Análisis experimental de un motor ultrasónico de elevado par

Abstract

Ultrasonic engines are useful in several applications due to low weight, small size, good position and speed regulation, and high torque. Nowadays there are only low and medium torque engines. We are working on high torque ultrasonic engines, which can be used as power actuators. Among all possible configurations, we are dealing with a standard piezoelectric ceramic excited one, which works in the no linear zone and resonant mode. A static, modal, harmonic and transitory finite elements analysis is being carrying on. The final goal is to obtain all components design criteria in order to optimise the obtained result. The finite element analysis and motor functioning are explained, showing two prototype results, and describing the improvements of the second one and his reason.<br><br>Los motores ultrasónicos son útiles en diversas aplicaciones debido a su poco peso, pequeñas dimensiones, buena regulación de la posición y velocidad, y elevado par. Hoy en día tan sólo existen motores que desarrollan un par bajo o medio. En esta línea, estamos trabajando en motores ultrasónicos de par elevado, que pueden ser utilizados como actuadores de potencia. Entre todas las configuraciones inicialmente propuestas, se está analizando en detalle una que es excitada por cerámica piezoeléctrica estándar, que trabaja en la zona no lineal y en modo resonante. El análisis, realizado por elementos finitos, abarca el estático y el modal, el armónico y el transitorio. En este artículo se describen el funcionamiento del motor y su análisis por elementos finitos, mostrando los resultados experimentales de dos prototipos, y describiendo las mejoras que aporta el segundo debidamente justificadas.

Keywords

• Piezoelectric motors
• Ultrasonic Motors
• Piezoelectric devices
• Motores piezoeléctricos
• motores ultrasónicos
• dispositivos piezoeléctricos