Donc, je comprends que les relais, moteurs et autres appareils électromécaniques sont presque toujours des appareils électromagnétiques. Pourquoi est-ce? Je sais que les moteurs électrostatiques existent, mais qu'est-ce qui les rend bien pire que les moteurs électromagnétiques?
Notez que je pose spécifiquement des questions sur les appareils macroscopiques. Je sais que les appareils électromécaniques électrostatiques sont courants dans les MEMS.
Réponses:
Avez-vous calculé les tensions dont vous auriez besoin pour obtenir la force ou le couple équivalent? Il est beaucoup plus facile de construire des machines compactes de puissance équivalente basées sur des courants élevés plutôt que sur des tensions élevées.
Rendre une machine compacte se résume essentiellement à pouvoir concentrer le champ de manière adéquate. Il est facile de concentrer les champs magnétiques en ajoutant plus de spires aux bobines et en utilisant des pièces polaires en fer pour les guider.
Il existe des structures analogues pour les champs électriques, mais un problème clé est que l'air (et d'autres diélectriques) se décomposent sous des champs élevés, permettant aux électrons de quitter les conducteurs, ce qui ruine tout. Même dans un vide poussé, l'émission spontanée limite la puissance d'un champ que vous pouvez développer.
la source
Des recherches sont en cours sur les machines électrostatiques. Un prototype d'actionneur rotatif est décrit par: G. Reitz, B. Butrymowicz, J. Reed, B. Ge et DC Ludois, "Une machine électrostatique à élastance commutée construite à partir d'éléments durables pour actionneurs rotatifs," 2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition ( ECCE), Cincinnati, OH, 2017, p. 2389-2395
La machine décrite fonctionne à 9 000 volts et possède un diélectrique liquide. Il produit 2 Nm de couple au décrochage, mais le couple de traînée interne augmente avec la vitesse pour égaler le couple produit à environ 1100 tr / min. La machine a été construite dans un châssis NEMA 42. C-Motive Technologies Inc. serait en train de commercialiser cette technologie.
la source
Une application macroscopique d'électrostatique disponible dans le commerce est les haut-parleurs électrostatiques (ESL). Ce sont généralement des enceintes coûteuses, limitées aux applications "audiophiles".
Plus d'informations ici: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_loudspeaker
la source
Voici un joli livre détaillant plusieurs types de moteurs électrostatiques ...
http://rexresearch.com/jefimenko/jefimenkoesmotors.pdf
Je ne les appellerais pas "pires", mais ils sont différents des moteurs à aimants.
Comme d'autres l'ont noté ci-dessus, vous aurez besoin de très hautes tensions et / ou de beaucoup de surface pour produire même un couple relativement faible, mais pour des applications à faible couple, haute vitesse, haute fiabilité et faible puissance, un moteur électrostatique peut être un bon choix, surtout si vous disposez déjà d'une alimentation haute tension / courant faible.
la source