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: 3649
Комментарии к статье:
| Ваще сообщение: |
Добавить комментарий
