ในยุค 1880 นิโคลา เทสลา ได้พัฒนามอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) หลายชุด พวกเขาอาศัยพลังงานแบบหลายเฟส นั่นคือ ฟีดไฟฟ้ากระแสสลับสองหรือสามตัวที่ซิงค์กัน โดยฟีดหนึ่งได้รับการออกแบบมาให้ถึงค่าสูงสุดก่อนฟีดอื่น พลังงานโพลีเฟสสร้างสนามแม่เหล็กหมุนซึ่งขับเคลื่อนมอเตอร์ วันนี้บ้านของเรามีไฟ AC เฟสเดียว เพื่อให้มอเตอร์ AC ในอุปกรณ์ของคุณทำงาน วิศวกรได้เพิ่มตัวเก็บประจุเพื่อสร้างเฟสพิเศษ
โพลีเฟส AC
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าผลิตไฟฟ้าในสามขั้นตอนที่แตกต่างกัน แต่ละอันมีกระแสสลับ 60 รอบ แต่รอบของแต่ละเฟสเริ่มต้นและสิ้นสุดในรูปแบบที่ทับซ้อนกัน ความต้องการพลังงานที่สูงขึ้นของอุปกรณ์เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมเรียกร้องให้มีการเดินสายไฟฟ้าทั้งสามเฟส
ครัวเรือน AC
บ้านส่วนใหญ่มีพลังงานไฟฟ้าแบบหนึ่งหรือสองเฟส เนื่องจากราคาถูกกว่าการเดินสายแบบสามเฟส คุณสามารถทำสิ่งปกติส่วนใหญ่ด้วยขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งจากสามขั้นตอนเดิม เช่น ใช้เครื่องดูดฝุ่น เครื่องปิ้งขนมปัง หรือคอมพิวเตอร์ เต้ารับส่วนใหญ่ในบ้านของคุณมีเฟสเดียว วัดได้ 110 โวลต์ เต้าเสียบ 220 โวลต์จะมีสองเฟส
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับมีโรเตอร์ด้านในล้อมรอบด้วยชุดคอยล์ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสใช้ชุดคอยส์ต่างๆ ระยะหนึ่งอาจใกล้ถึงค่าสูงสุดในวัฏจักร ระยะถัดไปอยู่ที่ระดับสูงสุด ระยะถัดไปจะลดลงจากค่าสูงสุด ครั้งละชุดขดลวดเท่านั้นที่สร้างสนามแม่เหล็กที่มีกำลังสูงสุด เมื่อแต่ละเฟสผ่านวัฏจักร จุดแม่เหล็กสูงสุดจะหมุนรอบเส้นรอบวงของมอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนโรเตอร์
ตัวเก็บประจุเริ่มต้น
ด้วยกำลังไฟฟ้าแบบเฟสเดียว คอยล์ของมอเตอร์ทั้งหมดจะเริ่มรอบการทำงานพร้อมกัน สนามแม่เหล็กไม่หมุน โรเตอร์จึงเคลื่อนที่ไม่ได้ วิศวกรแก้ปัญหานี้โดยใช้คอยล์สตาร์ทแยกเป็นอนุกรมกับตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รูปทรงกระบอกขนาดเล็กที่เก็บและปล่อยประจุไฟฟ้า ความจุของมันถูกวัดเป็นหน่วยที่เรียกว่าฟารัด โดยตัวเก็บประจุเริ่มต้นมักจะมีประมาณ 10 ไมโครฟารัด (หนึ่งในล้านของฟารัด) เมื่อรวมกับขดลวด ตัวเก็บประจุจะสร้างเฟสที่สองซึ่งนำไปสู่ช่วงแรก 90 องศา เท่านี้ก็เพียงพอแล้วที่จะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนและสตาร์ทมอเตอร์ได้ เมื่อมอเตอร์ถึงความเร็ว สวิตช์แบบแรงเหวี่ยงจะตัดการเชื่อมต่อคอยล์สตาร์ทและตัวเก็บประจุ มิฉะนั้น อาจรบกวนประสิทธิภาพของมอเตอร์
ตัวเก็บประจุเริ่มต้น
รูปแบบของตัวเก็บประจุสตาร์ทเตอร์แบบต่างๆ ใช้ตัวเก็บประจุสองตัว: ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่สำหรับสตาร์ทมอเตอร์ และตัวที่เล็กกว่าเพื่อให้ทำงานต่อไปได้ สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใหญ่ขึ้น