Hva er en homopolær motor?
En homopolar motor er en enhet som konverterer et magnetfelt og en direkte elektrisk strøm (DC) til bevegelse. Hoveddelene er en permanent magnet med en tilstøtende metallskive og skaft; Homopolar betyr at bare en stolpe eller side av magneten ligger ved siden av rotoren. Likestrøm brukes på platen og den roterer på grunn av effekten av strømmen som går gjennom magnetfeltet. Forsker Michael Faraday demonstrerte først effekten i 1821 med en ledning som roterte rundt en magnet i et kvikksølvbad.
Elektrisitet kan også genereres av en homopolar motor, som fungerer som en generator ved å rotere metallskiven gjennom magnetfeltet. Den roterende platen vil lage en DC -strøm som kan lagres i et batteri. Selv om dette prinsippet ikke er praktisk for store generasjonsanlegg, kan en enkelt polgenerator være nyttig når DC -strøm er nødvendig.
En annen variant av den homopolare motoren var Barlows hjul. Matematiker Peter Barlow utviklet hjulet i 1822 for å demonstrereTe Faraday -effekten. Barlow's Wheel bruker en roterende metallskive koblet til et batteri og suspendert over et brett eller et trau med kvikksølv omgitt av en permanent magnet. Når den roterende platen senkes ned i kvikksølvet og en elektrisk krets er fullført, samhandler strømmen med magnetfeltet og hjulet svinger.
En fordel med enkeltpolemotorteknologi er en reduksjon i deler. Motorer med en trådspolestator og rotor må også bruke en kommutator for riktig drift. En kommutator er en enhet som reverserer den motoriske polariteten når rotoren svinger. Dette er nødvendig fordi rotoren endrer posisjon i det motoriske magnetfeltet, og polaritetsendringen er nødvendig for å gi dreiemoment eller rotasjonskraft.
Det er en rekke praktiske anvendelser for en homopolær motor. Skip fremdrift begynte å bruke disse motorene på 1900 -tallet, med elektriske stasjoner som erstatter dieselmotorenES koblet til drivaksler som passerer gjennom skipets skrog. Elektriske generatorer kan produsere DC -kraft for systemer koblet direkte til propeller.
Fra begynnelsen av det 21. århundre ble elektriske stasjoner installert i roterende belg under en skipskjøl som kan gi skyvekraft i alle retninger. Denne teknologien gir god effektivitet av fremdrift, og gir utmerket skipskontroll for dokking og manøvrering. Pods kan kontrolleres fra en skipsbro med en joystick, og eliminere drivaksler med deres vedlikeholds- og potensielle lekkasjeproblemer.
En teknologi studert i forskjellige enheter siden 1700 -tallet er lineær akselerasjon, kjent i våpenutvikling som en jernbanepistol. Lineære akseleratorer utnytter Faradays motoriske prinsipper ved å gi en dobbel jernbane med elektrisk kraft. En metallslede eller prosjektil hviler på toppen av skinnene, med strømmen som går gjennom sleden fra den ene skinne til den andre. Den resulterende effekten er en homopolar motor. Snarere enn råteAting er imidlertid sleden eller prosjektilet drevet med økende hastigheter langs skinnen.