Qu'est-ce qu'un moteur homopolaire?

Un moteur homopolaire est un dispositif qui convertit un champ magnétique et un courant électrique direct (DC) en mouvement. Les pièces principales sont un aimant permanent avec un disque métallique et un arbre adjacents; L'homopolaire signifie qu'un seul poteau ou un côté de l'aimant est à côté du rotor. Le courant direct est appliqué au disque et il tourne en raison des effets du courant passant par le champ magnétique. Le scientifique Michael Faraday a d'abord démontré l'effet en 1821 avec un fil tournant autour d'un aimant dans un bain de mercure.

L'électricité peut également être générée par un moteur homopolaire, qui agit comme un générateur en faisant tourner le disque métallique à travers le champ magnétique. Le disque rotatif créera un courant CC qui peut être stocké dans une batterie. Bien que ce principe ne soit pas pratique pour les installations de grande génération, un générateur à pôle unique peut être utile lorsque le courant CC est nécessaire.

Une autre variation du moteur homopolaire était la roue de Barlow. Le mathématicien Peter Barlow a développé la roue en 1822 pour démontrerTe à l'effet Faraday. La roue de Barlow utilise un disque métallique rotatif connecté à une batterie et suspendu au-dessus d'un plateau ou d'un creux de mercure entouré d'un aimant permanent. Lorsque le disque rotatif est abaissé dans le mercure et qu'un circuit électrique est terminé, le courant interagit avec le champ magnétique et la roue tourne.

L'un des avantages de la technologie du moteur à pôles est une réduction des pièces. Les moteurs avec un stator de bobine de fil et le rotor doivent également utiliser un commutateur pour un bon fonctionnement. Un commutateur est un appareil qui inverse la polarité du moteur au fur et à mesure que le rotor tourne. Cela est nécessaire car le rotor change de position dans le champ magnétique moteur, et le changement de polarité est nécessaire pour fournir un couple ou une force de rotation.

Il existe une variété d'applications pratiques pour un moteur homopolaire. La propulsion du navire a commencé à utiliser ces moteurs au 20e siècle, avec des disques électriques remplaçant le moteur dieselES connecté aux arbres de conduite passant par la coque du navire. Les générateurs électriques peuvent produire une alimentation CC pour les systèmes connectés directement aux propulseurs.

À partir du début du 21e siècle, des disques électriques ont été installés dans des gousses rotatives sous la quille d'un navire qui peuvent fournir une poussée dans n'importe quelle direction. Cette technologie offre une bonne efficacité de propulsion et offre un excellent contrôle des navires pour l'amarrage et les manœuvres. Les gousses peuvent être contrôlées à partir d'un pont de navire avec un joystick et éliminer les arbres d'entraînement avec leurs problèmes d'entretien et de fuite potentiels.

Une technologie étudiée dans divers appareils depuis les années 1700 est l'accélération linéaire, connue dans le développement d'armes sous le nom d'un pistolet ferroviaire. Les accélérateurs linéaires profitent des principes du moteur de Faraday en dynamisant un double rail avec une puissance électrique. Un traîneau métallique ou un projectile repose sur les rails, le courant passant par le traîneau d'un rail à l'autre. L'effet résultant est un moteur homopolaire. Plutôt que de pourrircependant, le traîneau ou le projectile sont propulsés à des vitesses croissantes le long du rail.