Der Mendocino - Motor
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Vorwort |
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| Der Mendocino - Motor ist ein mit Solarenergie
angetriebener Motor welcher auf Magnetlagern sehr reibungsarm geführt
wird. |
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Mendocino - Motor |
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| Schematischer Aufbau des Mondocino - Motors: Die Farben Grün stehen für den Südpol der Magneten und Rot für den Nordpol. Die hier runden Magnete sind für das Schweben des Ankers und der rechteckige für die Rotation verantwortlich. Die hintere Stütze verhindert ein Ausbrechen aus dem Schwebezustand. Um die Reibungswiderstände gering zu halten ist die Ankerwelle angespitzt und liegt an einem Spiegel. | ||
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| Der Schaltplan des Mendocino - Motors:
Insgesamt sind vier Solarzellen im Quadrat angeordnet. Die oberen werden
beleuchtet (Photonen - Beschuß / Tageslicht) wärend dagegen
die unteren im Schatten liegen. Es sind jeweils zwei Zellen (die sich
gegenüberliegen) in Reihe geschaltet was auf den ersten Blick etwas
ungewöhnlich aussieht, da es ja ein Kurzschluß ergeben müßte.
In der Praxis zeigt sich dies aber sehr funktionell da immer nur eine
von den beiden Zellen beleuchtet wird kann sich eine Spannung aufbauen
und die im Schatten dagegen sperrt. Es fließt ein Strom über
die Spule. Drehen wir den Anker um 180 Grad wird auch die Spule umgepolt
und wir erhalten den gewünschten Magnetpol der den Anker nun weiter
drehen lässt. Für mein Beispiel habe ich Solarzellen (65x20mm) mit einer Spannung von 0,5V gewählt mit dafür einer höheren Stromstärke. Die Stärke des Magnetfeldes (Durchflutung) ist das Produkt aus Windungszahl der Spule und der Stromstärke. Damit auch ein "hoher" Strom fließen kann darf die Spule nicht zu hochohmig sein. In meinem Beispiel besteht die Spule aus 100 Windungen mit einem Drahtdurchmesser von 0,22mm. Das sind dann gemessene 9 Ohm. Der Strom errechnet sich aus der Spannung durch den Widerstand: I=U/R = 0,5/9 = 5,5mA das sollte auch das minimum sein was die Solarzelle liefern sollte. Die hier verwendeten liefern 250mA bei Sonneneinstrahlung. Leider zeigt sich bei Solarzellen ein schnell abfallender Wert der Spannung und Stromstärke bei Abnahme der Lichteinstrahlung. Somit sollten schon einige reserven vorhanden sein. |
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| Hier mal ein erster Versuch wie das mit dem Schweben funktioniert. Alle Magnete sind Neodym-Magnete. | ||
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| Jetzt der Anker auf der Welle: Die Silberdrähte gehen durch den Anker und sind auch die Verbindung zwischen den Solarzellen. Die drei Gewindebohrungen sind für Madenschrauben zum späteren auswuchten des Ankers. Der Anker hat eine Länge von 65mm genauso wie die Solarzellen. | ||
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| Und gleich mal einen Versuch starten ob alles funktioniert. Hier sieht man schön den dicken Kupferdraht zum provisorischen Auswuchten. Hätte nie gedacht das die Solarzellen so unterschiedlich schwer sind. | ||
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| Nun der fertige Mendocino - Motor auf der Fensterbank. | ||
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| Und nun in Bewegung. | ||
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| Das ganze Gestell ist aus Aluminium gefräst und verschraubt. | ||
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| Hier sieht man ganz gut wie die Anschlüsse der Spule ins Innere des Gehäuses gehen. | ||
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| Auf der anderen Seite der Spiegel mit seiner natürlich glatten Oberfläche um Reibung zu minimieren. | ||
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| Mal von Oben gesehen. | ||
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| Mit Blumentopf. | ||
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| Jetzt sogar mit drei Blumentöpfen :-) | ||
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Version 2 |
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| Leider musste ich feststellen, dass sich die
Spitze der Welle in den Spiegel gebohrt hat. Dies führte zur Verschlechterung
der Laufeigenschaften (mehr Reibung durch mehr Berührungsfläche).
Somit lief der Motor, bei schlechten Lichtverhältnissen, kaum noch
an. Es stellte sich auch ein taumeln der Welle ein, bedingt durch Temperaturschwankungen der Umgebung ändert sich auch die stärke des Magnetfeldes und somit auch die Höhe des Schwebens. Wenn die Spitze nun durch ein Loch fixiert wird, obwohl die Schwebehöhe eine andere wäre, fängt die Welle mit dem darauf befestigten Anker an zu taumeln. Fazit: Der Spiegel musste weg und dafür etwas härteres her. Verwendung fand eine Keramik-Wendeplatte, die in der Industrie zur Bearbeitung von schwer zerspanbaren oder gehärteten Stählen zum Einsatz kommt. Andere Mendocino-Motoren haben meist einen Spiegel als Auflagefläche aber auch dafür meist eine Kugelschreiber-Mine als Welle, die wohl um einiges weicher ist als meine Spitze aus einem 3mm HSS-Bohrer. Ob diese Variante des Aufbau´s funktioniert wird sich zeigen. Nachtrag 11.08.2010: Der Motor läuft immer noch einwandfrei und die Keramik-Platte hält was sie verspricht. |
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Video |
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Kommentare & Fragen (2) |
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Stand 01.09.2010
bis0uhr@gmx.at