Специально для mozgochiny.ru
Представляю вашему вниманию статью о том, как своими руками собрать не совсем обычный электродвигатель, а точнее двигатель Мендосино.
Двигатель состоит из вращающегося вала, который удерживается на магнитах, закрепленных друг напротив друга. Питание обеспечивают солнечные панели (установленные на вращающейся оси), что генерируют ток, который проходит через катушки ротора.
Стоит отметить, что этот двигатель не очень мощный. Вы не сможете использовать его в электромобиле. По сути – это забавная научная самоделка, которая наглядно демонстрирует принципы работы большинства электродвигателей.
Шаг 1: Материалы/инструменты
Для изготовления ротора нам понадобится:
- Деревянный штырь диаметром 13 мм;
- Шпон;
- Термоклей;
- Обмоточная проволока диаметром 0,28 мм;
- Четыре солнечных панели «SZGD5433» (3.0V 45mA);
- Два кольцевых магнита «RX088».
Для основы:
- Доски и рейки;
- Тонкий кусок алюминия для стены;
- Двенадцать магнитов «RX033CS-N».
Шаг 2: Размещаем магниты на валу
За основу был взят деревянный штырь диаметром 13 мм и длиной 25 см.
Закрепим кольцевые магниты RX088 на валу.
Шаг 3:
Необходимо определить интервал между двумя основными парами магнитов.
Если магниты будут очень близко друг к другу, «плавающий магнит» будет располагаться над ними в неустойчивом положении. Если они будут слишком далеко друг от друга – магнит просто не будет держаться в воздухе.
После того, как вы определились с расстоянием (76 мм между центрами магнитов), установим дальнюю пару магнитов основы немного дальше от стены (по сравнению с магнитом на валу). Это обеспечит устойчивость, так как вал имеет тенденцию «задираться вверх».
Шаг 4: Теория «псевдо-левитации»
Теорема Ирншоу говорит о том, что отталкивающиеся магниты не стабильны. Нужна дополнительная сила, что заставит магниты парить в воздухе.
Псевдо-левитация ограничивает движение магнитов, используя некоторую привязку или своеобразный ограничитель.
Если установить параллельно оси 2 магнитных диска, то между ними возникнет карман стабильности.
Два набора магнитов заставят вал парить. При этом он будет стабильным только в одной точке – в месте контакта со стеной.
Шаг 5: Обмотка медным проводом
Изготовим ротор из шпона, соединив части термоклеем.
Начнём наматывать медный провод вокруг ротора. Сделаем десять витков, удерживая провод на одной стороне вала, а затем ещё десять в противоположную от вала сторону.
Наматывая провод, рекомендую вести счёт виткам, что бы не сбиться. Повторяем всё то же самое, на противоположной стороне, пересекая первую обмотку.
Для поделки выберем 0,28 мм экранированный провод и намотаем приблизительно 1000 витков в каждой катушке.
Шаг 6: Подключаем солнечные панели
Как только обмотка намотана, пометим провода, чтобы можно было бы отследить направление катушки и знать где какой провод. На фото показана солнечная панель с проводами, спаянными вместе. Лента нужна, чтобы предотвратить обрыв соединений во время сборки.
Скрепляем панели, как показано на рисунке. На нём показан всего один набор панелей с единственной катушкой. В катушке показано только несколько обмоток (для ясности). Добавим в двигатель второй набор панелей и катушку таким же способом.
Шаг 7:
Собраний ротор получился довольно тяжёлым, поэтому пришлось использовать сборки из трёх магнитов RX033CS-N, что располагались в четырёх точках основы.
Спасибо за внимание :-)
( Специально для МозгоЧинов #Levitating-Solar-Motor» target=»_blank»>)
прокомментирую своё мнение по вышеперечисленному. Мендосинский мотор по соотношению видимая простота/точный подход ко всему можно сравнить с космической ракетой. На вид всё просто, но суть таится в каждой мелочи.1. как и в ракете, сначала надо было продумать как сделать ротор мотора максимально лёгким, а не брать всё, что есть под руками. 2. Положение роторного магнита со свободной стороны оси показано не правильно — роторный магнит должен быть немного правее опорного (как и у упора), иначе будет как лебедь, рак и щука — правая пара выталкивается вправо, а левая — влево. Они должны выталкивать ось в одну сторону, т.е. — вправо, в упор. 3. Выбирать кольцевые магниты в качестве опорных тоже сомнительно — отверстие в центре им ни к чему, разве только в качестве крепления. Дисковый магнит с такими же размерами будет сильнее кольцевого. 4. Конечно в статье ошибка — провод должен быть в эмалевой изоляции типа ПЭВ, ПЭТВ, ПЭЛ, а не экранированный. 5. 1000 витков провода, да ещё и 0,28 считаю перебором. Всё должно быть оптимальным — достаточно 100 — 200 витков. Учитывая напряжение элементов — это около 200 витков и проводом максимум 0,2, а то и меньше. всё это делает конструкцию тяжелее и неповоротливее. По солнечным элементам: лучше брать кристаллы с меньшим напряжением (0,5 вольта), но с большим током — эффективность элемента значительно выше, т.к. это будет монокристалл на всю площадь, а не спайка нескольких и витков, согласно закона Ома надо меньше, 150 — предел. 6. Магнитные пары опора/ось надо будет подобрать оптимально (количество в опоре и на оси). Если сила отталкивания будет малой, то ротор при работе может цеплять за основание (центральный магнит). Если сила будет превышена, ротор может выбросить из магнитного поля опорных магнитов при малейшем толчке. 7. Обратите внимание на самые дешёвые модели Мендосино на китайских сайтах — там не даром написано, что это «Солнечный» мотор, некоторые честно пишут, что от люминесцентных ламп мотор не работает. А всё потому, что это самая дешёвая модель — солнечный элемент самый маленький, магнитов на оси мало — он не сможет развить мощность достаточную для старта от слабого освещения, моделька миниатюрная, цена того и стоит. 8. Серьёзно надо отнестись к конечному действию — балансировке ротора. Ротор в затенённом помещении должен занимать произвольное положение, а не поворачиваться всегда одним боком. Если всё это соблюдено, мотор должен запускаться от света пламени свечи или фонарика мобильника как в ролике https://vk.com/public78793337?z=video-78793337_456239030%2Fe5c7f68ee53714b330%2Fpl_wall_-78793337
мвгниты покуй какие , тупоголовые вы мои нижние от винта пойдут только под углом ставить придется провод тоже покуй какой чем тоньше тем лучше, американец у которого этот долбоеб спиздил статью просто с дырками под шурупы покупал , и кстати 1000 витков это для него пусть мотает хватит 100-150 , в общем опять в школу бы вам всем ,все как всегда на этом сайте для недоучек
единственный нормальный комментарий)))
подскажите пожалуйста , по магнитам . По той маркировке, которая прописана у вас выше ничего подобрать не могу , есть какие то другие характеристики и габаритные размеры
Скажите пожалуйста , по марке магнитов которую вы указываете ничего не могу подобрать , может пропишите их габариты и характеристики
«Для поделки выберем 0,28 мм экранированный провод» какой это провод, укажи марку. :)
не «эканированный», а «эмалированный» :-)