Magnetsphere

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Beschreibung

Die Magnetsphere und der Solar Impuls Motor sind sehr verwandte Produkte. Die Magnetsphere ist wie der Mendocino Motor gelagert. Eine Seite der Kugel schwebt frei.

Der Magnetsphere verwendet die Hall-Sensorik aus dem Anlagen- und Fahrzeugbau. Dort verwendet man Hallsensoren, um Positionen beweglicher Teile elektronisch zu erfassen. Hallsensoren sind elektronische Schalter. Ein geringer Stromfluss ist Voraussetzung für ihre Funktion. Gelangt ein passendes Magnetfeld in das Umfeld des Hallsensors, so schaltet er den Minuspol seines Steuerstromkreises in einen Arbeitsstromkreis. Durch diesen Schaltvorgang lassen sich Anzeigen oder Steuerungsprozesse ableiten bzw. einleiten. Hallsensoren arbeiten völlig geräuschlos, sind verschleißfrei und haben theoretisch eine unbegrenzte Haltbarkeit.

Der Magnetsphere hat eine im Magnetfeld scheinbar schwebende Kugel, einen Rhombenkuboktaeder. Darauf sind 8 Magneten in gleichem Abstand auf dem Äquator der Kugel befestigt. Bei einer Drehung laufen alle 8 Magneten nacheinander an einer bestimmten Position vorbei. An dieser Position ist ein Hallsensor installiert. Beim Annähern eines Magneten schaltet der Hallsensor einen Stromimpuls durch eine Spule. Die Spule befindet sich zum Steuerungszeitpunkt in optimaler Position, um dem vorauseilenden Magneten einen minimalen Bewegungsimpuls zu geben. Der Impuls ist sehr schwach, reicht aber aus, um die Drehung zu erhalten. Der schaltende Magnet verlässt das Umfeld des Hallsensors. Der Hallsensor schaltet wieder auf den Steuerstrom bis der nächste Magnet in sein Umfeld eindringt und löst dann einen erneuten Stromimpuls aus. So entsteht ein gleich bleibender Ablauf von gesteuerten Kurzimpulsen.

Für diese Steuerung wird Strom benötigt. Dieser könnte durch eine entsprechend ausgelegte Solarzelle erzeugt werden. Dann würde der Motor bei ausreichend guten Lichtverhältnissen und nach einem Initialdrehimpuls seine Bewegung aufnehmen und erhalten. Der Magnetsphere soll aber Tag und Nacht stetig mit gleicher Geschwindigkeit laufen und diese soll obendrein noch über einen Drehpotentiometer einstellbar sein.

Dazu wurde ein Energiespeicher in Form eines flachen Lithium Akkus verwendet, der über einen Ladeschaltkreis die elektrische Energie einer Solarzelle speichert. Gleichzeitig wird aus dem Akku die elektrische Energie für den Schaltkreis des Hallsensors und den Arbeitsimpuls der Spule entnommen. Der Akku sollte zur Inbetriebnahme geladen werden. Während des Betriebs wird die Solarzelle je nach Drehzahl des Motors und der Position des Hallsensors zu den Magnetfeldern die Entladung des Akkus verzögern. In völliger Dunkelheit läuft der Motor in Abhängigkeit der Einstellung wenige Wochen. Im täglichen Sonnenlicht läuft er viele Wochen bis der Akku erneut geladen werden muss. Seit der Entwicklung des Motors konnten noch nicht alle Parameter getestet werden. Mit ca. 500 Ladezyklen und der langen Entladungszeit des Akkus reicht die Lebenszeit des Akkus viele Jahre und kann ggf. ausgetauscht werden. Eine Steckverbindung auf der Platine macht das zu einer leicht auszuführenden Tätigkeit.

Zu der großen Haltbarkeit der Bauteile passt der unvergängliche Edelstahl. Die Bodenplatte ist einseitig und die Säulen sind beidseitig geschliffen. Der Rhombenkuboktaeder besteht aus klarem lasergeschnittenen Acrylglas. Die Kanten sind somit klar und erzeugen dezente Lichtbrechungen. Zusammen mit dem Design wird der Motor zu einem Blickfang. Weil man auf den ersten Blick nicht erkennt, warum die Kugel sich überhaupt dreht, weckt es die Aufmerksamkeit des technisch Interessierten. Findige Detaillösungen werden den Bastler begeistern. Alle elektronischen Bauteile sind unter einer eigens für diesen Zweck konstruierten monokristallinen Solarzelle verborgen. Sie hat keine bläulichen Färbungen, sehr dezente Linien und nicht sichtbare Sammellinien.

Zusätzliche Information

Art

Basis Bausatz, Motor, teilmontierter Bausatz

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