ทำไมไม่มีชิ้นส่วนระบบเครื่องกลไฟฟ้าไฟฟ้าสถิตขนาดเล็ก?

9

ดังนั้นฉันเข้าใจว่ารีเลย์มอเตอร์และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ เป็นอุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้าเกือบตลอดเวลา ทำไมนี้ ฉันรู้ว่ามีมอเตอร์ไฟฟ้าสถิต แต่สิ่งที่ทำให้พวกเขาแย่กว่ามอเตอร์ไฟฟ้าอย่างมาก?

โปรดทราบว่าฉันถามเฉพาะเกี่ยวกับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ ฉันทราบว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ไฟฟ้าสถิตนั้นพบได้ทั่วไปใน MEMS

— ครอบครัว
แหล่งที่มา

2

กลไกการดึงกระดาษในเครื่องถ่ายเอกสารไฟฟ้าสถิตไม่ได้หรือไม่ นอกจากนี้วิธีการสะสมหมึกบางวิธี? Electrospinning ของเยื่อหุ้ม?

— Scott Seidman

@ScottSeidman นั่นเป็นไปได้ทั้งหมด! ฉันคิดเกี่ยวกับเครื่องจักรที่คล้ายกับมอเตอร์ซึ่งต้องการพลังงานสูง

— Hearth

3

@ScottSeidman: แน่นอนว่ามีแอปพลิเคชั่นมากมายสำหรับไฟฟ้าสถิตย์แต่ลองสร้างมอเตอร์ไฟฟ้าสถิตขนาด 700 วัตต์ที่สามารถใช้งานเครื่องซักผ้าของคุณได้!

— Dave Tweed

คุณนับมอเตอร์และแอคทูเอเตอร์แบบ piezoelectric หรือไม่? เป็นเรื่องธรรมดา

— Spehro Pefhany

1

ลำโพงเสียงไฟฟ้าสถิต

— Robert Harvey

14

คุณคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่คุณต้องการเพื่อให้ได้แรงหรือแรงบิดที่เท่ากันหรือไม่? มันง่ายกว่ามากในการสร้างเครื่องจักรขนาดกะทัดรัดที่มีกำลังไฟเท่ากันโดยพิจารณาจากกระแสสูงมากกว่าแรงดันไฟฟ้าสูง

การทำให้เครื่องจักรขนาดกะทัดรัดโดยทั่วไปเดือดลงเพื่อให้สามารถมีสมาธิในสนามอย่างเพียงพอ ง่ายต่อการรวมสนามแม่เหล็กด้วยการเพิ่มเทิร์นของขดลวดและใช้ขั้วเหล็กเพื่อนำทางพวกมัน

มีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันสำหรับสนามไฟฟ้า แต่ปัญหาสำคัญคืออากาศ (และไดอิเล็กทริกอื่น ๆ ) แตกตัวภายใต้ทุ่งหญ้าที่สูงทำให้อิเล็กตรอนออกจากตัวนำซึ่งทำลายทุกอย่าง แม้จะอยู่ในสุญญากาศอย่างหนักการปล่อยก๊าซที่เกิดขึ้นเองก็มีขีด จำกัด ว่าคุณจะพัฒนาสนามได้มากแค่ไหน

— เดฟทวีด
แหล่งที่มา

สิ่งนี้ครอบคลุมมอเตอร์และลำโพง แต่ฉันอยากรู้เกี่ยวกับรีเลย์เช่นกัน ดูเหมือนว่าการถ่ายทอดไฟฟ้าสถิตจะหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกิดขึ้นเป็นครั้งคราวของการถ่ายทอดผลการตรวจวัดเอฟเฟกต์ฮอลล์แม้ว่ามันอาจจะเป็นปัญหาที่หายากพอที่มันไม่สำคัญ

— Hearth

1

ไม่มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างลำโพงและรีเลย์หรือโซลีนอยด์ คุณไม่คิดว่าการรั่วไหลของสนามอิเล็กทรอนิกส์จะทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในบริเวณใกล้เคียงด้วยหรือไม่ อีกทางเลือกหนึ่งคือเครื่องจักร piezoelectric

— Dave Tweed

ความแตกต่างที่ฉันอ้างถึงอยู่ในระดับพลังงาน รีเลย์ไม่ได้มีจุดประสงค์เพื่อกระตุ้นอะไรมากไปกว่าการสัมผัสในขณะที่ลำโพงเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังเสียงและโซเลนอยด์เป็นพลังงานกล แต่ใช่คุณพูดถูก การรั่วไหลจะเป็นปัญหาเสมอ แต่ดูเหมือนว่าสนามแม่เหล็กอาจมีปัญหามากกว่าสนามไฟฟ้าสถิตย์ นั่นอาจเป็นความผิดพลาดได้!

— Hearth

รีเลย์อุปกรณ์อย่างมีความสุขพลังงานในปัจจุบันที่สูงขึ้น: หมอกรถยนต์และจุดโคมไฟใน 10 ของแอมป์ ...

— พลังงานแสงอาทิตย์ไมค์

1

รีเลย์ไฟฟ้าสถิตย์ในรูปแบบของสวิตช์ MEMS เป็นเทคโนโลยีที่น่าดึงดูดซึ่งเป็นจุดสนใจของการวิจัยและการพัฒนาครั้งสำคัญในขณะนี้ อุปกรณ์ MEMS ขนาดเล็กหมายความว่าสามารถใช้งานฟังก์ชันที่มีประโยชน์ (สลับผู้ติดต่อ) ได้ด้วยจุดแข็งของฟิลด์ที่เหมาะสม ข้อเสนอเชิงพาณิชย์มีให้บริการและคุณเริ่มเห็นพวกเขาในตลาด

— user49628

8

มีการวิจัยอย่างต่อเนื่องในเครื่องไฟฟ้าสถิต เครื่องโรตารี่แอคชูเอเตอร์ต้นแบบถูกอธิบายโดย: G. Reitz, B. Butrymowicz, J. Reed, B. Ge และ DC Ludois, "เครื่องไฟฟ้าสถิตที่เปลี่ยนได้สร้างขึ้นจากองค์ประกอบที่ยั่งยืนสำหรับแอคทูเอเตอร์การหมุน" 2017 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition ( ECCE), Cincinnati, OH, 2017, pp. 2389-2395

เครื่องที่อธิบายไว้ทำงานที่ 9000 โวลต์และมีอิเล็กทริกของเหลว มันสร้างแรงบิด 2 นิวตันเมตรที่คอก แต่แรงบิดจากการลากภายในจะเพิ่มขึ้นด้วยความเร็วเท่ากับแรงบิดที่เกิดขึ้นที่ 1100 RPM เครื่องถูกสร้างขึ้นในกรอบ NEMA 42 C-Motive Technologies Inc. ได้รับการกล่าวขานว่าเป็นการนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในเชิงพาณิชย์

— Charles Cowie
แหล่งที่มา

4

แอปพลิเคชั่นหนึ่งชิ้นที่มีขนาดเล็กมากของ electrostatics ที่มีวางจำหน่ายทั่วไปคือลำโพงไฟฟ้าสถิต (ESL) ลำโพงเหล่านี้มีราคาแพงโดยทั่วไป จำกัด เฉพาะแอปพลิเคชั่น "ออดิโอไฟล์"

ข้อมูลเพิ่มเติมที่นี่: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_loudspeaker

— กรงขัง
แหล่งที่มา

1

นี่คือหนังสือดีที่ให้รายละเอียดเกี่ยวกับมอเตอร์ไฟฟ้าสถิตหลายชนิด ...

http://rexresearch.com/jefimenko/jefimenkoesmotors.pdf

ฉันจะไม่เรียกพวกเขาว่า "แย่กว่า" แต่มันต่างจากมอเตอร์แม่เหล็ก

ดังที่คนอื่น ๆ ได้กล่าวไว้ข้างต้นคุณจะต้องมีแรงดันไฟฟ้าสูงและ / หรือพื้นที่พื้นผิวจำนวนมากเพื่อสร้างแรงบิดที่ค่อนข้างต่ำ แต่สำหรับ toque, ความเร็วสูง, ความน่าเชื่อถือสูง, การใช้พลังงานต่ำมอเตอร์ไฟฟ้าสถิตสามารถเป็นตัวเลือกที่ดีโดยเฉพาะ คุณมีแหล่งจ่ายแรงดันสูง / กระแสต่ำอยู่แล้ว

— bigjosh
แหล่งที่มา