静電モーター

静電モーター またはコンデンサーモーターは、電荷の吸引と反発に基づいた電気モーターの一種です。

静電モーターの別のタイプとしては、静電的に加速されたイオンによって力と動きが生成される 宇宙船の静電イオン駆動スラスタがあります。

静電モーターは電荷の吸引と反発に基づいています。通常、静電モーターは従来のコイルベースのモーターのデュアルです。非常に小さなモーターでは低電圧を使用しますが、通常は高電圧電源が必要です。従来の電気モーターは磁気吸引と反発を使用し、低電圧で高電流を必要とします。1740 年代と 1750 年代に、最初の静電モーターはアンドリュー ゴードンとベンジャミン フランクリンによって開発されました。今日、静電モーターはマイクロ メカニカル ( MEMS ) システムで頻繁に使用されており、その駆動電圧は 100 ボルト未満で、可動の帯電プレートはコイルや鉄心よりもはるかに簡単に製造できます。

コロナ放電モーターはコロナモーターとも呼ばれ、何世紀にもわたって知られています。^[1]

2004年、カリフォルニア大学バークレー校の研究者らは、多層カーボンナノチューブをベースにした回転ベアリングを開発しました。多層カーボンナノチューブ（入れ子状のカーボンシリンダーのような）の外殻に金プレート（寸法100nm程度）を取り付けることで、内核に対して外殻を静電的に回転させることができます。このベアリングは非常に堅牢で、デバイスは何千回も振動しても摩耗の兆候は見られません。これらのナノ電気機械システム（NEMS）は小型化の有望な方向性を示しており、将来的には商用アプリケーションに利用される可能性があります。^[2]

一般的に、電気モーターは電流によって駆動されると動きを生み出します。宇宙船の一般的なイオン スラスタは、静電気力を使用してイオンを加速し、動きを生み出す力を生成するため、非従来型の電気モーターと見なすことができます。

グリッド型静電イオンスラスタは、一般的にキセノンガスを使用します。このガスは電荷を持たず、高エネルギー電子の衝突によってイオン化されます。これらの電子は、熱フィラメント カソードから供給され、カソードの電界で加速されてアノードに落下します (カウフマン型イオンスラスタ)。あるいは、コイルの交流磁場によって誘導される振動電界によって電子を加速することもできます。これにより、自己持続放電が発生し、カソードが不要になります (無線周波数イオンスラスタ)。

USPTOによる静電モーターの主な分類は次のとおりです。

• クラス 310 発電機またはモーター構造
  • 300 非電動式
    • 308 電荷蓄積
    • 309 静電
• 米国特許 633,829 -- J. Gallegos -- 「静電機械」
• 米国特許 735,621 -- E. Thomson -- 「静電モーター」
• 米国特許 993,561 -- ハロルド B. スミス -- 「電気エネルギーを機械エネルギーに変換する装置」
• 米国特許 1,693,806 -- WG Cady -- 「電気機械システム」
• 米国特許 1,974,483 —- TT ブラウン-- 「静電モーター」 (1934-09-25)
• 米国特許 3,433,981 -- B. Bollee -- 「静電モーター」 (編集 :大気電気からの静電気)
• 米国特許 3,436,630 -- B. Bollee -- 「静電モーター」
• 米国特許 5,552,654 - 三菱化学株式会社 - 「静電アクチュエータ」
• 米国特許 5,965,968 -- Robert 他 -- 「静電モーター」

• 静電発電機
• ナノモーター
• オックスフォード電気ベル

ウィキメディア・コモンズには、静電モーターに関連するメディアがあります。

• de Queiroz、Antonio Carlos M.、「静電リニアモーター」。 2002 年 1 月 24 日。
• William J. Beaty、「シンプルな静電モーター」。
• 「静電モーター」、tm.net。
• 「東京大学の高速で柔軟な静電モーター」 [1 ]
• 「東京大学における重量物静電モータの開発」[2 ]
• E. Sarajlic他、3 相静電ステッピング マイクロモーター