Vad är en homopolär motor?
En homopolär motor är en anordning som omvandlar ett magnetfält och en direkt elektrisk ström (DC) till rörelse.Huvuddelarna är en permanent magnet med en angränsande metallskiva och axel;Homopolär betyder att bara en pol eller sida av magneten är bredvid rotorn.Riktström appliceras på skivan och den roterar på grund av effekterna av strömmen som passerar genom magnetfältet.Forskaren Michael Faraday demonstrerade först effekten 1821 med en tråd som roterade runt en magnet i ett kvicksilverbad.
Elektricitet kan också genereras av en homopolär motor, som fungerar som en generator genom att rotera metallskivan genom magnetfältet.Den roterande skivan skapar en likström som kan lagras i ett batteri.Även om denna princip inte är praktisk för stora generationsanläggningar, kan en enda polgenerator vara användbar när likström behövs.
En annan variation av den homopolära motorn var Barlows hjul.Matematikern Peter Barlow utvecklade hjulet 1822 för att visa Faraday -effekten.Barlows Wheel använder en roterande metallskiva ansluten till ett batteri och upphängt ovanför ett bricka eller tråg av kvicksilver omgiven av en permanent magnet.När den roterande skivan sänks ner i kvicksilveret och en elektrisk krets är klar, interagerar strömmen med magnetfältet och hjulet svänger.
En fördel med enstolmotorstekniken är en minskning av delar.Motorer med en trådspolstator och rotor måste också använda en kommutator för korrekt drift.En kommutator är en anordning som vänder motorpolariteten när rotorn svänger.Detta är nödvändigt eftersom rotorn ändrar position i motormagnetfältet, och polaritetsförändringen behövs för att tillhandahålla vridmoment eller rotationskraft.
Det finns en mängd praktiska tillämpningar för en homopolär motor.Ship Propulsion började använda dessa motorer under 1900 -talet, med elektriska enheter som ersätter dieselmotorer anslutna för att driva axlar som passerar genom fartygsskrovet.Elektriska generatorer kan producera likström för system som är anslutna direkt till propeller.
Från början av 2000 -talet installerades elektriska enheter i roterande skidor under en fartygsköl som kan ge tryck i valfri riktning.Denna teknik ger god framdrivningseffektivitet och ger utmärkt fartygskontroll för dockning och manövrering.Skidorna kan kontrolleras från en fartygsbrygga med en joystick och eliminera drivaxlar med deras underhåll och potentiella läckageproblem.
En teknik som studeras i olika enheter sedan 1700 -talet är linjär acceleration, känd i vapenutveckling som en järnvägspistol.Linjära acceleratorer drar nytta av Faradays motoriska principer genom att aktivera en dubbel skena med elkraft.En metallsläde eller projektil vilar ovanpå skenorna, med strömmen som passerar genom släden från en skena till den andra.Den resulterande effekten är en homopolär motor.I stället för att rotera drivs emellertid släden eller projektilen med ökande hastigheter längs skenan.