Доңғалақтың электр қозғалтқышы және оның жұмыс принципі
Ball bearing motor
Доптық подшипник қозғалтқышы: құрылысы, жұмыс принципі, артықшылықтары мен қолданылуы. Төмен вольтты тоқтан айналмалы қозғалыс алатын ерекше электрмотор.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Шарлы подшипникпен жұмыс істейтін мотор немесе шарлы жарыс моторы ішкі және сыртқы темір жолдары арасынан радиалды ток өтетін, айналмалы қозғалыс жасау үшін қарапайым кішкентай шарлы подшипник жиынтығынан тұрады.
A ball bearing motor or ball race motor consists simply of a small ball bearing assembly with provision for passing current radially between inner and outer tracks to produce circular motion.
Түсіндірме
Шарлы подшипниктер моторы – екі шарлы подшипниктерден тұратын, ішкі жарықтары ортақ өткізгіш білікке бекітілген, ал сыртқы жарықтары жоғары ток, төмен кернеулі қуат көзіне қосылған ерекше электр моторы. Баламалы конструкцияда сыртқы жарықтар металл түтік ішіне орналасады, ал ішкі жарықтар өткізбейтін бөлігі бар (мысалы, оқшаулағыш таяқшаға бекітілген екі гильза) білікке орналасады. Бұл әдістің артықшылығы – түтік инерциялық дөңгелек ретінде жұмыс істейді. Мотор көбінесе қосымша көмексіз іске қосылмайды, себебі статикалық айналу күші дерлік нөлге тең, бірақ айналу басталғаннан кейін мотор тұрақты жылдамдыққа жеткенше жылдамдайды, айналу бағыты бастапқы итерістен анықталады. Шарлы подшипниктер моторының жылдамдығы жоғары болғанымен, олар өте тиімсіз. Қомақты айналу моментін жасау үшін көбінесе тым көп қуат қажет болады, нәтижесінде подшипниктер бірнеше жүз градусқа дейін ысып кетеді.
A ball bearing motor is an unusual electric motor that consists of two ball bearing type bearings, with the inner races mounted on a common conductive shaft, and the outer races connected to a high current, low voltage power supply. An alternative construction fits the outer races inside a metal tube, while the inner races are mounted on a shaft with a non conductive section (e. g. two sleeves on an insulating rod). This method has the advantage that the tube will act as a flywheel. The motor rarely starts without assistance, having effectively zero static torque, but once rotation begins the motor will accelerate until it reaches a steady speed, the direction of rotation is determined by the initial spin. Although ball bearing motors can reach reasonably high speeds they are very inefficient. Producing significant torque typically requires so much power that the bearings are heated to several hundred degrees.
Теория
Эффекттің бірнеше түсіндірмесі бар, McDonald жұмысындағы кең библиографияға жүгініңіз. 1965 жылы «Electronics and Power» журналы RH Barker-дің осы типтегі қозғалтқыштың қалай жұмыс істейтінін түсіндіру туралы сұраған хатын жариялады. Ол кезде түрлі түсіндірмелер ұсынылды. С. Маринов бұл құрылғының магниттік күшсіз, тек электр энергиясынан қозғалыс тудыратынын, айналғанда подшипниктердегі шарлардың асимметриялық жылулық кеңеюіне себеп болатын қарсылықтан туындаған қыздыру арқылы жұмыс істейтінін айтады. Ватсон, Патель және Седкол да шарлардың орнына айналатын цилиндрлер үшін осы түсіндірмені келтіреді. Дегенмен, H. Груенберг таза электромагнетизмге негізделген толық теориялық түсіндірме берді (жылу эффектілерін мүлдем ескермей). Сонымен қатар, П. Хациконстантиноу және П. Г. Мойсидес электромагниттік теорияның нәтижелері мен қозғалтқыштың жалпы қуаты мен тиімділігін өлшеу нәтижелері арасында үлкен сәйкестік тапқандарын мәлімдейді.
There are multiple explanations of the effect, see the large bibliography in McDonald's work. In 1965 Electronics and Power magazine published a letter by RH Barker asking for an explanation of how this type of motor worked. At the time various explanations had been offered. S. Marinov suggests that the device produces motion from electricity without magnetism being involved, operating purely by the resistance heating causing an asymmetric thermal expansion of the balls in the bearings as they rotate. The same explanation is given by Watson, Patel and Sedcole for rotating cylinders (instead of balls). However, H. Gruenberg has given a thorough theoretical explanation based on pure electromagnetism (and neglecting the thermal effects completely). Also, P. Hatzikonstantinou and P. G. Moyssides claim to have found an excellent agreement between the results from the electromagnetic theory and the experiments measuring the total power and efficiency of the motor.