มอเตอร์ AC โดยเฉพาะ มอเตอร์เหนี่ยวนำเฟสเดียวมักต้องใช้ตัวเก็บประจุในการสตาร์ทเนื่องจากเหตุผลดังต่อไปนี้:
1. ความต้องการสนามแม่เหล็กสำหรับการหมุน
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสสามารถสร้าง สนามแม่เหล็กหมุน โดยตรงจากแหล่งจ่ายไฟสามเฟส ซึ่งทำปฏิกิริยากับโรเตอร์เพื่อสร้างแรงบิดและทำให้มอเตอร์หมุน อย่างไรก็ตาม แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวจะสร้าง สนามแม่เหล็กแบบเต้นเป็นจังหวะ (สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงเพียงขนาดเท่านั้นแต่ไม่หมุน) สนามแม่เหล็กที่สั่นเป็นจังหวะไม่สามารถสร้างแรงบิดเริ่มต้นที่จำเป็นเพื่อให้โรเตอร์เคลื่อนที่จากจุดหยุดนิ่งได้
2. บทบาทของตัวเก็บประจุในการสร้างสนามหมุน
ในการสร้างสนามแม่เหล็กหมุนในมอเตอร์เฟสเดียว เราจำเป็นต้องแนะนำ ความแตกต่างของเฟส ระหว่างขดลวดสองเส้น (โดยทั่วไปคือขดลวดหลักและขดลวดเสริม) ตัวเก็บประจุจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับขดลวดเสริม
เมื่อกระแสไฟฟ้าสลับไหลผ่านวงจร ตัวเก็บประจุจะทำให้กระแสไฟฟ้าในขดลวดเสริม ตะกั่ว แรงดันไฟฟ้า (ในทางตรงกันข้าม กระแสในขดลวดหลักจะช้ากว่าแรงดันไฟฟ้าในระดับหนึ่ง) ความแตกต่างของเฟสระหว่างกระแสในขดลวดทั้งสองนี้ส่งผลให้เกิดสนามแม่เหล็กสองสนามที่อยู่นอกเฟส การรวมกันของสนามแม่เหล็กนอกเฟสทั้งสองนี้ก่อให้เกิด สนามแม่เหล็กหมุน.
3. การสร้างแรงบิดเริ่มต้น
สนามแม่เหล็กหมุนนี้จะตัดผ่านตัวนำของโรเตอร์ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในตัวนำ ตามกฎของเลนซ์และหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ปฏิสัมพันธ์ระหว่างกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเหล่านี้กับสนามแม่เหล็กหมุนจะสร้าง แรงบิดเริ่มต้นซึ่งเพียงพอที่จะเอาชนะแรงเสียดทานสถิตและความเฉื่อยของโรเตอร์ ทำให้มอเตอร์เริ่มหมุน
4. ประเภทของการใช้งานตัวเก็บประจุ
- ตัวเก็บประจุ – สตาร์ทมอเตอร์:ตัวเก็บประจุจะถูกใช้เฉพาะในช่วงเริ่มต้นเท่านั้น เมื่อมอเตอร์มีความเร็วถึงระดับหนึ่ง (โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 70-80% ของความเร็วซิงโครนัส) สวิตช์แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะตัดการเชื่อมต่อขดลวดเสริมและตัวเก็บประจุออกจากวงจร จากนั้นมอเตอร์จะทำงานโดยใช้ขดลวดหลักเพียงอย่างเดียว
- ตัวเก็บประจุ – สตาร์ท – รันมอเตอร์:ตัวเก็บประจุถูกใช้ทั้งสำหรับการสตาร์ทและการทำงาน มีตัวเก็บประจุสองตัว: ตัวเก็บประจุตัวใหญ่สำหรับการสตาร์ท (ตัดการเชื่อมต่อด้วยสวิตช์แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางหลังจากสตาร์ท) และตัวเก็บประจุตัวเล็กกว่าที่ยังคงอยู่ในวงจรเพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้น ให้ค่าตัวประกอบกำลังและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นระหว่างการทำงาน
โดยสรุปแล้ว ตัวเก็บประจุมีความจำเป็นในมอเตอร์กระแสสลับเฟสเดียวเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุนที่จำเป็นสำหรับการสตาร์ทโดยการแนะนำการเลื่อนเฟสระหว่างกระแสไฟฟ้าที่พันกัน