Review: Mendocino-Solar-Motor im Selbstbau

Aufbau des oktogonalen Mendocino-Motors

Es gibt acht Solarzellen, die außen auf dem oktogonalen Zylinder sitzen. Dadurch wird die obere (oder vordere) Solarzelle beleuchtet, während ihr Gegenpart im Schatten liegt. Die beiden Zellen sind antiparallel geschaltet und die scheint auf den ersten Blick zu einem Kurzschluss der beleuchteten durch die unbeleuchtete Zelle zu führen. Tatsächlich aber ist das kein Problem, denn die dem Licht zugewandte Zelle erzeugt eine Spannung und ist niederohmig, während die Zelle im Schatten kaum eine Spannung erzeugt und zudem relativ hochohmig ist. Der Strom der beleuchteten Zelle fließt also hauptsächlich durch die Spule. Nach Drehung des Rotors um 180° hat sich auch die Spule umgedreht, so dass die zuvor unbeleuchtete und jetzt beleuchtete Zelle die richtige Polarität hat, um die Rotordrehung zu verstärken.

Eine schnelle Folge von Impulsen

Zum Einsatz kommen Solarzellen mit den Abmessungen 65x20 mm und einer Nennspannung von 0,5 V. Das von einer Spule erzeugte Magnetfeld entspricht dem Produkt aus der Anzahl der Windungen und dem fließenden Strom.
 

Um einen hohen Strom zu erhalten, sollte die Spule einen niedrigen Widerstand aufweisen.

Die Spulenwicklung hat einen Gleichstromwiderstand von ca. 5 Ω. Der Strom ergibt sich nach dem Ohmschen Gesetz zu:

I = U / R = 0,5 V / 5 Ω = 100 mA.

Die Verwendung vieler schmaler schmalen Solarzellen erzeugt mehr Antriebsimpulse pro Umdrehung, wodurch die Rotation glatter verläuft und er besser anläuft.
Die Spulen in der Rotorbaugruppe passen genau unter die Solarzellen und sind etwa gleich breit wie der statisch Antriebsmagnet im Rahmen. Durch ihre Position direkt hinter den Solarzellen sind sie optimal im Magnetfeld positioniert. Im Gegensatz zu anderen Motorkonstruktionen, bei denen die Spulen so positioniert sind, dass sie sichtbar bleiben, wird hier die Drahtlänge und damit der Spulenwiderstand reduziert, was einen positiven Effekt auf den Strom hat.

1.000 U/min in vollem Sonnenlicht

Als ideal haben sich acht Solarzellen herausgestellt. Die Zelle, die den vorangehenden Rotationsimpuls erzeugt hat, ist damit um 45° weg vom einfallenden Sonnenlicht gedreht, wenn der nächste Impuls durch die folgende Zelle bereitgestellt wird. Die rasche Abnahme der Energie aus der vorangegangenen Zelle reicht nicht aus, um den Rotor nennenswert zu bremsen. Acht Impulse pro Umdrehung sorgen dafür, dass sich der Motor auch bei relativ schwachem Licht dreht. In hellem Sonnenlicht kann der Motor eine Drehzahl von bis zu 1.000 U/min erreichen. Wesentlich eindrucksvoller ist allerdings, dass schon das schwache Leuchten eines gewöhnlichen Teelichts (mit einer Flammenhöhe von etwa 2 cm) ausreicht, um den Motor zu drehen.