Статья из сайта petrovlam.ru
Автор: Петров В. М.
Введена 17.05.2012
Последнее обновление: 06.07.2012

Дополнена: 31.03.12 

Дополнена: 11.05.12

Дополнена: 05.07.12

Дополнена: 06.07.12

 

Магнитный мотор ММП-12

 

Аннотация.    Представлена схема однодискового магнитного мотора ММП-12.

 

 

Рис. 1

 

       Мотор отличается от ММП-11 тем, что к нижним магнитам пристроены пластины (серый цвет) из магнитомягкого металла (например, сталь Ст3)

 

       Предполагается, что приближение очередного верхнего магнита к одному из нижних не будет тормозиться силой их взаимного отталкивания, поскольку пластина перекрывает одноимённые полярности магнитов, и верхний магнит, по этой причине, вместо отталкивания начнёт притягиваться к пластине.

       По мере прохода верхнего магнита над пластиной увеличиваются площади на одноимённых плюсах, и вступают в действие силы отталкивания.

 

ДОПОЛНЕНИЕ от 31.03.12

 

       Попытка построить макет провалилась!

       Пластина надёжно удерживает ротор при себе.

 

ДОПОЛНЕНИЕ от 11.05.12

 

       Для нейтрализации притяжения магнитов к пластине появилась идея сделать пластину магнитопрозрачной.

       Это вытекает из следующих рассуждений:

 

1.    При отсутствии пластины магниты взаимно отталкиваются

2.    В присутствии пластины магниты «сходят с ума» и забывают о том, что они должны взаимно отталкиваться. Вместо этого они надёжно притягиваются к пластине.

3.    Можно предположить, что, если в пластине насверлить отверстия, то сечение самой пластины в магнитном потоке уменьшится, а для магнитного потока, наоборот,  появится возможность возобновить отталкивание противостоящих магнитов.

       Можно надеяться, что с увеличением суммарной площади созданных отверстий увеличится и проходимость через пластину отталкивающего магнитного поля.

       Соответственно, одновременно с увеличением сечения отверстий будет уменьшаться сечение пластины, что приводит к уменьшению её притягивающего действия.

       Очень похоже на то, что можно добиться соотношения, при котором суммарное действие отталкивание-притяжение приблизится к нулю.

      

ДОПОЛНЕНИЕ от 05.07.12

 

1.    По прошествии времени до меня вдруг дошло, что в однодисковом варианте, как ММП-10, ММП-11, ММП-12 экран можно запросто исключить из схемы.

       В правой (по схеме) половине мотора нет отталкивающих сил, так как отсутствует смежный ротор, а сила притяжения роторных магнитов к экрану происходит только относительно конца экрана, максимально приближенного к ротору.

       Этот эффект притягивания в схеме ММП-12 легко может выполнять пластина, приклеенная к внешнему магниту (на рисунке именно этот магнит изображён без такой пластины).

 

2.    Я провёл эксперимент по измерению силы, которую необходимо приложить к ротору для отрыва магнита с конца экрана. На моём макете эта сила Ротр оказалась равной от 50г до 100г (зависит от свойств конкретного магнита). За основу можно принять Ротр = 100г.

 

3.    Приложение силы к ротору равнозначно приложению к нему же момента вращения, равного произведению полученной величины силы на радиус ротора (R = 50мм).

 

 

4.    Помимо момента отрыва (Мотр) придётся преодолевать ещё и момент трения (Мтр). Однако величина  последнего оказалась за пределами чувствительности имеющихся у меня измерителей. Для оценочных вычислений можно смело принять, что

 

Мтр = 0

 

5.    Понятно, что момент вращения, создаваемый силами отталкивания магнитов, должен быть БОЛЬШЕ момента Мотр во всём 30º-ном секторе (на роторе – 12 магнитов).

       Зазор между отсчётным внешним магнитом и отталкиваемым им магнитом ротора изменяется (рис.1) от 1мм до 19.3мм (для первой пары). Сила отталкивания изменяется в этом случае от 3.7кг до 0.19кг.

 

Рис.1

 

       Плечо, формирующее момент полезного вращения, изменяется соответственно от 25мм до 52мм.

 

       Для первого (отсчётного) магнита будем считать, что α = 30º (12 роторных магнитов).

 

        Из элементарной геометрии:

 

 

       Следовательно, момент вращения от сил отталкивания первой пары изменяется от  начального М1н  

до конечного М1к

       Если даже принять допущение, что из-за наличия на магните пластины сила отталкивания в начале вращения ротора уменьшится в два раза, то во всём остальном диапазоне сектора момент вращения всё равно буде больше, чем 9.9кгмм, что превышает необходимые 5.0кгмм.

 

На схеме:

 

R = 50мм      - радиус ротора

а   - расстояние от вектора сил отталкивания до оси ротора

α    - угол (в градусах) до отсчётного магнита (голубой прямоугольник)

1.0мм   - начальное расстояние от магнита до ротора

 

        Первое сравнение вселяет надежду на то, что момент вращения только от первой пары магнитов уже превышает момент отрыва (Мотр = 8.5кгмм).

 

6.    Я также провёл эксперимент по измерению силы, которую необходимо приложить к ротору для отрыва магнита от стержня при отсутствии согнутого экрана. На моём макете эта сила Ротр оказалась равной от 140г до 190г. За основу можно принять Ротр = 190г.

       Этой силе соответствует момент вращения:

 

 

       Если принять допущение, что момент полезного вращения во всём диапазоне сектора равен тем же 9.9кгмм, то превышение над 9.5кгмм оказывается на расчётном пределе.

 

ВЫВОД_1:

 

       Не смотря на внешнюю необязательность согнутого экрана, присутствие его явно целесообразно.

 

 

ДОПОЛНЕНИЕ от 06.07.12

 

       Похоже на то, что эксперименты с моделью ММП-12 я закончил с результатом «Ничего НЕ получается!».

       Пластины на магнитах не желают отрывать ротор от края экрана. Внешний магнит при этом не желает отталкивать от себя роторного коллегу.

       Очень хочется по очереди подносить и убирать внешние магниты.

       Но это – уже другая история!

 

 


Просмотров: 2941

Комментарии к статье:


Ваще сообщение:
 

 

Добавить комментарий

[B] [I] [u] [S] [2] [2]       [TAB] [∑] [∓] [≈] [≠] [≤] [≥] [π] [×] [√]       [RED] [GRE] [BLU]

[α] [β] [Γ] [γ] [Σ] [σ] [Δ] [δ] [Ω] [ω] [μ] [Λ] [λ]