Юный техник 1998-01, страница 75
полигон МАХОВИКА И КАМЕРТОНА Электродвигатель — чудо инженерной мысли: КПД мощного электродвигателя может достигать 98%! И все же новые типы электромоторов патентуются чуть ли не каждый месяц? Почему? Вы обратили внимание на агово «мощный» в предыдущем предложении? Дело в том, что при уменьшении размеров моторы классического типа начинают плохо работать. Например, электродвигатель для игрушек или плейеров имеет КПД всего 10%. Причина — нагрев сердечников катушек двигателя вихревым г токами. И немало сил прикладывают исследователи, чтобы снизить потери на нагрев. Но есть отрасли механики, где КПД электродвигателя не столь уж важен, а необходима особая точность и надежность. Например, часовая промышленность. ...Уже давно изобретатели задумались о создании наручных часов с электродвигателем, не ожидая особых проблем. Маленький моторчик хотя не просто, но сделать можно. Однако энергию, необходимую для преодоления сил трения, возникающих в легчайшем часовом подшипнике, как выяснили, можно запасти только при очень быстром вращении ротора — не ниже 6000 оборотов в минуту. Ресурс такого «резвого» мотора составит всего 3 — 4 месяца. Столкнувшись с неожиданными трудностями, изобретатели обратили внимание на злектродвигатели совершенно особые. Одним из первых был шаговый двигатель, предложенный в 1948 году (рис. 1). Здесь стержень, укрепленный на ножке камертона, тол кает зубцы храпового колеса. Один толчок-поворот на один зуб. Инерция здесь особой роли не играет, скорость вращения может быть очень небольшой. Впоследствии, кстати, догадались, что такая система из стержня и камертона может толкать даже совершенно гладкий ротор (рис.2). Двигаясь вперед, стержень толкает ротор в одну сторону, возвращаясь 8 прежнее положение — тянет обратно. Если поставить на валу храповик с собачкой, устройство начинает вращаться в одном направлении. Такие двигатели нашли применение только в часах. К одной из ножек камертона в этих двигателях приклеен пьезоэлектрический элемент. Под действием импульса напряжения, создаваемого электронным генератором, он меняет свою длину, и 71 |
