Na década de 1880, Nikola Tesla desenvolveu uma série de motores elétricos de corrente alternada (CA). Eles dependiam de energia polifásica - isto é, duas ou três alimentações elétricas de CA em sincronia uma com a outra, com uma alimentação projetada para atingir seu máximo antes das outras. A potência polifásica produz um campo magnético rotativo que aciona o motor. Hoje, nossas casas têm energia CA monofásica. Para que os motores de corrente alternada de seus aparelhos funcionem, os engenheiros acrescentaram capacitores para criar uma fase extra.
AC polifásico
Os geradores nas usinas da concessionária de eletricidade produzem eletricidade em três fases distintas. Cada um tem uma corrente alternada de 60 ciclos, mas os ciclos de cada fase começam e terminam em um padrão de sobreposição. As maiores demandas de energia de equipamentos comerciais e industriais exigem o uso de fiação elétrica nas três fases.
Eletrodomésticos AC
A maioria das casas tem energia elétrica de uma ou duas fases, já que é menos caro do que a fiação trifásica. Você pode fazer coisas mais normais com qualquer uma das três fases originais, como executar um aspirador de pó, uma torradeira ou um computador. A maioria das tomadas em sua casa tem apenas uma fase, medindo 110 volts. Uma tomada de 220 volts terá duas fases.
Motor AC
Um motor elétrico AC tem um rotor interno rodeado por um conjunto de bobinas. Um motor CA trifásico executa diferentes conjuntos de bobinas. Uma fase pode estar se aproximando de um máximo em seu ciclo, a próxima está no máximo, a próxima está diminuindo a partir do máximo. Apenas um conjunto de bobinas por vez produz um campo magnético de força máxima. À medida que cada fase passa por seus ciclos, o ponto magnético máximo gira em torno da circunferência do motor, acionando o rotor.
Capacitor de partida
Com alimentação monofásica, todas as bobinas de um motor começam seu ciclo ao mesmo tempo. O campo magnético não gira, então o rotor não pode se mover. Os engenheiros trabalharam em torno disso usando uma bobina de partida separada em série com um capacitor. Um capacitor é um pequeno dispositivo eletrônico em forma de cilindro que armazena e libera a carga elétrica. Sua capacidade é medida em unidades chamadas farads, com capacitores iniciais tipicamente com cerca de 10 microfarads (milionésimos de um farad). Combinado com a bobina, o capacitor cria uma segunda fase que leva o primeiro em 90 graus. Isso é suficiente para criar um campo magnético rotativo e ligar o motor. Quando o motor atinge a velocidade, um interruptor centrífugo desconecta a bobina de partida e o capacitor, caso contrário, eles interfeririam na eficiência do motor.
Capacitores de partida e operação
Uma variação do capacitor de partida esquema usa dois capacitores: um grande para ligar o motor e um menor para mantê-lo funcionando. Isso melhora o desempenho de motores elétricos maiores.
