Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Шариковый двигатель или двигатель с шарикоподшипниковым узлом состоит из небольшого шарикоподшипникового узла с возможностью прохождения тока радиально между внутренней и внешней дорожками для создания вращательного движения.
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.
Пояснение
Шариковый двигатель – это необычный электродвигатель, состоящий из двух подшипников качения, с внутренними обоймами, установленными на общем проводящем валу, и внешними обоймами, подключенными к источнику питания с высоким током и низким напряжением. Альтернативная конструкция предполагает размещение внешних обойм внутри металлической трубы, а внутренние обоймы – на валу с непроводящим участком (например, два втулки на изолирующем стержне). Этот метод имеет преимущество в том, что труба будет выполнять функцию маховика. Двигатель редко запускается без посторонней помощи, поскольку обладает практически нулевым статическим крутящим моментом, но как только вращение начинается, двигатель ускоряется до достижения постоянной скорости, а направление вращения определяется первоначальным импульсом. Хотя шариковые двигатели могут развивать достаточно высокие скорости, они крайне неэффективны. Для создания значительного крутящего момента обычно требуется столько мощности, что подшипники нагреваются до нескольких сотен градусов.
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
Есть несколько объяснений эффекта, см. обширную библиографию в работе Макдональда. В 1965 году журнал Electronics and Power опубликовал письмо Р.Х. Баркера с просьбой объяснить принцип работы этого типа двигателя. К тому времени было предложено множество объяснений. С. Маринов предполагает, что устройство создает движение за счет электричества, без участия магнетизма, действуя исключительно за счет нагрева от сопротивления, вызывающего асимметричное тепловое расширение шариков в подшипниках при их вращении. То же объяснение дают Уотсон, Патель и Седкол для вращающихся цилиндров (вместо шаров). Однако Г. Грюенберг представил подробное теоретическое объяснение, основанное исключительно на электромагнетизме (полностью игнорируя тепловые эффекты). Кроме того, П. Хациконстантину и П.Г. Мойсидес утверждают, что обнаружили отличное соответствие между результатами электромагнитной теории и экспериментами по измерению общей мощности и эффективности двигателя.
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.