコンデンサ (CBB60/CBB61) が好まれます, 温度耐性があるもの, 耐衝撃性があり、モーターの動作条件に適しています;

コンデンサはモーターの外側の換気の良い場所に固定する必要があります, モーターハウジングとの密接な接触を避けてください (高温ベーキングによるコンデンサの損傷を防ぐため).

1. 重要な注意事項 (間違いを避けるための鍵, 必読)
2. 負荷制限: 変換後はモータートルクが大幅に低下します. 全負荷・重負荷始動は厳禁です (例えば, 負荷始動付きエアコンプレッサーおよび粉砕機). ファンなどの軽負荷/無負荷始動装置にのみ適用されます。, ウォーターポンプと小型コンベア;
3. 加熱と放熱: 変換後のモータの動作電流は元の三相動作よりも大きくなります, 結果的に発熱が増加する. モーターの通気性を確保してください, 密閉設置を禁止する, 定期的にヒートシンクを掃除してください;
4. 保護措置: ヒューズ (短絡保護) そしてサーマルリレー (過負荷保護) インストールする必要があります. 電源に直接接続しないでください (モーターは保護しないと燃えやすい);
5. パワー上限: 1.5kWを超える三相モーターの改造は推奨しません (このようなモーターは変換後に始動が困難になり、効率が非常に低くなります。, 長時間使用すると燃えやすい; 単相モーターを直接購入することをお勧めします);
6. 回転方向の調整: 変換後のモータの回転方向が元の三相結線と逆の場合, コンデンサに接続されている巻線端子と中性線の間の配線を交換します。 (例えば, V1とW1の配線を入れ替えます), コンデンサの配線を調整せずに;
7. 電源要件: 単相 220V 電源は、モーター始動時の急激な電圧降下を避けるために十分な容量が必要です。 (例えば, 線が細すぎる, 総パワーが足りない);
8. 接地保護: 漏電による感電を防ぐために、モーターハウジングは確実に接地する必要があります。.

Ⅶ. トラブルシューティング (変換後の一般的な問題)

VIII. 変換の概要

三相モーターを単相に変換する核心はコンデンサー移相です + 軽負荷動作. 1.5kW未満のかご型モータは、変換後、低い改造コストで軽負荷の動作条件の要件を満たすことができます。 (コンデンサとスイッチの合計コストは約20〜50元です). しかし, 変換後はパワーとトルクが低下し、発熱が増加します, したがって、これは単なる緊急解決策です. 長期使用に向けて, it is recommended to directly purchase a matching single-phase motor (with higher efficiency and more stable operation).

Modification of three-phase variable frequency motors, brake motors and explosion-proof motors is prohibited (their winding structure is special, and modification may easily damage the motor or cause safety accidents).