Электродвигатель на магнитной подушке Выполнили: Шаров Влад, Турсунов Сергей, Григорян Артур Учитель физики: Елькина Г.В. Научный руководитель: Марчук Э.В., к.ф.-м.н. МОУ лицей 8: «Олимпия»

Цель работы разработка и экспериментальное исследование энергоэффективного электродвигателя, использующего альтернативные источники энергии

Объект исследования – энергоэффективные электроприводы Предмет исследования – ротор электродвигателя на магнитной подушке

Гипотеза исследования Уменьшение момента силы сопротивления, действующей на ротор позволит использовать маломощные источники питания, в том числе фотоэлементы с малой площадью поверхности

Задачи исследования 1) анализ способов уменьшения силы сопротивления, действующей на ротор 2) анализ динамических и энергетических характеристик ротора электродвигателя на магнитной подушке 3) оценка возможности применения альтернативных источников энергии для создания вращательного момента в электродвигателе.

Уменьшение момента силы сопротивления 1) Убрать из конструкции подшипники 2) Убрать из конструкции скользящие контакты (щетки) Рис. 1

Нагрузная способность подвеса Рис. 2 Рис. 3 Максимальная масса нагрузки 90 г + 0,196 г

Исследование динамических характеристик ротора Рис. 4

Исследование динамики ротора

Момент силы сопротивления

Сила тока в обмотке ротора

Оценка энергетических параметров ротора B = 0.06 Тл - величина магнитного поля индуктора N = 45 - число витков обмотки ротора - момент инерции ротора I = 0.08 А Один фотоэлемент S = 14 см 2 при освещении источником P = 100 Вт на расстоянии 10 см

Выводы Применение магнитной подушки в конструкции двигателя позволит использовать источники электрического напряжения меньшей мощности, в том числе фотоэлементы с небольшой площадью поверхности Снижение пускового значения силы тока в обмотке ротора может быть достигнуто за счет применения ниобиевых магнитов Предложенная модель электродвигателя позволяет исключить из конструкции скользящие контакты (щеки), что значительно увеличит срок службы Недостатком модели является строго горизонтальное рабочее положение двигателя, что можно устранить применением магнитных подшипников