Мендосинский мотор своими руками: секреты американского Кулибина

Дата публикации: 6 сентября 2019

В 1994 году все жители округа Мендосино на калифорнийском побережье наперебой обсуждали изобретение местного умельца Ларри Спринга. Небольшой мотор, подвешенный в воздухе, удивительным образом вращался сам собой и не требовал подключения к сети. Стоя на подоконнике небольшого магазинчика, загадочный движок неизменно становился предметом пристального внимания детей и взрослых. Попытки разгадать тайну мастера не увенчались успехом, пока сам Ларри не признался самым настойчивым посетителям, какой секрет он положил в основу своего изобретения.

Все оказалось очень просто. Умение подогнать законы физики друг под друга и немного смекалки позволили Спрингу сконструировать небольшой двигатель, основными элементами которого являются ротор и статор – все, как у «настоящих» моторов. Однако здесь и кроется основной секрет. В роли статора используется подставка с постоянным магнитом и магнитной опорой. А роль ротора выполняет диэлектрический каркас с комплектом солнечных батарей, смонтированных поверх вращающихся катушек.

Мендосинский мотор своими руками: секреты американского Кулибина

Принцип работы двигателя основан на вращении ротора под воздействием магнитных полей, возникающих за счет прохождения электрического тока по катушкам устройства. Необходимый заряд поступает на мотор благодаря работе солнечных панелей. Получая питание по очереди, катушки за счет силы Ампера «выталкиваются» со стороны возникающего магнитного поля. Но, поскольку они зафиксированы на магнитных опорах, запускается процесс вращения. Именно так действует любой магнитно-левитационный мотор небольшой мощности, к которым относится двигатель Мендосино.

Собираем мотор Мендосино своими руками: детальное рассмотрение конструкции

Секрет американского изобретателя открыл возможность тысячам домашних умельцев сконструировать аналогичное устройство у себя дома, чтобы впечатлить родных и удивить любителей загадок природы. Однако прежде чем приниматься за работу, стоит рассмотреть устройство в деталях. На счету здесь каждый сантиметр – важно, чтобы все элементы находились на своем месте и взаимодействовали строго в рамках физических законов.

Ротор движка Мендосино имеет квадратное сечение и располагается в устройстве горизонтально. Такое решение позволяет расположить на его поверхности солнечные панели. На концах вала ротора закреплены постоянные кольцевые магниты. Благодаря созданному ими магнитному полю ротор запускается в движение, которое неспособна остановить даже сила взаимного трения металлических элементов.

Чтобы удержать ротор в подвешенном состоянии, магнитные кольца валов располагаются прямо над магнитными подставками. Еще один магнит под ротором необходим для создания магнитного поля статора, которое дает «старт» вращению ротора.

Собираем мотор Мендосино своими руками: детальное рассмотрение конструкции

При попадании солнечного света на одну из солнечных панелей генерируется электрический ток. Он направляется на обмотку ротора, которая находится у магнита прямо под осью. Создается магнитное поле соответствующего полюса ротора, и последний начинает вращение, отталкиваясь от магнитного поля статора. Солнечный свет поочередно попадает на каждую из солнечных батарей по четырем сторонам оси, запуская аналогичный процесс в отношении каждой из обмоток катушек. Это обеспечивает постоянное вращение ротора в его «подвешенном» состоянии. Устройство будет исправно работать при наличии интенсивного или среднего светового потока.

И последний секрет, о котором нужно знать перед началом изготовления и сборки мендосинского мотора по схеме. Постоянные магниты в подвеске ротора – обязательный элемент конструкции, благодаря которому удается преодолеть возникающую силу трения. В противном случае мощности движка окажется недостаточно, и вращение прекратится уже после первых оборотов.

Материалы, необходимые для сборки двигателя Мендосино своими руками

Для работы потребуется следующий набор материалов и инструментов:

  • Деревянный штырь диаметром чуть более 10 мм;
  • Термоклей;
  • Шпон для изготовления ротора;
  • Проволока для намотки катушек 0,28 мм в диаметре;
  • Два кольцевых магнита типа RX088;
  • Несколько реек и досок для основы и опор;
  • Алюминий для стенки;
  • Двенадцать магнитов типа RX033CS-N.

Выбор в пользу указанных моделей магнитов не случаен. Они протестированы на практике и лучше других подходят для мендосинского движка, гарантируя его работоспособность.

Материалы, необходимые для сборки двигателя Мендосино своими руками

Мендосинский мотор своими руками: изготовление во всех подробностях

Последовательность работы выглядит следующим образом:

  • В качестве вала выбран деревянный штырь около 25 см длиной. На его концах необходимо закрепить кольцевые магниты RX088.
  • Рассчитывается интервал между центрами пар рабочих магнитов. Слишком большое расстояние не удержит движок на весу, тогда как маленький промежуток приведет к нестабильности положения основного плавающего магнита. Для конструкции в рамках указанных выше параметров магниты стоит расположить на расстоянии около 75 мм между центральными точками.
  • Чтобы вал не задирался вверх во время движения под действием силы вращения, дальнюю пару магнитов следует установить чуть дальше от стены относительно магнита на валу. На этом этапе сборки можно поэкспериментировать, чтобы найти оптимальную точку фиксации.
  • Чтобы обеспечить стабильность вращающихся магнитов, параллельно оси укладывают два магнитных диска. Взаимодействие их магнитных полей обеспечит устойчивое положение вращающегося элемента.
  • Из шпона изготавливается конструкция ротора. Отдельные элементы склеиваются с помощью термоклея.
  • После того как детали подсохнут, можно приступать к намотке катушек. Десять витков делают на одной стороне вала, затем десять витков — на противоположной. Аналогичным образом наматывают витки на каждой из двух оставшихся поверхностей. Число витков в каждой катушке должно составлять около 1000. После намотки провода каждой катушки помечают, чтобы отследить направление намотки.
  • Теперь необходимо подключить солнечные панели – по одной на каждую катушку.

Материалы, необходимые для сборки двигателя Мендосино своими руками

Собранный своими руками двигатель Мендосино можно использовать как наглядную модель для демонстрации принципа действия любого мотора. Остается только выбрать для него подходящее место с учетом качества естественного освещения.

Наверх