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¿Qué es un Motor homopolar?

Un motor homopolar es un dispositivo que convierte un campo magnético y una corriente eléctrica directa (DC) en movimiento. Las partes principales son un imán permanente con un disco de metal adyacente y del eje; homopolar significa sólo un polo o lado del imán está al lado del rotor. La corriente directa se aplica en el disco y gira debido a los efectos de la corriente que pasa a través del campo magnético. El científico Michael Faraday demostró por primera vez el efecto en el año 1821 con un alambre que gira alrededor de un imán en un baño de mercurio.

La electricidad también puede ser generado por un motor homopolar, que actúa como un generador girando el disco de metal a través del campo magnético. El disco giratorio creará una corriente continua que puede ser almacenada en una batería. Aunque este principio no es práctico para grandes instalaciones de generación, un único generador de polos puede ser útil cuando se necesita corriente continua.

Otra variación del motor homopolar era la rueda de Barlow. Matemático Peter Barlow desarrolló la rueda en 1822 para demostrar el efecto Faraday. La rueda de Barlow utiliza un disco de metal que gira conectado a una batería y suspendido por encima de una bandeja o cubeta de mercurio rodeado por un imán permanente. Cuando el disco giratorio se baja en el mercurio y un circuito eléctrico se completa, los actuales interactúa con el campo magnético y la rueda gira.

Una de las ventajas de la tecnología de motor de un solo polo es una reducción en partes. Los motores con un estator y el rotor bobina de alambre también deben utilizar un conmutador para su correcto funcionamiento. Un conmutador es un dispositivo que invierte la polaridad del motor como el rotor gira. Esto es necesario porque el rotor cambia de posición en el campo magnético del motor, y es necesario el cambio de polaridad para proporcionar par de torsión o fuerza rotacional.

Hay una variedad de aplicaciones prácticas para un motor homopolar. Propulsión de la nave comenzó a utilizar estos motores en el siglo 20, con accionamientos eléctricos reemplazando motores diesel conectados a conducir ejes que atraviesen el casco del barco. Generadores eléctricos pueden producir energía DC para sistemas conectados directamente a las hélices.

A partir de principios del siglo 21, accionamientos eléctricos se instalaron en las vainas debajo de la quilla de un barco que pueden proporcionar empuje en cualquier dirección de rotación. Esta tecnología ofrece una buena eficiencia de propulsión, y ofrece un excelente control de la nave para el atraque y las maniobras. Las vainas se pueden controlar desde el puente de un barco con un joystick, y eliminan árboles de transmisión con su mantenimiento y los posibles problemas de fugas.

Una tecnología estudiada en diversos dispositivos desde la década de 1700 es la aceleración lineal, conocida en el desarrollo de armas como una pistola de ferrocarril. Los aceleradores lineales se aprovechan de los principios motores de Faraday por la activación de un doble carril con energía eléctrica. Un trineo de metal o proyectil descansa en la parte superior de los carriles, con el paso de corriente a través del trineo desde un carril al otro. El efecto resultante es un motor homopolar. En lugar de rotación, sin embargo, el trineo o proyectil se propulsa a velocidades crecientes a lo largo del carril.

  • Un motor homopolar puede utilizar un extremo de una batería conectada por cable a un tornillo, que actúa como el rotor a través del cual pasa la corriente eléctrica.