门多西诺电动机的设计与制作

门多西诺电机( Mendocino motor) 是一种以太阳能为动力的磁悬浮电动机。它最早是由美国发明家拉里·斯普林( LarrySpring) 于 1992 年发明,因其发明地位于美国加利福尼亚州的门多西诺县故此得名。那它是怎么工作的呢?

如上图所示,门多西诺电机由转子和底座(定子)两部分构成。利用永磁钕铁硼磁铁间产生的吸引或排斥作用力,将转子托起悬浮在空中。

顶部异名磁极相互吸引

底部同名磁极相互排斥
在维持悬浮的基础上,利用阳光照射太阳能板生成电流,然后通电线圈在磁场中产生安培力来推动转子旋转。

在转子的旋转过程中,粗略认为只有正对阳光的那块太阳能板处于输出状态, 使线圈中出现了电流。而转动使得被阳光照射的两块太阳能板交替变化,线圈中的电流方向也在交替变化。
太阳能电池板的旋转起到了电刷对电流换向的作用,变化的电流在磁场中受力,转子不断加速旋转。
由于转子处于磁悬浮环境中,阻力极小,普通单侧光照即可驱动电动机旋转。把这台门多西诺电动机放置在朝阳的窗台上,转子就会飞速旋转起来。
这台门多西诺电动机由焦作市创客教育名师工作室指导专家、顺时针魔方俱乐部技术总监李璐老师设计制作,供焦作市创客教育名师工作室开展创客教育教学研究。

这台门多西诺电动机集光伏发电、闭合电路、磁悬浮和电驱动为一体,于2018年8月7日在信阳市物理骨干教师培训班上首次亮相,受到与会老师们的一致好评。

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