У 1880-х роках Нікола Тесла розробив серію електродвигунів змінного струму (змінного струму). Вони покладались на багатофазну потужність - тобто два-три електричних джерела змінного струму синхронно між собою, причому одна подача розрахована на досягнення свого максимуму перед іншими. Багатофазна потужність створює обертове магнітне поле, яке приводить в рух двигун. Сьогодні наші будинки мають однофазне живлення змінного струму. Щоб двигуни змінного струму у ваших приладах працювали, інженери додали конденсатори, щоб створити додаткову фазу.
Багатофазний змінний струм
Генератори на електростанціях електромережі виробляють електроенергію у три різні фази. Кожен має змінний струм 60 циклів, але цикли кожної фази починаються і закінчуються з перекриттям. Більші вимоги до потужності комерційного та промислового обладнання вимагають використання електричної проводки з усіма трьома фазами.
Побутовий змінного струму
Більшість будинків мають одно- або двофазну електроенергію, оскільки це дешевше, ніж трифазна електропроводка. Ви можете робити більшість звичних справ із будь-якою з трьох оригінальних фаз, наприклад, запускати пилосос, тостер або комп’ютер. Більшість розеток у вашому домі мають лише одну фазу, потужністю 110 вольт. Розетка на 220 вольт матиме дві фази.
Двигун змінного струму
Електродвигун змінного струму має внутрішній ротор, оточений набором котушок. Трифазний двигун змінного струму запускає різні набори котушок. Одна фаза може наближатися до максимуму у своєму циклі, наступна - до максимуму, наступна зменшується від максимуму. Лише один набір котушок одночасно створює магнітне поле з максимальною силою. Коли кожна фаза проходить свої цикли, максимальна магнітна точка обертається навколо кола двигуна, рухаючи ротор.
Конденсатор стартера
При однофазному живленні всі котушки двигуна починають свій цикл одночасно. Магнітне поле не обертається, тому ротор не може рухатися. Інженери працювали навколо цього, використовуючи окрему котушку стартера послідовно з конденсатором. Конденсатор - це невеликий електронний пристрій у формі циліндра, який зберігає і вивільняє електричний заряд. Його ємність вимірюється в одиницях, що називаються фарадами, при цьому конденсатори стартерів зазвичай мають близько 10 мікрофарад (мільйонні частки фарада). У поєднанні з котушкою конденсатор створює другу фазу, яка веде першу на 90 градусів. Цього достатньо для створення обертового магнітного поля і запуску двигуна. Як тільки двигун набере швидкість, відцентровий вимикач від'єднує котушку стартера та конденсатор, інакше вони заважатимуть ефективності двигуна.
Конденсатори запуску та запуску
Варіант схеми конденсатора стартера використовує два конденсатори: великий, щоб запустити двигун, і менший, щоб він працював. Це покращує характеристики більших електродвигунів.