Статья из сайта petrovlam.ru
Автор: Петров В. М.
Введена 23.01.2015
Последнее обновление: 23.01.2015

 

Магнитный мотор ММП-34

 

 

       Конструктивная схема мотора показана на рисунке 1.

 

 

Рис. 1

 

       В дисковом горизонтальном роторе закреплены неподвижно и наклонно постоянные магниты (голубой контур) северными полюсами вправо (далее – роторные магниты).

       Над роторными магнитами расположены свободно скользящие по ним магниты, подвешенные к станине (белые прямоугольники с цветными торцами). Голубой торец во всех магнитах условно обозначает южный полюс магнита.

       К верхним боковым поверхностям роторных магнитов приклеены антимагнитные экраны (красный цвет).

 

ПРИМЕЧАНИЕ

       Экраны на схеме изображены в виде достаточно широких полос, хотя в реальности их толщина составляет всего 2мм (из статьи «АНТИМАГНИТНЫЕ ЭКРАНЫ»). Просто ширина показанных на схеме магнитов составляет всего 10мм.

 

       К нижним боковым поверхностям качающихся магнитов пристроены картонные экраны (фиолетовый цвет).

 

       Ожидаемый принцип работы заключается в следующем:

       Северные полюса качающихся магнитов отталкивают от себя северные полюса роторных магнитов, формируя тем самым вращение ротора в направлении стрелки.

       По мере вращения ротора закреплённые на нём магниты перемещаются относительно качающихся магнитов, и вот уже следующий качающийся магнит падает на роторный магнит, отталкивая его от себя. Благодаря этому должно продолжаться вращение ротора.

       Ожидается также, что суммарная сила отталкивания будет достаточной не только для вращения ротора, но и для подъёма качающихся магнитов, скользящих по нижним антимагнитным экранам.

       В соответствии со сказанным нет причин к появлению буридановых позиций.

       Эксперименты с изготовленными антимагнитными экранами показали, что приложенные к боковым поверхностям постоянных магнитов даже через немагнитную прокладку, они полностью нейтрализуют взаимодействие магнитов.

 

ОЦЕНОЧНЫЙ РАСЧЁТ

 

Принимаются обозначения:

 

Р    - сила взаимного отталкивания магнитов

F    - суммарная сила от всех магнитов ротора, вращающая ротор

Fгруппы - суммарная сила от всех роторных магнитов одной группы

Qм - вес магнита

Q    - вес качающегося магнита вместе с картонным экраном и консолью, приведённый к центру качающегося магнита

α    - угол уклона роторного антимагнитного экрана

S   - расстояние между ближайшей точкой северного полюса качающегося магнита и северным полюсом отталкивающегося от него роторного магнита

Sмин  - минимальная величина S

Sмакс  - максимальная величина S

lp   - шаг роторных магнитов

lk   - шаг подвесок качающихся магнитов

Т   - сила, мешающая качающемуся магниту двигаться вверх по антимагнитному экрану (сила трения)

М  - момент вращении я ротора

N100 – мощность мотора без подключения электрогенератора при вращении ротора со скоростью 100об/мин

 

ПРИМЕЧАНИЕ

 

       Величину силы Т измерить не удалось из-за её малости. В худшем случае её величина не может превышать 2г, так как вес качающегося магнита – всего 8г.

 

       Принятые к рассмотрению параметры:

 

Sмин = 2мм

Sмакс = 19мм

α = 30º

Qм = 6г

Q = 1.3×Qм

Т = 0

lp = 20мм

lk = 25мм

 

Для упрощения расчётов принимается, что линии магнитного взаимодействия параллельны роторным антимагнитным экранам

Зависимость сил взаимного отталкивания [кг] от расстояния между полюсами по линии антимагнитного экрана [мм] берётся из графика на рисунк2 2 (из статьи «ИЗМЕРИТЕЛЬ СООСНЫЙ»)

 

 

Рис.2

 

       В рассматриваемой конструктивной схеме на каждые 6 роторных магнитов приходится по 5 качающихся. В соответствии с этим можно изобразить таблицу:

 

S

1.2

5.7

10.2

14.8

18.9

P

3.5

1.2

0.7

0.4

0.2

 

 

       На радиусе R = 250мм можно организовать 13 групп по 6 роторных магнитов каждая. Это означает, что итоговую силу, формирующую вращающий момент ротора, можно приближённо считать, как:

 

 

       В соответствии с этим, вращающий момент равен:

 

 

       Мощность, которую может развивать данный мотор (без подключения электрогенератора), зависит от развиваемого ротором числа оборотов. Дать его оценочную величину пока не представляется возможным. Это покажет эксперимент с собранным макетом.

       Но, если принять угловую скорость ротора равной, например, 100об/мин, то:

 

 

       Ничто не мешает изготовить на роторе несколько дорожек. Тогда и суммарный момент вращения тоже увеличится.

       Применение более сильных магнитов тоже увеличивает выходную мощность мотора.

 

       При выбранной угловой скорости ротора, равной 100об/мин, и при количестве роторных магнитов, равном 96шт, на смену одной позиции роторных магнитов тратится время, равное:

       За это время качающийся магнит с массой 8г поднимется на высоту h:

 

 

       Скорость движения магнита вверх равна:

 

 

       Суммарная мощность, затрачиваемая на подъём качающихся магнитов (65шт):

 

 

       Выходная мощность мотора без подключения электрогенератора:

 

 

       Понятно, что с увеличением угловой скорости ротора пропорционально повысятся, как мощность, затрачиваемая на подъём качающегося груза, так и итоговая выходная мощность.

       Например, при угловой скорости ротора в 200об/мин итоговая мощность мотора увеличится до 41.4Вт

 

 


Просмотров: 1176

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]