Hvad er en homopolær motor?
En homopolær motor er en enhed, der konverterer et magnetfelt og en direkte elektrisk strøm (DC) til bevægelse.Hoveddelene er en permanent magnet med en tilstødende metalskive og skaft;Homopolar betyder, at kun en pol eller side af magneten ligger ved siden af rotoren.Direkte strøm påføres på disken, og den roterer på grund af virkningerne af den strøm, der passerer gennem magnetfeltet.Forsker Michael Faraday demonstrerede først effekten i 1821 med en tråd, der roterer rundt om en magnet i et kviksølvbad.
Elektricitet kan også genereres af en homopolær motor, der fungerer som en generator ved at rotere metalskiven gennem magnetfeltet.Den roterende disk vil skabe en DC -strøm, der kan opbevares i et batteri.Selvom dette princip ikke er praktisk for store generationsfaciliteter, kan en enkelt polgenerator være nyttig, når DC -strøm er nødvendig.
En anden variation af den homopolære motor var Barlows Wheel.Matematiker Peter Barlow udviklede hjulet i 1822 for at demonstrere Faraday -effekten.Barlows Wheel bruger en roterende metalskive, der er forbundet til et batteri og ophængt over en bakke eller trug af kviksølv omgivet af en permanent magnet.Motorer med en trådspolestator og rotor skal også bruge en kommutator til korrekt drift.En kommutator er en enhed, der vender den motoriske polaritet, når rotoren drejer.Dette er nødvendigt, fordi rotoren ændrer position i det motoriske magnetfelt, og polaritetsændringen er nødvendig for at tilvejebringe drejningsmoment eller rotationskraft.
Der er en række praktiske anvendelser til en homopolær motor.Skibets fremdrift begyndte at bruge disse motorer i det 20. århundrede, med elektriske drev, der erstattede dieselmotorer, der er forbundet til at drive aksler, der passerer gennem skibsskroget.Elektriske generatorer kan producere DC -strøm til systemer, der er tilsluttet direkte til propeller.
Begyndende i det tidlige 21. århundrede blev der installeret elektriske drev i roterende bælg under en skibe køl, der kan give tryk i enhver retning.Denne teknologi giver en god effektivitet af fremdrift og giver fremragende skibskontrol til docking og manøvrering.Bælgene kan kontrolleres fra en skibsbro med en joystick og eliminere drivaksler med deres vedligeholdelse og potentielle lækageproblemer.
En teknologi, der studeres i forskellige enheder siden 1700 -tallet, er lineær acceleration, kendt i våbenudvikling som en jernbanepistol.Lineære acceleratorer drager fordel af Faradays motoriske principper ved at styrke en dobbelt skinne med elektrisk strøm.En metalslæde eller projektil hviler på toppen af skinnerne, med den aktuelle, der passerer gennem slæden fra den ene skinne til den anden.Den resulterende effekt er en homopolær motor.I stedet for at rotere, fremdrives slæden eller projektilet imidlertid ved stigende hastigheder langs skinnen.