Por lo tanto, entiendo que los relés, motores y otros dispositivos electromecánicos son casi siempre dispositivos electromagnéticos. ¿Por qué es esto? Sé que existen motores electrostáticos, pero ¿qué los hace sustancialmente peores que los motores electromagnéticos?
Tenga en cuenta que estoy preguntando específicamente sobre dispositivos macroscópicos. Soy consciente de que los dispositivos electromecánicos electrostáticos son comunes en MEMS.
¿Ha calculado los voltajes que necesitaría para obtener la fuerza o el par equivalente? Es mucho más fácil construir máquinas compactas de potencia equivalente basadas en altas corrientes en lugar de altas tensiones.
Básicamente, hacer que una máquina sea compacta se reduce a poder concentrar el campo adecuadamente. Es fácil concentrar los campos magnéticos agregando más vueltas a las bobinas y utilizando piezas polares de hierro para guiarlos.
Existen estructuras análogas para los campos eléctricos, pero un problema clave es que el aire (y otros dieléctricos) se descomponen en los campos altos, lo que permite que los electrones salgan de los conductores, lo que arruina todo. Incluso en un vacío difícil, la emisión espontánea pone un límite a qué tan fuerte puede desarrollarse un campo.
Hay una investigación en curso en máquinas electrostáticas. Un prototipo de actuador giratorio se describe por: G. Reitz, B. Butrymowicz, J. Reed, B. Ge y DC Ludois, "Una máquina electrostática de elastancia conmutada construida a partir de elementos sostenibles para actuadores rotativos," Congreso y Exposición de Conversión de Energía IEEE 2017 ECCE), Cincinnati, OH, 2017, pp. 2389-2395
La máquina descrita funciona a 9000 voltios y tiene un dieléctrico líquido. Produce 2 N-m de torque en la parada, pero el torque interno de arrastre aumenta con la velocidad para igualar el torque producido a aproximadamente 1100 RPM. La máquina fue construida en un marco NEMA 42. Se dice que C-Motive Technologies Inc. está comercializando esta tecnología.
Este es un buen libro que detalla varios tipos de motores electrostáticos ...
No los llamaría "peores", pero son diferentes a los motores de imán.
Como otros lo han mencionado anteriormente, necesitará voltajes muy altos y / o mucha superficie para producir un par de torsión relativamente bajo, pero para aplicaciones de bajo toque, alta velocidad, alta confiabilidad y baja potencia, un motor electrostático puede ser una buena opción. elección especialmente si ya tiene un suministro de alto voltaje / baja corriente disponible.
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