Магнито-солнечный двигатель с левитирующим ротором (Мендосинский мотор)

Здравствуйте друзья. Сегодня я хочу рассказать о наборе для самостоятельной сборки забавного «вечного двигателя», коим является Мендосинский мотор. Конечно это не вечный двигатель и не Бестопливный генератор энергии (БТГ). На самом деле энергия для вращения ротора вырабатывается солнечными элементами, установленными непосредственно на ротор двигателя. Также, «левитирующий ротор» всего навсего имеет магнитный подвес, но смотрится эффектно.
Двигатель из набора собирается достаточно легко, однако есть нюансы…

История создания и описание (взято из Wiki):
Мендосинский мотор был изобретён в 1994 году американским конструктором и популяризатором науки Ларри Спрингом. Назван по имени округа Мендосино в штате Калифорния, где проживает изобретатель.
Мотор состоит из ротора многоугольного (обычно квадратного) сечения, насаженного на вал. Ротор имеет два набора обмоток с питанием от солнечных батарей. Вал расположен горизонтально, вблизи его концов находятся два постоянных кольцевых магнита. Магниты на валу обеспечивают левитацию, так как находятся над отталкивающими постоянными магнитами, расположенными в основании. Дополнительный магнит, находящийся под ротором, создаёт магнитное поле, которое взаимодействуя с током в обмотках ротора создаёт крутящий момент.
Освещение подаётся с одной из сторон. Когда свет падает на одну из солнечных батарей, она генерирует электрический ток, который течёт по обмотке ротора. Этот ток производит магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнита под ротором. Это взаимодействие приводит ротор во вращение. При повороте ротора следующая солнечная батарея обращается к источнику света и возбуждает ток в следующей обмотке. Процесс повторяется до тех пор, пока на батареи падает свет. Можно провести аналогию с работой коллекторного двигателя постоянного тока: вместо щёточного электрического коллектора в данном двигателе используется «световой коллектор».
Поскольку невозможно сделать статическую устойчивую магнитную подвеску на постоянных магнитах, с одной или двух сторон ось опирается на стенку. Магнитная подвеска очень неустойчива, и важно хорошо сбалансировать ротор.

Состав набора:
Помимо присутствующего на фото, в комплекте было следующее:
— полоска медной фольги с клеевой стороной;
— отрезок медного провода в лаковой изоляции;
— маленький ключ «шестигранник»;
— пропеллер;
— 3 металлических шарика;
— 1 металлический циллиндрик;
— 2 латунные фигурные шайбы;
— стикер со ссылкой на инструкцию (http://handsmagic.cc/solar-motor-type2/).

Сборка:
1. Установка упора

2. Приклеивание магнитов Т.к. клея в комплекте не было использовал сначала клей ПВА, сохнет долго, адгезия к магнитам очень слабая, магниты выскакивают, сцепляются между собой, разрушаются от соударений. ПВА не подходит.
Пробовал термоклей из термопистолета, в принципе вариант приемлемый, клеится быстро, адгезия к дереву отличная, к магнитам слабовата, но есть.
Лучший вариант — клей Момент. Из минусов — долго сохнет.
Важное замечание: магниты необходимо ориентировать все в одном направлении. Большой магнит на дне подставки клеится в любой ориентации.

3. Пайка Для начала необходимо из комплектного куска медного провода в лаковой изоляции нарезать 4 одинаковых отрезка. Далее необходимо все концы проводов, как этих отрезков, так и обмоток, залудить. Я для этого использую таблетку аспирина. Единственный минус — уж очень едкий запах. Соединить солнечные элементы с обмотками ротора необходимо по следующей схеме:

4. Дальше, с помощью отрезков 2-х стороннего скотча необходимо закрепить солнечные элементы на ротор таким образом, чтобы элементы одной обмотки располагались на противоположных поверхностях.

5. С помощью комплектной медной ленты необходимо закрепить кольцевые магниты на оси ротора. Также необходимо предварительно проверить их ориентацию относительно магнитов подставки. Все магниты должны быть сориентированы в одну сторону.

Тут необходимо сделать замечание: в моем случае комплектной ленты не хватило — магниты сидели неплотно. Поэтому я счистил медную ленту и намотал обычный прозрачный скотч. Так и красивее и нет ограничения по количеству — не закончится :)

6. Ось ротора представляет из себя трубку с внутренним диаметром близким с диаметром комплектных шариков. Один из этих шариков необходимо вставить в тот конец трубки, который будет упираться в металлический упор.

7. Если всё сделано правильно (ошибиться сложно), то мотор должен вращаться под действием солнечного света или от лампы накаливания. Светодиодные лампы не обеспечивают необходимого уровня потока лучистой энергии. Если вращения нет, то в инструкции есть указание на смену мест установки солнечных элементов одной (любой) из обмоток. Т.е. нужно взять любые 2 противоположные панельки и поменять их местами (просто переклеить не перепаивая). Не знаю для чего это нужно, в этом вижу смысл, если у нас не 2 обмотки, а больше. В нашем случае работать должно в любом состоянии. Лично я не заметил разницы.
Итак, если вращение есть, то запоминаем местоположение каждого солнечного элемента, убираем 2-х сторонний скотч, надеваем на ось с обоих концов прозрачные шестигранные ограничители и к ним приклеиваем панели. Я использовал цианокрилатный клей. А на противоположный конец от шарика оси надеваем пропеллер

8. Также необходимо не забыть приклеить ножки на нижнюю часть деревянной подставки

Испытания:
Аккуратно устанавливаем ротор на своё место, желательно под прямыми солнечными лучами. Если ротор сам не начинает крутиться, то слегка помогаем пальцем.
В комплекте имеются шарики и циллиндрик. При большом биении ротора можно с помощью этих шариков попытаться уравновесить его, в моем случае этого не понадобилось.
Еще несколько фото работающего мотора:Прошу обратить внимание на изменяющиеся геометрические размеры ротора и пропеллера, выглядит забавно :)

Видеоверсия:
На выбор 2 ролика: 1 — короткий с музыкой, 2 — длинный с пояснениями



Заключение:
Двигатель работает. Процесс сборки не занимает много времени, но требует аккуратности.
Из минусов: цена. На мой взгляд стоимость набора завышена как минимум в 2 раза. Но это самый дешевый вариант, который я нашел на Али.
Однако я уже купил и магниты и солнечные модули, хочу попробовать сделать нечто подобное с помощью 3D принтера. Если получится, сделаю подробный обзор с предоставлением моделей и ссылок на запчасти.

Всем добра! Да прибудет с нами сила Солнечной энергии!!!