Wat is een homopolaire motor?
Een homopolaire motor is een apparaat dat een magnetisch veld omzet en een directe elektrische stroom (DC) in beweging. De belangrijkste onderdelen zijn een permanente magneet met een aangrenzende metalen schijf en as; Homopolar betekent dat slechts één pool of zijkant van de magneet naast de rotor staat. Directe stroom wordt toegepast op de schijf en roteert vanwege de effecten van de stroom die door het magnetische veld gaat. Wetenschapper Michael Faraday demonstreerde eerst het effect in 1821 met een draad die rond een magneet draaide in een kwikbad.
Elektriciteit kan ook worden gegenereerd door een homopolaire motor, die als een generator werkt door de metalen schijf door het magnetische veld te roteren. De roterende schijf maakt een DC -stroom die in een batterij kan worden opgeslagen. Hoewel dit principe niet praktisch is voor faciliteiten voor grote generatie, kan een enkele poolgenerator nuttig zijn wanneer DC -stroom nodig is.
Een andere variatie van de homopolaire motor was het wiel van Barlow. Wiskundige Peter Barlow ontwikkelde het wiel in 1822 tot demonstratieTe het Faraday -effect. Het wiel van Barlow gebruikt een roterende metalen schijf die is aangesloten op een batterij en opgehangen boven een dienblad of trog van kwik omgeven door een permanente magneet. Wanneer de roterende schijf in het kwik wordt neergelaten en een elektrisch circuit is voltooid, interageert de stroom met het magnetische veld en het wiel.
Een voordeel van motorische technologie voor één pool is een vermindering van onderdelen. Motoren met een draadspoelstator en rotor moeten ook een commutator gebruiken voor de juiste werking. Een commutator is een apparaat dat de motorpolariteit omkeert terwijl de rotor draait. Dit is noodzakelijk omdat de rotor van positie verandert in het motormagetische veld en de polariteitsverandering nodig is om koppel of rotatiekracht te bieden.
Er zijn verschillende praktische toepassingen voor een homopolaire motor. Ship Propulsion begon deze motoren te gebruiken in de 20e eeuw, met elektrische schijven die dieselgolet vervangenES verbond met aandrijfassen die door de romp van het schip passeren. Elektrische generatoren kunnen DC -stroom produceren voor systemen die rechtstreeks op propellers zijn verbonden.
Vanaf het begin van de 21e eeuw werden elektrische schijven geïnstalleerd in roterende pods onder de kiel van een schip die stuwkracht in elke richting kunnen bieden. Deze technologie biedt een goede efficiëntie van voortstuwing en biedt uitstekende scheepscontrole voor het aanmeren en manoeuvreren. De pods kunnen worden bestuurd vanuit de brug van een schip met een joystick en aandrijfschachten elimineren met hun onderhouds- en potentiële lekproblemen.
Een technologie die sinds de jaren 1700 in verschillende apparaten is bestudeerd, is lineaire versnelling, bekend in wapenontwikkeling als een spoorpistool. Lineaire versnellers profiteren van de motorprincipes van Faraday door een dubbele rail met elektrische stroom te bekrachtigen. Een metalen slee of projectiel rust op de rails, waarbij de stroom door de slee van de ene rail naar de andere gaat. Het resulterende effect is een homopolaire motor. In plaats van rotAting wordt echter de slee of projectiel voortgestuwd bij toenemende snelheden langs de rail.