محرك لينش

محرك لينش هو محرك كهربائي فريد من نوعه يعمل بالتيار المستمر ذو مغناطيس دائم وفجوة محورية . ^{[ 1 ]} يتميز المحرك بشكله المسطح، وقد اخترعه سيدريك لينش عام 1979، وتم تقديم براءة الاختراع ذات الصلة في 18 ديسمبر 1986. ^{[ 2 ]}

يُصنع محرك لينش من كتل الفريت المحصورة بين شرائح معدنية، بدلاً من لفائف النحاس التقليدية، ويُثبّت بالمغناطيس فقط. يتوفر المحرك بأحجام مختلفة تتراوح أوزانها بين 3 كيلوغرامات و 11 كيلوغراماً ، ويُنتج طاقة تتراوح بين 1.5 كيلوواط و 11 كيلوواط ، بكفاءة تتراوح بين 80% و90% .    

بين عامي 1985 و1992، جرى تحسين محرك لينش وأدواته تدريجيًا على يد لينش، بمساهمة كبيرة من ريتشارد فليتشر وفريق مشروعه، بمن فيهم ويليام ريد، في شبكة لندن للابتكار (LIN). موّلت LIN براءات الاختراع باسم لينش. كما موّلت LIN بناء النماذج الأولية، بما في ذلك دفعة صنعتها شركة أوروسوف للهندسة، والتي تضمنت بعض الأفكار المستخدمة في المحركات اللاحقة.

منذ عام 1989، سعت شركة LIN إلى إيجاد شركة لتصنيع المحرك، بعد أن نجحت بالفعل في إنتاج دفعات صغيرة ووحدات فردية. وشملت هذه المحركات المستخدمة في محاولة كونتيسة أرانز لتحطيم الرقم القياسي العالمي لسرعة القوارب الكهربائية في عام 1989. وقد قام لينش بتجميع تلك المحركات، بمساعدة ويليام ريد، الذي قام بتجميع أجزاء المحرك في سريره بالمستشفى بعد تعرضه لحادث سيارة (مجلة Motorboats Monthly، يناير 1990).

تم التواصل مع شركة هوتاكس، حيث كان تريفور ليز يعمل، ولكن بعد أن شرح لينش لهوتاكس كيفية صنع المحرك، فقدوا اهتمامهم. بدلاً من ذلك، غادر ليز هوتاكس في يناير 1993، وانضم إلى شركة لينش موتور (التابعة لشركة لين) كمدير للمصنع، لمساعدة لينش في إنشاء خط إنتاج أوسع نطاقًا، باستخدام أدوات مطورة سابقًا، وأدوات جديدة صممها لينش. وقد صنع بعض الأدوات الجديدة صانع أدوات محلي يُدعى روجر كوكس.

قام لينش وفريقه الصغير بتصميم محرك قياسي للإنتاج، تم تصنيعه بواسطة شركة لينش موتور المحدودة، وأُطلق عليه اسم محرك لينش . بعد خلاف بين لينش وشركة لينش موتور في نوفمبر 1996، آلت حقوق الملكية الفكرية إلى شركة لينش للملكية الفكرية، بينما امتلكت شركة لينش موتور 50% من الحقوق. تأسست شركة جديدة، LEMCO، التي امتلكت النسبة المتبقية البالغة 50% من الحقوق. كانت مجموعة جيه بي هانسن المساهم الرئيسي فيها، بينما كان لينش ولييز مساهمين صغيرين. انضم لينش إلى شركة أغني موتورز الهندية في عام 2002، حيث يتم تصنيع محرك لينش وتسويقه تحت اسم محرك أغني . كما تم تصميم محرك آخر بموجب ترخيص من شركة بريغز آند ستراتون تحت اسم محرك إيتك للتيار المستمر . يتم تصنيع وتوزيع أحدث طراز من محرك أغني بواسطة مجموعة سايتا ، التي تأسست بعد اندماج شركتي أجيليتي غلوبال وأغني موتورز في مايو 2015.

يتميز تصميم محرك لينش التقليدي بوجود عضو دوار مثبت على محور بين صفين من ثمانية مغناطيسات دائمة ثابتة . كما توجد ثمانية فرش ثابتة (أربعة سالبة وأربعة موجبة) على الجانب الأمامي، تسمح بوصول التيار الكهربائي من مصدر الطاقة إلى العضو الدوار.

يختلف تصميم عضو التدوير لمحرك لينش اختلافًا كبيرًا عن أنواع المحركات الأخرى. تتكون ملفات عضو التدوير من شرائح نحاسية معزولة، كل منها على شكل حرف "U" (مثل شوكة رنانة ). يُثنى أحد طرفي الملف بزاوية 45 درجة باتجاه عقارب الساعة، بينما يُثنى الطرف الآخر بزاوية 45 درجة عكس اتجاه عقارب الساعة. يحتوي كل طرف من الملف على عدة انحناءات قبل الوصول إلى الجزء الخارجي من عضو التدوير، وذلك ليتمكن من المرور شعاعيًا عبر حلقة الفريت قبل أن تنتهي أطرافه بزاوية 90 درجة. عند الحافة الخارجية، يوجد طرف مثني لكل شريحة نحاسية ، مما يُشكل اتصالًا كهربائيًا مع الشريحة المقابلة لها بعد تدويرها 90 درجة. أما الحافة الداخلية للشرائح النحاسية، فقد أُزيل العزل من الوجه الأمامي فقط، لتشكيل سطح المبدل حيث تتلامس الفرش.

تُوضع بين كل ساق من ساقي الملف النحاسي قطع من قلب الفريت الحديدي المُقسّم والمعزول، مُشكّلةً حلقة الفريت. تحمل حلقة الفريت التدفق المغناطيسي بين المغناطيسات الدائمة الثابتة، دون الحاجة إلى استخدام شرائح النحاس (التي تحمل التيار الكهربائي). مع دوران العضو الدوار، يتدفق التيار من إحدى الفرش، إلى المُبدّل، ثم إلى الخارج على طول ساق واحدة من ساقي الملف النحاسي، المحصورة بين قطع قلب الفريت الحديدي. عندما يصل التيار إلى وصلة التثبيت الموجودة على الحافة الخارجية، ينتقل إلى ساق جديدة على الجانب الخلفي من العضو الدوار، ويعود إلى المركز، محصورًا مرة أخرى بين قطعتي فيريت بفارق طور 45 درجة عن القطعتين السابقتين. ثم يعود التيار الكهربائي إلى المركز بعد 90 درجة، ويتبادل اتجاهه عائدًا إلى الوجه الأمامي قبل أن يصل إلى الفرشاة المقابلة (ذات القطبية الكهربائية المعاكسة ) على بُعد 135 درجة من الفرشاة الأولى.

في تصميم عضو دوار محرك لينش، تُصنع الصفائح الحديدية من قطع مستطيلة رقيقة منفصلة تُركّب معًا لتشكيل حلقة دائرية كاملة. ولأن التدفق المغناطيسي يمر جانبيًا عبر الصفائح على طول محور واحد فقط، فمن الممكن استخدام مادة ذات اتجاه حبيبي تُستخدم عادةً في المحولات الكبيرة . تتميز هذه المادة بخصائص مغناطيسية أفضل بكثير على طول اتجاه الحبيبات، ولكن بخصائص أسوأ في الاتجاهات الأخرى. في المحركات الكهربائية التقليدية ذات الفجوة الشعاعية، لا يمكن محاذاتها بسهولة مع اتجاه المجال، ولكن في المحركات ذات الفجوة المحورية مثل محرك لينش، يؤدي ذلك إلى كفاءة أعلى.

بدأ الإنتاج على نطاق صغير عام ١٩٨٨ مع شركة لندن للابتكار المتخصصة في تحويل المركبات الكهربائية ^{[ ٣ ]} ، ولاحقًا مع شركة لينش للمحركات الكهربائية (LEMCO). في عام ١٩٨٩، زوّدت أربعة من هذه المحركات قارب " آن ستراداج" ، الذي كانت تقوده كونتيسة آران، بالطاقة، محققًا رقمًا قياسيًا عالميًا في سرعة القوارب الكهربائية بلغ ما يزيد قليلًا عن ٨٠ كيلومترًا في الساعة (٥٠ ميلًا في الساعة) . ^{[ ٤ ]} اعتمدت شركة ASMO السويسرية هذا المحرك لاستخدامه في أنظمة قيادة سيارات الكارتينج الكهربائية الخاصة بها. ^{[ ٥ ]} تساهم كفاءته في إطالة عمر البطاريات ، وبالتالي تحسين الجدوى الاقتصادية لتشغيل حلبات سباق الكارتينج الكهربائية. 

إن براءات الاختراع وحقوق الترخيص لتصنيع محرك Lynch مملوكة لشركة Lynch IP، التي باعت ترخيصًا لشركة Briggs and Stratton لتصنيع محرك ETEK.

استمرت شركة LEMCO في تصنيع المحركات، وتعمل الآن تحت اسم LMC (شركة Lynch Motor Company) التي تمتلك الآن شركة Lynch IP، وبالتالي جميع الحقوق وبراءات الاختراع المتعلقة بالمحرك. ^{[ 6 ]}

في عام 2009، انفصل سيدريك لينش عن شركة LMC ويعمل الآن لدى شركة Agni Motors التي تنتج محركات مماثلة. ^{[ 5 ] [ 7 ]}

ذُكرت محركات لينش كمنتج فريد في الفيلم الوثائقي " الماسة البيضاء " الذي يتناول موضوع المنطاد الأخف من الهواء: "هذا محرك مثير للاهتمام حقًا. صممه شخص يُدعى لينش في إنجلترا. لم يلتحق بالجامعة قط، ولا يعرف شيئًا عن الرياضيات وما شابه، لكنه علّم نفسه الهندسة الكهربائية. واتضح أن المحرك الذي صنعه يُعد من بين أفضل المحركات في العالم من حيث القدرة والكتلة. طوّر لينش نوعًا خاصًا من الجبر لتحقيق ذلك، لكن لا يستطيع أي أكاديمي آخر فهم ما يفعله، ومع ذلك يبدو أنه يعرف أكثر من العديد من الأكاديميين في أقسام الهندسة الكهربائية لأن أداء هذا المحرك ممتاز للغاية... إنه الأفضل الذي استطعت إيجاده." ^{[ 8 ]}

زوّدت محركات لينش أول طائرة هليكوبتر كهربائية مأهولة في العالم، والتي صممها وقادها باسكال كريتيان . وقد حطمت هذه الطائرة الفريدة رقماً قياسياً عالمياً في موسوعة غينيس للأرقام القياسية في 12 أغسطس 2011، وحصلت على جائزة IDTechEx للمركبات الكهربائية البرية والبحرية والجوية في عام 2012.

• 2005 - دراجة نارية تعمل بخلايا الوقود ENV ^{[ 9 ] [ 10 ]}
• سيارة سباق كهربائية من طراز "أورانج جوس" مزودة بوحدة دفع رباعي فريدة من نوعها. ^{[ 11 ] [ 12 ]}
• 30 يوليو 2008 - تم استخدام أربعة من محركات لينش من طراز LMC في سيارة G-Wiz معدلة من قبل برنامج توب جير للتغلب على سيارة فورد موستانج في سباق خط مستقيم حتى سرعة 100  ميل في الساعة. ^{[ 13 ]}
• في 12 يونيو 2009، فاز روب باربر بأول سباق مانكس تي تي إكس جي بي على دراجة أغني موتورز التي تعمل بمحرك أغني، وهو نسخة محسنة من محرك لينش الأصلي.
• في 12 أغسطس 2011، قام باسكال كريتيان بقيادة أول طائرة هليكوبتر كهربائية مأهولة في العالم ^{[ 14 ]} تعمل بمحركين من طراز Agni 95R، وهي طائرة Solution F/Chretien Helicopter .

• براءة الاختراع الأمريكية رقم 4823039 ، لينش، سيدريك، "الآلات الكهربائية"، نُشرت في 18 أبريل 1989 
• EP 0736232 ، لينش، سيدريك، "الآلات الكهربائية"، نُشر في 9 أكتوبر 1996، مُخصص لشركة London Innovation Ltd. 
• EP 0884826 ، لينش، سيدريك، "الآلات الكهربائية"، نُشر في 1998-12-16، مُخصص لشركة لينش موتور المحدودة. 
• US 6040645 ، لينش، سيدريك م.، "الآلات الكهربائية"، نُشر في 21-03-2000، مُخصص لشركة London Innovation Ltd. 
• براءة الاختراع الأمريكية رقم 6459179 ، لينش، سيدريك، "الآلات الكهربائية"، نُشرت في 1 أكتوبر 2002 
• رقم ألمانيا 69419528.6
• رقم بريطانيا العظمى 0884826
• رقم اليابان 3120083
• رقم أوروبا 98114008.0 (سويسرا، ألمانيا، فرنسا، بريطانيا العظمى، ليبيريا، إيطاليا)