Мендосинский мотор

Мендоси́нский магни́тно-со́лнечный мото́р Ла́рри Спри́нга, или мендоси́нский мото́р, двигатель (англ. Larry Spring's Magnetic Levitation Mendocino Brushless Solar Motor) — разновидность маломощного бесколлекторного электрического двигателя с ротором на магнитных подшипниках и питанием от источника света. Из-за крайне низкой мощности такие моторы обычно используются только в качестве технических демонстраций.

Описание

Мотор двигателя состоит из ротора многоугольного (обычно квадратного) сечения, насаженного на вал. Ротор имеет два набора обмоток с питанием от солнечных батарей. Вал расположен горизонтально, вблизи его концов находятся два постоянных кольцевых магнита. Магниты на валу обеспечивают левитацию, так как находятся над отталкивающими постоянными магнитами, расположенными в основании. Дополнительный магнит, находящийся под ротором, создаёт магнитное поле, которое взаимодействуя с током в обмотках ротора создаёт крутящий момент.

Освещение подаётся с одной из сторон. Когда свет падает на одну из солнечных батарей, она генерирует электрический ток, который течёт по обмотке ротора. Этот ток создает магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнита под ротором. Это взаимодействие приводит ротор во вращение. При повороте ротора следующая солнечная батарея обращается к источнику света и возбуждает ток в следующей обмотке. Процесс повторяется до тех пор, пока на батареи падает свет. Можно провести аналогию с работой коллекторного двигателя постоянного тока: вместо щёточного электрического коллектора в данном двигателе используется «световой коллектор».

Поскольку невозможно сделать статическую устойчивую магнитную подвеску на постоянных магнитах^{[прим. 1]}, с одной или двух сторон ось опирается на стенку. Магнитная подвеска очень неустойчива, и важно хорошо сбалансировать ротор.

Существующие в настоящее время мендосинские моторы развивают очень низкую мощность.

История

Мендосинский мотор был изобретён в 1994 году американским конструктором и популяризатором науки Ларри Спрингом^[1]. Назван по имени округа Мендосино в штате Калифорния, где проживал изобретатель.

Идея светового коммутируемого двигателя, где солнечная энергия преобразовывалась бы в солнечных батареях и питала отдельные катушки двигателя, была впервые описана Дэрилом Чапином в эксперименте с солнечной энергией в 1962 году^[2]. Эксперимент был проведён в Bell Labs, где Чапин вместе со своими коллегами Кельвином Фуллером и Джеральдом Пирсоном изобрели современные солнечные элементы в 1954 году^[3]. Вместо магнитной левитации в двигателе Чапина использовался стеклянный цилиндр вращающийся на острие иглы, которая служила подшипником скольжения с очень низким трением.

См. также

• Левитрон

Примечания

1. Если не ограничиваться полностью статичной системой, то подвеска на постоянных магнитах вполне возможна с применением следящей системы автоматического регулирования, но тогда в систему должна постоянно поступать энергия для питания этой системы (для примера см. статью Левитрон). Другой вариант — применения сверхпроводников

Источники

1. Larry Spring’s Magnetic Levitation Mendocino Brushless Solar Motor  (неопр.). Дата обращения: 28 декабря 2011. Архивировано 25 апреля 2012 года.
2. Daryl M. Chapin. Uses and Demonstrations // Bell System Science Experiment No. 2: Energy from the Sun : [англ.] / Bell Telephone Laboratories, Inc.. — 1962. — P. 77.
3. Bell System Memorial: Bell Labs Science Kits (Energy From The Sun) Архивировано 31 мая 2009 года.

Ссылки

• Mendocino motor and a different approaches to its control / Mechatronika, 2012 15th International Symposium 5—7 Dec. 2012
• Photovoltaic Motors Review, Comparison and Switched Reluctance Motor Prototype // 2015 Tenth International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER)
• Mendocino motor (видео)
• Motor Mendocino: [1] (видео)