På 1880-talet utvecklade Nikola Tesla en serie växelströmsmotorer. De förlitade sig på flerfasström - det vill säga två eller tre växelströmsmatningar synkroniserade med varandra, med en matning utformad för att nå sitt maximum före de andra. Polyfaseffekt producerar ett roterande magnetfält som driver motorn. Idag har våra hem enfas växelström. För att få växelströmsmotorerna i dina apparater att fungera, har ingenjörer lagt till kondensatorer för att skapa en extra fas.
Polyfas AC
Generatorerna vid elverkets kraftverk tillverkar el i tre olika faser. Var och en har en växelström med 60 cykler, men cyklerna i varje fas börjar och slutar i ett överlappande mönster. De högre effektkraven för kommersiell och industriell utrustning kräver användning av elektriska ledningar i alla tre faserna.
Hushålls AC
De flesta hem har en- eller tvåfas elkraft, eftersom det är billigare än trefasledningar. Du kan göra de flesta normala saker med någon av de tre originalfaserna, som att köra en dammsugare, en brödrost eller en dator. De flesta uttag i ditt hem har bara en fas, som mäter 110 volt. Ett 220-voltsuttag kommer att ha två faser.
AC-motor
En växelströmsmotor har en inre rotor omgiven av en uppsättning spolar. En trefas växelströmsmotor driver olika uppsättningar spolar. En fas kan närma sig ett maximalt i sin cykel, nästa är på max, nästa minskar från max. Endast en uppsättning spolar i taget skapar ett magnetfält med maximal styrka. När varje fas går igenom sina cykler roterar den maximala magnetiska punkten runt motorns omkrets och driver rotorn.
Startkondensator
Med enfaseffekt börjar alla motorns spolar sin cykel samtidigt. Magnetfältet roterar inte, så rotorn kan inte röra sig. Ingenjörer arbetade kring detta genom att använda en separat startspole i serie med en kondensator. En kondensator är en liten cylinderformad elektronisk enhet som lagrar och frigör elektrisk laddning. Dess kapacitet mäts i enheter som kallas farads, med startkondensatorer som vanligtvis har cirka 10 mikrofarader (miljondelar av en farad). I kombination med spolen skapar kondensatorn en andra fas som leder den första med 90 grader. Detta räcker för att skapa ett roterande magnetfält och starta motorn. När motorn väl är igång kopplar en centrifugalomkopplare av startspolen och kondensatorn, annars skulle de störa motorns effektivitet.
Start-Run kondensatorer
En variation av startkondensatorprogrammet använder två kondensatorer: en stor för att starta motorn och en mindre för att hålla den igång. Detta förbättrar prestandan hos större elmotorer.