Электростатический двигатель или конденсаторный двигатель — это тип электродвигателя, работа которого основана на притяжении и отталкивании электрических зарядов .
Альтернативным типом электростатического двигателя является электростатический ионный двигатель космического корабля, в котором силы и движение создаются за счет электростатического ускорения ионов.
Электростатический двигатель основан на притяжении и отталкивании электрического заряда. Обычно электростатические двигатели являются аналогом обычных катушечных двигателей. Обычно им требуется источник питания высокого напряжения, хотя очень маленькие двигатели используют более низкие напряжения. Обычные электродвигатели вместо этого используют магнитное притяжение и отталкивание и требуют высокого тока при низком напряжении. В 1740-х и 1750-х годах первые электростатические двигатели были разработаны Эндрю Гордоном и Бенджамином Франклином . Сегодня электростатический двигатель часто используется в микромеханических ( MEMS ) системах, где их управляющее напряжение ниже 100 вольт, и где движущиеся заряженные пластины гораздо проще изготовить, чем катушки и железные сердечники.
Двигатель коронного разряда , также известный как коронный двигатель , известен уже много столетий. [1]
В 2004 году исследователи из Калифорнийского университета в Беркли разработали вращательные подшипники на основе многослойных углеродных нанотрубок. Прикрепляя золотую пластину (размерами порядка 100 нм) к внешней оболочке подвешенной многослойной углеродной нанотрубки (подобно вложенным углеродным цилиндрам), они способны электростатически вращать внешнюю оболочку относительно внутреннего ядра. Эти подшипники очень прочные; устройства были осциллированы тысячи раз без каких-либо признаков износа. Эти наноэлектромеханические системы (НЭМС) представляют собой многообещающее направление в миниатюризации и могут найти свое место в коммерческих приложениях в будущем. [2]
Электродвигатели, в общем, производят движение, когда питаются электрическим током. Обычный тип ионных двигателей космических аппаратов использует электростатические силы для ускорения ионов, чтобы генерировать силы для создания движения, и, таким образом, может рассматриваться как нетрадиционные электродвигатели.
Сетчатые электростатические ионные двигатели обычно используют ксеноновый газ. Этот газ не имеет заряда и ионизируется бомбардировкой его энергичными электронами. Эти электроны могут быть получены из катода с горячей нитью накала и ускорены в электрическом поле катодного падения на анод (ионный двигатель типа Кауфмана). В качестве альтернативы электроны могут быть ускорены осциллирующим электрическим полем, индуцированным переменным магнитным полем катушки, что приводит к самоподдерживающемуся разряду и исключает какой-либо катод (радиочастотный ионный двигатель).
Основные классификации электростатических двигателей по версии USPTO :
