Door Carlos ManoBijgewerkt op 24 maart 2022

Een lineaire motor werkt volgens dezelfde principes als een conventionele motor, waarbij hij elektriciteit en magnetisme gebruikt om beweging te creëren. In tegenstelling tot een rotatiemotor verplaatst een lineaire motor een last in een rechte lijn. Ze worden vaak gebruikt in systemen op het spoor, zoals treinen, monorails en pretparkattracties, en dienen ook als de kern van lineaire versnellers. De concepten achter lineaire motoren zijn ideaal voor educatieve projecten en future-tech prototypes.

Stap 1:bouw de baan

Leg een vlakke baan en installeer eronder een reeks afwisselende permanente magneten, met de noord- (N) en zuid- (S) polen naar boven gericht. Terwijl het voertuig over de baan beweegt, zal het deze polen achtereenvolgens tegenkomen, waardoor een magnetische gradiënt ontstaat die beweging aandrijft.

Plaats twee geleidende draden op het oppervlak van de baan:één aan de linkerkant en één aan de rechterkant. Laat tussen elk paar magneten de draden zakken zodat ze elkaar kruisen. Deze kruising zorgt ervoor dat de elektromagneet van het voertuig de polariteit omkeert wanneer deze elke magneet passeert, waardoor een continue voorwaartse stuwkracht wordt gegarandeerd.

Sluit de draden aan het begin van de baan aan op de klemmen van een accu of gelijkstroomvoeding.

Stap 2:bouw het voertuig

Het kernonderdeel van het voertuig is een elektromagneet. U kunt een kant-en-klare spoel kopen of er een maken door enkele meters geëmailleerd koperdraad rond een ijzeren kern te wikkelen. Plaats de spoel zo dat het uiteinde zich dicht bij de magneten van de baan bevindt; de kern kan iets onder het chassis van het voertuig uitsteken.

Bevestig het ene uiteinde van de spoel aan de linker spoordraad en het andere uiteinde aan de rechter spoordraad. Zorg voor een stevig elektrisch contact, zodat de spoel continu van stroom kan worden voorzien terwijl het voertuig beweegt.

Stap 3:testen en afstemmen

Laat het voertuig rijden en observeer de beweging ervan. De elektromagneet moet van polariteit veranderen wanneer hij een magneet nadert die hem anders zou afstoten, waardoor het voertuig naar de volgende magneet kan worden getrokken terwijl de vorige hem naar voren duwt.

Pas de afstand tussen de spoormagneten en de precieze locatie aan waar de draden elkaar kruisen om de snelheid en soepelheid te optimaliseren. Kleine aanpassingen kunnen de prestaties aanzienlijk verbeteren.

Materiaalchecklist

• Permanente magneten (afwisselend N- en S-polen)
• Vlakke rail (hout, metaal of plastic)
• Geleidende spoordraden
• Elektromagneet (spoel + ijzeren kern)
• Batterij of gelijkstroomvoedingsbron

TL;DR

Het gebruik van geleidende rollen op het grensvlak tussen voertuig en spoor vermindert de wrijving, maar het vinden van elektrisch geleidende rollen kan een uitdaging zijn.

Veiligheidswaarschuwing

Continu gebruik kan het voertuig beschadigen als het niet op de juiste manier wordt beheerd. Verleng de baan voorbij de wisselende magneten en installeer een gedempte stop aan het uiteinde om schokken te absorberen en de motor en het voertuig te beschermen.