El motor "molino de ratón" de Froment fue una de las primeras formas de motor eléctrico , también conocido como motor de armadura giratoria . [1] Tiene similitudes tanto con el motor síncrono como con el motor paso a paso actual .
Como el motor del molino de ratón era sencillo de construir y su velocidad podía regularse fácilmente, más tarde se utilizó para controlar grabadoras automáticas en telegrafía.
El nombre deriva de la semejanza del rotor con una pequeña cinta de correr . Su tamaño habitual era más de la escala de un hámster que de un ratón , pero los roedores eran más comunes en ese momento como plagas domésticas, no como mascotas domésticas.
Construcción [ editar ]
.jpg/440px-Mouse_mill_motor,_rotor_and_coils_(Rankin_Kennedy,_Electrical_Installations,_Vol_V,_1903).jpg)
El motor consta de un rotor que gira libremente , rodeado por varios electroimanes . El rotor está hecho de una rueda de latón ligero , con una serie de barras de hierro dulce o "atractores" montados alrededor de su borde y paralelos al eje. Puede haber uno, dos o cuatro electroimanes montados en el bastidor del motor, junto con un interruptor operado por leva para cada imán. [2] Muchos de los primeros motores fueron fabricados por el fabricante de instrumentos científicos Daniel Davis de Boston , [3] que los vendió como el "Motor de armadura giratoria".
Operación [ editar ]
.jpg/440px-Mouse_mill_motor,_circuit_(Rankin_Kennedy,_Electrical_Installations,_Vol_V,_1903).jpg)
.jpg){kind=link}
.jpg){kind=link}
El motor funciona por simple atracción magnética entre uno de los electroimanes y una de las barras de hierro. La barra no está magnetizada permanentemente, ni la corriente eléctrica fluye a través de ninguna parte del rotor. A diferencia del motor de jaula de ardilla visualmente algo similar , no se induce ningún flujo de corriente en las barras. Las levas y los interruptores están dispuestos de modo que a medida que cada barra se acerca al alcance del imán, la corriente se enciende primero y la barra se tira hacia ella. A medida que se acerca, la corriente se apaga y la barra continúa girando más allá del imán, en lugar de ser atraída y detenerse allí. Cada una de las bobinas, levas e interruptores está dispuesta de manera que cada una de las barras sea atraída a su vez y el motor gire continuamente. [4]
Para mantener el equilibrio, las barras están espaciadas simétricamente alrededor del rotor. Para un torque más uniforme, las bobinas están espaciadas para que sean desiguales, de modo que cada una de ellas tire a su vez, en lugar de todas a la vez. En el diagrama ilustrado, la bobina n. ° 1 se acaba de apagar cuando una barra de rotor la pasa, la n. ° 2 se ha encendido y está atrayendo la barra opuesta hacia ella. A esto le seguirán los números 3 y 4 sucesivamente.
Si el motor tiene varios electroimanes, suele ser de arranque automático. La forma de imán único más simple puede requerir un movimiento rápido para iniciarlo desde algunas posiciones, y luego continuar girando.
El motor siempre gira en la misma dirección, ya que invertirlo requeriría que se cambiaran las fases de las levas y los interruptores. No hay constancia de que se hayan construido motores para facilitar la marcha atrás, aunque no es imposible.
Hay el mismo número de interruptores que electroimanes, aunque muchos imanes se enrollaron como herraduras y, por lo tanto, puede parecer que tienen dos bobinas por imán. Cada interruptor funciona con tantos pulsos de leva por revolución como barras atractoras hay en el rotor. Para pequeñas cantidades de barras, la leva se forma con esa cantidad de lóbulos. Como comúnmente puede haber seis u ocho barras en el rotor, [5] esto hace que la configuración de una leva funcional sea incómoda. Entonces es más sencillo utilizar una leva simple de un lóbulo, en un eje engranado para ser impulsado a cuatro, seis u ocho veces la velocidad del rotor, según el número de barras.
Gobernando [ editar ]
Mediante el uso de un regulador centrífugo simple , se puede controlar la velocidad del motor. Cuando el gobernador detecta un exceso de velocidad, interrumpe el enlace de la leva para que los interruptores se activen durante menos tiempo y el motor se desacelere. [6] Como ya se requiere un mecanismo de leva e interruptor, la adición de un enlace regulador es una adición relativamente simple. El uso de un árbol de levas con engranajes, como era común en los motores grandes que producen energía, también es beneficioso para permitir un regulador centrífugo más pequeño y sensible. La capacidad de controlar la potencia del motor cambiando los tiempos de contacto gradualmente significaba que este motor, a diferencia de la mayoría de los otros diseños en los que el regulador cortaba la energía por completo, significaba que podía gobernarse con mucha precisión. [6]
Historia [ editar ]
El motor fue inventado por el ingeniero eléctrico francés Paul-Gustave Froment en 1844. [7] El motor de Froment tiene cierta similitud con el motor anterior de Ritchie de 1833. [8]El rotor del motor de Ritchie eran los dos extremos de una sola barra, en lugar de las múltiples barras de Froment, por lo que el par era desigual con la rotación. Se conocían varios motores similares en este período, pero todos tenían inconvenientes: dependiendo de materiales débilmente magnetizados en lugar de solo requerir barras magnéticas, requiriendo bobinas giratorias y el problema aún no resuelto de los cepillos, o bien máquinas recíprocas con manivelas o trinquetes adicionales. y rotación desigual. El motor de Froment fue el primero que ofreció una rotación útil y la capacidad de realizar trabajos mecánicos, no solo para ser una demostración o un indicador.
Telegrafía [ editar ]
Algunas décadas después de su primer desarrollo, el motor fue utilizado en la telegrafía al poder el mecanismo de alimentación de papel para ambos Kelvin 's y Muirhead ' s grabadoras de sifón . [9] Estos usaban un bolígrafo móvil conectado a un galvanómetro para registrar señales telegráficas. Un rollo de papel fue enrollado a través del registrador por un motor Froment y el trazo entintado apareció como una línea ondulante. El diseño de Muirhead utilizó un bolígrafo vibrante para evitar que la tinta hiciera que el bolígrafo se pegara a las pequeñas fuerzas del galvanómetro. En cambio, el diseño de Kelvin utilizó un bolígrafo de vidrio hueco con una carga electrostática para impulsar la tinta del tubo de sifón. [10] Este cargo fue generado por una máquina de influencia., también impulsado por el motor.
Más tarde se desarrollaron máquinas similares, aunque más grandes, para registrar la telegrafía en código Morse .
El motor del molino de ratón gobernado mecánicamente, como se describe aquí, podía mantener una velocidad razonablemente precisa pero no era un motor síncrono . Donde una máquina de telégrafo dependía de una sincronización precisa para señalar letras, se utilizó un motor síncrono como el desarrollado por Paul Le Cour .
Referencias [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Motores de molino de ratón . |
- ^ Greenslade, Prof. Thomas B. Jr. "Motor de armadura giratoria" .
- ^ Greenslade, profesor Thomas B. Jr. "Froment Motors" .
- ^ Greenslade, profesor Thomas B. Jr. "Daniel Davis" .
- ^ Kennedy, Rankin (1903). Motores telegráficos . Instalaciones eléctricas (ed. De cinco volúmenes de 1903). Londres: Caxton. págs. 76–79. CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ "Motor" mouse-mill "de Froment (8 atractores, un electroimán)" .
- ↑ a b Kennedy, Instalaciones eléctricas, 1903 , p. 77
- ^ "Historia temprana del motor eléctrico" . The Old Model Company. Archivado desde el original el 2 de marzo de 2010 . Consultado el 5 de marzo de 2010 .
- ^ "El desarrollo del motor eléctrico" .
- ^ Kennedy, Instalaciones eléctricas, 1903 , p. 78
- ^ Kennedy, Instalaciones eléctricas, 1903 , p. 79
