Kas ir homopolārs motors?

Homopolārs motors ir ierīce, kas magnētisko lauku un līdzstrāvu (DC) pārvērš kustībā. Galvenās daļas ir pastāvīgais magnēts ar blakus esošo metāla disku un vārpstu; homopolārs nozīmē, ka tikai viens magnēta pols vai puse atrodas blakus rotoram. Diskam tiek pievadīta līdzstrāva, un tas griežas, pateicoties strāvas ietekmei, kas iet caur magnētisko lauku. Zinātnieks Maikls Faradejs pirmo reizi demonstrēja efektu 1821. gadā ar vadu, kas dzīvsudraba vannā griežas ap magnētu.

Elektroenerģiju var ģenerēt arī ar homopolāru motoru, kas darbojas kā ģenerators, griežot metāla disku caur magnētisko lauku. Rotējošais disks radīs līdzstrāvu, ko var uzglabāt akumulatorā. Lai gan šis princips nav praktisks lielām ražošanas iekārtām, viena pola ģenerators var būt noderīgs, ja ir nepieciešama līdzstrāva.

Vēl viena homopolārā motora variācija bija Bārlova ritenis. Matemātiķis Pīters Bārlovs 1822. gadā izstrādāja riteni, lai demonstrētu Faradeja efektu. Bārlova ritenī tiek izmantots rotējošs metāla disks, kas savienots ar akumulatoru un novietots virs dzīvsudraba paplātes vai siles, ko ieskauj pastāvīgs magnēts. Kad rotējošais disks ir nolaists dzīvsudrabā un ir pabeigta elektriskā ķēde, strāva mijiedarbojas ar magnētisko lauku un ritenis griežas.

Viena pola motora tehnoloģijas priekšrocība ir detaļu samazināšana. Motoriem ar stieples spoles statoru un rotoru pareizai darbībai ir jāizmanto arī komutators. Komutators ir ierīce, kas rotoram griežoties maina motora polaritāti. Tas ir nepieciešams, jo rotors maina pozīciju motora magnētiskajā laukā, un polaritātes maiņa ir nepieciešama, lai nodrošinātu griezes momentu vai rotācijas spēku.

Homopolārajam motoram ir dažādi praktiski pielietojumi. Kuģu piedziņa sāka izmantot šos motorus 20. gadsimtā, ar elektrisko piedziņu aizstājot dīzeļdzinējus, kas savienoti ar piedziņas vārpstām, kas iet cauri kuģa korpusam. Elektriskie ģeneratori var ražot līdzstrāvu sistēmām, kas ir tieši savienotas ar dzenskrūvēm.

Sākot ar 21. gadsimtu, elektriskās piedziņas tika uzstādītas zem kuģa ķīļa rotējošās daļās, kas var nodrošināt vilci jebkurā virzienā. Šī tehnoloģija nodrošina labu piedziņas efektivitāti un nodrošina lielisku kuģa vadību piestātnē un manevrējot. Podus var vadīt no kuģa tilta ar kursorsviru un novērst piedziņas vārpstas ar to apkopi un iespējamām noplūdēm.
Kopš 1700. gadiem dažādās ierīcēs pētīta tehnoloģija ir lineārais paātrinājums, kas ieroču izstrādē pazīstams kā sliedes lielgabals. Lineārie paātrinātāji izmanto Faradeja motora principus, iedarbinot divu sliežu sliežu sistēmu ar elektrisko jaudu. Metāla ragavas vai šāviņš atrodas virs sliedēm, strāvai plūstot caur ragavām no vienas sliedes uz otru. Iegūtais efekts ir homopolārs motors. Tomēr ragavas vai šāviņš tā vietā, lai grieztos, tiek virzītas ar pieaugošu ātrumu pa sliedēm.