为什么交流电机启动时需要电容器？

交流电机，特别是 单相感应电动机，通常需要使用电容器来启动，原因如下：

三相交流电动机可以产生 旋转磁场 直接来自三相电源，与转子相互作用产生扭矩，使电机旋转。然而，单相交流电源产生的 脉动磁场 （磁场只在幅值上变化，但不旋转）。脉动磁场无法产生使转子从静止状态转动所需的启动扭矩。

为了在单相电机中产生旋转磁场，我们需要引入 相位差 两个绕组（通常是主绕组和辅助绕组）之间。电容器与辅助绕组串联。

当交流电流流过电路时，电容器使辅助绕组中的电流带领电压（相反，主绕组中的电流在一定程度上滞后于电压）。两个绕组中电流的相位差导致产生两个异相磁场。这两个异相磁场的组合产生了一个 旋转磁场.

旋转磁场穿过转子导体，在其中感应出电流。根据楞次定律和电磁感应原理，这些感应电流与旋转磁场相互作用，产生 启动扭矩，足以克服转子的静摩擦力和惯性，使电机开始旋转。

电容器——启动电机：电容器仅在启动阶段使用。一旦电机达到一定转速（通常约为同步转速的 70% 至 80%），离心开关就会将辅助绕组和电容器从电路中断开。之后，电机将仅依靠主绕组运行。
电容启动运行电机：启动和运行都需要用到电容器。电容器有两种：一种是较大的电容器，用于启动（启动后通过离心开关断开）；另一种是较小的电容器，它留在电路中以改善运行性能，从而提高运行期间的功率因数和效率。

总之，电容器在单相交流电机中至关重要，它通过在绕组电流之间引入相移来产生启动所需的旋转磁场。