1. AC 단상은 우리가 가정집에서 흔히 사용하는 콘센트 220V를 의미한다. 말 그대로 단상이기 때문에 선이 두 가닥인 것이 맞다. 참고로 콘센트 구멍 2개 중 실제로 전기가 흐르는 것은 하나이고 나머지 하나는 중성선이다. 그렇기 때문에 AC단상에서는 모터를 회전시킬 수 있는 회전자계가 발생하지 않는다. 상이 하나밖에 없기 때문에 +와 -를 교번 하기에 마치 양쪽에서 누르는 것 같달까? 무튼 회전하지 않는다.
2. 그런데 우리는 220V 전원으로 선풍기, 세탁기 등 여러 회전기기를 사용하고 있지 않은가?
그것이 가능한 이유는 콘덴서를 사용하기 때문이다.
콘덴서의 특징이 전압을 충전하는 것인데 전압을 충전하는 과정에서 전압이 전류보다 늦어지는 현상이 발생한다.
이 현상을 이용하여 '차이'를 만든다. 즉, AC 단상 전원에 코일을 두 개 감고, 하나의 코일에만 콘덴서를 감아서 '차이'를 주어 회전자계를 발생시키는 셈이다.
3. AC 3상은 380V로 보통 공장에서 사용하는 전압이다. 전기가 3개의 상에서 흐르기 때문에 여러 가지 장점이 있지만 크게 두 가지를 꼽자면 다음과 같다.
- 루트 3배(1.732배) 더 큰 전력을 얻을 수 있다.
- 3개 상의 합이 직류와 비슷해지기 때문에 배터리를 충전할 때 유리하다.(자동차 배터리도 교류 3 상전원을 사용한다.)
4. 회전기기 즉 모터의 회전속도는 주파수에 비례한다.(속도 N=120F/P) 즉 주파수가 높아지면 속도도 높아지는 셈이다. 즉 주파수를 조정할 수 있다면 속도를 제어할 수 있는 셈이니 인버터의 원리(I=V/2*3.14*F*L)를 활용한다.
예로 인버터 에어컨의 경우 설정온도와 현재온도의 차이를 고려하여 실외기의 회전속도를 조절하여 전력소비 효율을 높이는 원리이다.