Какво е кондензатор на променлив ток?

През 1880-те години Никола Тесла разработва серия от електродвигатели с променлив ток (променлив ток). Те разчитаха на многофазна мощност - тоест две или три променливотокови електрически захранвания в синхрон помежду си, като едно захранване е проектирано да достигне своя максимум преди останалите. Многофазната мощност създава въртящо се магнитно поле, което задвижва двигателя. Днес домовете ни имат еднофазно променливотоково захранване. За да накарат променливотоковите двигатели във вашите уреди да работят, инженерите добавиха кондензатори, за да създадат допълнителна фаза.

Генераторите в електроцентралите на електрическата мрежа произвеждат електричество в три отделни фази. Всеки има променлив ток от 60 цикъла, но циклите на всяка фаза започват и завършват в припокриващ се модел. По-големите изисквания за мощност на търговското и индустриалното оборудване изискват използването на електрически кабели и с трите фази.

Повечето домове имат едно- или двуфазно електричество, тъй като е по-евтино от трифазното окабеляване. Можете да правите повечето нормални неща с някоя от трите оригинални фази, като пускане на прахосмукачка, тостер или компютър. Повечето контакти във вашия дом имат само една фаза, която измерва 110 волта. 220-волтовият контакт ще има две фази.

Електрическият мотор с променлив ток има вътрешен ротор, заобиколен от набор от намотки. Трифазен двигател с променлив ток управлява различни набори намотки. Една фаза може да наближава максимум в своя цикъл, следващата е на максимум, следващата намалява от максимума. Само един набор от бобини наведнъж създава магнитно поле с максимална сила. Тъй като всяка фаза преминава през своите цикли, максималната магнитна точка се върти около обиколката на двигателя, задвижвайки ротора.

С еднофазна мощност всички намотки на мотора започват своя цикъл едновременно. Магнитното поле не се върти, така че роторът не може да се движи. Инженерите са работили около това, като са използвали отделна стартерна намотка последователно с кондензатор. Кондензаторът е малко електронно устройство с форма на цилиндър, което съхранява и освобождава електрически заряд. Капацитетът му се измерва в единици, наречени фарад, като стартерните кондензатори обикновено имат около 10 микрофарада (милионни части от фарад). В комбинация с намотката кондензаторът създава втора фаза, която води първата с 90 градуса. Това е достатъчно за създаване на въртящо се магнитно поле и стартиране на двигателя. След като двигателят достигне скорост, центробежният превключвател изключва стартерната намотка и кондензатора, в противен случай те биха попречили на ефективността на двигателя.

Вариант на схемата на стартерния кондензатор използва два кондензатора: голям за стартиране на двигателя и по-малък, за да продължи да работи. Това подобрява работата на по-големите електрически двигатели.