Co to jest silnik homopolarny?

Silnik homopolarny jest urządzeniem, które przekształca pole magnetyczne i bezpośredni prąd elektryczny (DC). Główne części to magnes stały z sąsiednim metalowym dyskami i wałem; Homopolarne oznacza, że ​​tylko jeden biegun lub strona magnesu znajduje się obok wirnika. Prąd stały jest stosowany do dysku i obraca się z powodu wpływu prądu przechodzącego przez pole magnetyczne. Naukowiec Michael Faraday po raz pierwszy zademonstrował efekt w 1821 r. Z drutem obracającym się wokół magnesu w kąpieli rtęci.

elektryczność może być również wytwarzana przez silnik homopolarny, który działa jak generator, obracając metalową płytę przez pole magnetyczne. Obracający się dysk utworzy prąd DC, który można przechowywać w baterii. Chociaż ta zasada nie jest praktyczna w przypadku obiektów o dużej generacji, generator pojedynczego bieguna może być przydatny, gdy potrzebny jest prąd DC.

Kolejną odmianą silnika homopolarnego było koło Barlowa. Matematyk Peter Barlow opracował koło w 1822Te efekt Faraday. Koło Barlowa wykorzystuje obracającą się metalową płytę podłączoną do akumulatora i zawieszona nad tacą lub korytem rtęci otoczonego magnesem stałym. Gdy obracający się dysk jest opuszczony do rtęci i zakończenie obwodu elektrycznego, prąd oddziałuje z polem magnetycznym, a koło się obraca.

Jedną zaletą technologii silnika pojedynczego bieguna jest zmniejszenie części. Silniki z przewodowym stojanem cewki i wirnikiem muszą również użyć komutatora do prawidłowego działania. Komutator to urządzenie, które odwraca polaryzację silnika w miarę obracania wirnika. Jest to konieczne, ponieważ wirnik zmienia pozycję w polu magnetycznym silnika, a zmiana polaryzacji jest konieczna, aby zapewnić moment obrotowy lub siłę obrotową.

Istnieje wiele praktycznych zastosowań dla silnika homopolarnego. Napęd statków zaczął używać tych silników w XX wieku, a dyski elektryczne zastępują diesel EnginES podłączone do wałków napędowych przechodzących przez kadłub statku. Generatory elektryczne mogą wytwarzać zasilanie prądu stałego dla systemów podłączonych bezpośrednio do śmigierzy.

Począwszy od początku XXI wieku, dyski elektryczne zostały zainstalowane w obracających się strąkach pod pokuą statku, który może zapewnić ciąg w dowolnym kierunku. Ta technologia zapewnia dobrą wydajność napędu i zapewnia doskonałą kontrolę statku w dokowaniu i manewrowaniu. Krągi można kontrolować z mostu statku z joystickiem i eliminować wały napędowe z ich konserwacją i potencjalnym problemem z wyciekiem.

Technologia badana na różnych urządzeniach od 1700 roku jest przyspieszeniem liniowym, znanym w rozwoju broni jako pistoletu kolejowym. Liniowe akceleratory wykorzystują zasady motoryczne Faradaya, energetyzując podwójną szynę o energii elektrycznej. Metalowe sanki lub pocisk spoczywa na szynach, a prąd przejeżdża przez sanki z jednej szyny do drugiej. Powstały efekt jest silnikiem homopolarnym. Zamiast zgnijaćJednak sanie lub pocisk są napędzane przy rosnącej prędkości wzdłuż szyny.