单相电机需要添加电容器主要是为了实现起动以及提高功率因素。下面将详细讨论电容器在单相电机中的作用。

首先，需要明确的是，单相电机是由一个主电流通过定子产生的磁场和一个次电流通过绕组产生的磁场之间的作用而旋转的。由于单相电源只提供了一个电源相位，所以无法直接产生旋转磁场。因此，为了使单相电机起动，我们需要采取一些额外的措施。添加电容器是其中一种常见的方法。

具体作用如下：

1. 产生相位差：电容器通过电容器的容性反应（即电容器的充电和放电过程），可以产生一个相位差，使得电机的起动转矩得以产生。当单相电机启动时，通过添加电容器可以实现两个磁场的旋转速度之差，从而为电机提供足够的起动力。

2. 提高功率因素：单相电机通常具有较低的功率因素（即功率因数）。功率因数是描述电流和电压之间相位差的指标。如果功率因素低，电机的效率会降低，从而浪费了大量的电能。通过添加电容器，可以改善单相电机的功率因数。电容器通过提供额外的无功功率来抵消单相电机的感性无功功率，从而提高功率因素，提高电机的效率。

3. 平衡电源：单相电机在运行过程中会对电网产生较大的谐波电流，增加电网的负荷。通过添加电容器，可以在一定程度上抵消这些谐波电流，减轻对电网的负荷，保持电网的稳定运行。

4. 减少振荡：由于单相电机只有一个电源相位，其转矩会随着时间的推移而波动。通过添加电容器，可以减少电机运行过程中的振荡。电容器的作用类似于缓冲器，可以平滑电机的工作状态，减少振荡。

5. 提高起动转矩：添加电容器可以增加单相电机的起动转矩，改善电机的起动能力。在启动过程中，电容器提供额外的无功功率，增加了电机的旋转磁场，从而提高了起动转矩。

需要注意的是，添加电容器需要根据单相电机的额定功率和电压进行合理选择。选择不当或使用不合适的电容器可能会导致电机起动困难、运行不稳定甚至烧毁电机。因此，在选择和使用电容器时，请务必遵循相关的技术规范和安全指南。