1880年代に、ニコラテスラは一連の交流（AC）電気モーターを開発しました。 それらは多相電力に依存していました。つまり、2つまたは3つのAC給電が互いに同期しており、1つの給電が他の給電よりも先に最大に達するように設計されています。 多相電力は、モーターを駆動する回転磁界を生成します。 今日、私たちの家には単相AC電源があります。 アプライアンスのACモーターを機能させるために、エンジニアはコンデンサを追加して追加のフェーズを作成しました。
多相AC
電力会社の発電所の発電機は、3つの異なるフェーズで電気を生成します。 それぞれに60サイクルの交流電流がありますが、各フェーズのサイクルは重なり合うパターンで開始および終了します。 商用および産業用機器の電力需要が大きいため、3つのフェーズすべてで電気配線を使用する必要があります。
家庭用エアコン
ほとんどの住宅は、三相配線よりも安価であるため、単相または二相電力を使用しています。 掃除機、トースター、コンピューターの実行など、元の3つのフェーズのいずれかを使用してほとんどの通常の操作を実行できます。 あなたの家のほとんどのコンセントには、110ボルトの1つの相しかありません。 220ボルトのコンセントには2つのフェーズがあります。
ACモーター
AC電気モーターには、コイルのセットで囲まれた内部ローターがあります。 三相ACモーターは、さまざまなコイルのセットを実行します。 1つのフェーズがそのサイクルで最大に近づいている可能性があり、次のフェーズは最大であり、次のフェーズは最大から減少しています。 一度に1セットのコイルだけが最大強度の磁場を作ります。 各フェーズがそのサイクルを通過すると、最大磁気ポイントがモーターの円周を中心に回転し、ローターを駆動します。
スターターコンデンサ
単相電力では、モーターのすべてのコイルが同時にサイクルを開始します。 磁場は回転しないので、ローターは動きません。 エンジニアは、コンデンサと直列に別のスターターコイルを使用することでこれを回避しました。 コンデンサは、電荷を蓄積および放出する小さな円筒形の電子デバイスです。 その容量はファラッドと呼ばれる単位で測定され、スターターコンデンサは通常約10マイクロファラッド（100万分の1ファラッド）です。 コンデンサはコイルと組み合わせて、最初の相を90度リードする2番目の相を作成します。 これは、回転磁界を生成してモーターを始動するのに十分です。 モーターの速度が上がると、遠心スイッチがスターターコイルとコンデンサーを切り離します。そうしないと、モーターの効率が低下します。
コンデンサの起動-実行
スターターコンデンサー方式のバリエーションでは、2つのコンデンサーを使用します。1つはモーターを始動するための大きなコンデンサーで、もう1つはモーターを稼働させ続けるための小さなコンデンサーです。 これにより、大型の電気モーターの性能が向上します。