Tại sao không có các bộ phận điện tĩnh điện vĩ mô?

9

Vì vậy, tôi hiểu rằng rơle, động cơ và các thiết bị cơ điện khác hầu như luôn là các thiết bị điện từ. Tại sao lại thế này? Tôi biết rằng động cơ tĩnh điện tồn tại, nhưng điều gì làm cho chúng tồi tệ hơn động cơ điện từ?

Lưu ý rằng tôi đang hỏi cụ thể về các thiết bị vĩ mô. Tôi biết rằng các thiết bị cơ điện tĩnh điện là phổ biến trong MEMS.

— Lò sưởi
nguồn

2

Không phải là một số cơ chế thu giấy trong máy photocopy tĩnh điện? Ngoài ra, một số phương pháp lắng đọng mực? Electrospinning của màng?

— Scott Seidman

@ScottSeidman Điều đó hoàn toàn có thể! Tôi đã suy nghĩ nhiều hơn về các máy tương tự như động cơ, trong đó cần một công suất cao.

— Nghe

3

@ScottSeidman: Chắc chắn, có rất nhiều ứng dụng cho tĩnh điện , nhưng chỉ cần thử xây dựng một động cơ tĩnh điện 700 watt có thể chạy máy giặt của bạn!

— Dave Tweed

Bạn có đếm động cơ áp điện và thiết bị truyền động? Chúng là hợp lý phổ biến.

— Spehro Pefhany

1

Loa âm thanh tĩnh điện.

— Robert Harvey

14

Bạn đã tính toán điện áp bạn cần để có được lực hoặc mô-men tương đương chưa? Dễ dàng hơn nhiều để chế tạo các máy nhỏ gọn có công suất tương đương dựa trên dòng điện cao thay vì điện áp cao.

Làm cho một máy nhỏ gọn về cơ bản sôi sục để có thể tập trung trường đầy đủ. Thật dễ dàng để tập trung từ trường bằng cách thêm nhiều vòng vào cuộn dây và sử dụng các miếng cực sắt để dẫn hướng cho chúng.

Có các cấu trúc tương tự cho điện trường, nhưng một vấn đề quan trọng là không khí (và các chất điện môi khác) bị phá vỡ dưới các trường cao, cho phép các electron rời khỏi dây dẫn, làm hỏng mọi thứ. Ngay cả trong chân không cứng, phát xạ tự phát đặt ra giới hạn về mức độ mạnh mẽ mà bạn có thể phát triển.

— Dave Tweed
nguồn

Điều này không bao gồm động cơ và loa, nhưng tôi cũng tò mò về rơle. Có vẻ như rơle tĩnh điện sẽ tránh được sự cố thỉnh thoảng của rơle làm rối các phép đo hiệu ứng hội trường, mặc dù đó có thể là một vấn đề đủ hiếm gặp mà nó không thực sự quan trọng.

— Nghe

1

Không có sự khác biệt đáng kể giữa loa và rơle hoặc solenoids. Bạn không nghĩ rằng rò rỉ trường điện tử cũng sẽ làm rối tung các thiết bị điện tử gần đó? Một thay thế là máy áp điện.

— Dave Tweed

Sự khác biệt tôi đề cập đến là ở cấp độ sức mạnh. Rơle không có ý định tác động bất cứ thứ gì ngoài tiếp xúc, trong khi loa chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng âm thanh và solenoids thành năng lượng cơ học. Nhưng vâng, bạn đúng. Rò rỉ sẽ luôn là một vấn đề, nhưng đối với tôi, từ trường có khả năng gây ra nhiều vấn đề hơn so với điện trường tĩnh. Điều đó rất có thể là sai, mặc dù!

— Nghe

Rơle vui vẻ cung cấp năng lượng cho các thiết bị hiện tại cao hơn: sương mù xe hơi và đèn chiếu sáng trong 10 ampe ...

— Solar Mike

1

Rơle tĩnh điện ở dạng ví dụ như công tắc MEMS là một công nghệ hấp dẫn, là trọng tâm của sự chú ý nghiên cứu và phát triển quan trọng trong một thời gian bây giờ. Quy mô nhỏ của các thiết bị MEMS có nghĩa là chức năng hữu ích (chuyển đổi một liên hệ) có thể đạt được với cường độ trường hợp lý. Dịch vụ thương mại có sẵn và bạn đang bắt đầu nhìn thấy chúng trên thị trường.

— user49628

8

Hiện đang có nghiên cứu về máy tĩnh điện. Một thiết bị truyền động quay nguyên mẫu được mô tả bởi: G. Reitz, B. Butrymowicz, J. Reed, B. Ge và DC Ludois, "Một máy tĩnh điện có độ bền cao được chuyển đổi được chế tạo từ các yếu tố bền vững cho các bộ truyền động quay", Hội nghị và Triển lãm chuyển đổi năng lượng năm 2017 ( ECCE), Cincinnati, OH, 2017, trang 2389-2395

Máy được mô tả hoạt động ở mức 9000 volt và có chất điện môi lỏng. Nó tạo ra 2 Nm mô-men xoắn tại gian hàng, nhưng mô-men kéo bên trong tăng với tốc độ bằng với mô-men xoắn được tạo ra ở khoảng 1100 vòng / phút. Máy được chế tạo theo khung Nema 42. C-Motive Technologies Inc., được cho là đang thương mại hóa công nghệ này.

— Charles Cowie
nguồn

4

Một ứng dụng vĩ mô của tĩnh điện có bán trên thị trường là Loa tĩnh điện (ESL). Đây thường là những loa đắt tiền, giới hạn trong các ứng dụng "audiophile".

Thêm thông tin tại đây: https://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_loudspeaker

— Nick
nguồn

1

Đây là cuốn sách chi tiết về một số loại động cơ tĩnh điện ...

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

Tôi sẽ không gọi chúng là "tệ hơn", nhưng chúng khác với động cơ nam châm.

Như những người khác đã lưu ý ở trên, bạn sẽ cần điện áp rất cao và / hoặc nhiều diện tích bề mặt để tạo ra mô-men xoắn tương đối thấp, nhưng đối với các ứng dụng công suất thấp, tốc độ cao, độ tin cậy cao, công suất thấp, động cơ tĩnh điện có thể là một lựa chọn tốt, đặc biệt nếu bạn đã có sẵn nguồn cung cấp điện áp cao / thấp.

— bigjosh
nguồn