På 1880-talet utvecklade Nikola Tesla en serie växelströmsmotorer (AC). De förlitade sig på polyphase power - det vill säga två eller tre AC elektriska flöden synkroniseras med varandra, med ett flöde som är konstruerat för att nå sitt maximalt före de andra. Polyfasskraft ger ett roterande magnetfält som driver motorn. Idag har våra hem enfas växelström. För att AC-motorerna ska fungera i dina apparater, lägger ingenjörerna kondensatorer till för att skapa en extra fas.

Polyfas AC

Generatorerna på elkraftverkets kraftverk gör el i tre olika faser. Var och en har en 60-växlad växelström, men cyklerna i varje fas börjar och slutar i ett överlappande mönster. De större kraven på kommersiell och industriell utrustning kräver användning av elektriska ledningar i alla tre faserna.

Hushålls AC

De flesta bostäder har en- eller tvåfas elektrisk kraft, eftersom det är mindre dyrare än trefasledningar. Du kan göra de flesta normala saker med någon av de tre ursprungliga faserna, till exempel kör en dammsugare, en brödrost eller en dator. De flesta uttag i ditt hem har bara en fas, som mäter 110 volt. En 220-volts utlopp kommer att ha två faser.

AC-motor

En växelströmsmotor har en inre rotor omgiven av en uppsättning spolar. En trefas växelströmsmotor kör olika uppsättningar spolar. En fas kan närma sig maximalt i sin cykel, nästa är högst, nästa faller från max. Endast en uppsättning spolar i taget gör ett magnetfält med högsta styrka. När varje fas går igenom sina cykler roterar den maximala magnetiska punkten runt motorns omkrets och driver rotorn.

Startkondensator

Med enfasig kraft börjar alla motorens spolar sin cykel på samma gång. Magnetfältet roterar inte, så rotorn kan inte röra sig. Ingenjörer arbetade runt detta med hjälp av en separat startspole i serie med kondensator. En kondensator är en liten cylinderformad elektronisk apparat som lagrar och släpper ut elektrisk laddning. Dess kapacitet mäts i enheter som kallas farads, med startkondensatorer som typiskt har omkring 10 mikrofarader (miljonder 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 går fort, kopplar en centrifugalbrytare startspolen och kondensatorn, annars skulle de störa motorens effektivitet.

Startkondensatorer

En variation av startkondensatorn systemet använder två kondensatorer: en stor för att starta motorn, och en mindre för att hålla den igång. Detta förbättrar prestandan hos större elmotorer.