Análisis experimental de un motor ultrasónico de elevado par

Abstract

Los motores ultras-nicos son oetiles en diversas aplicaciones debido a su poco peso, peque-as dimensiones, buena regulaci-n de la posici-n y velocidad, y elevado par. Hoy en d'a tan s-lo existen motores que desarrollan un par bajo o medio. En esta l'nea, estamos trabajando en motores ultras-nicos de par elevado, que pueden ser utilizados como actuadores de potencia. Entre todas las configuraciones inicialmente propuestas, se est ‡ analizando en detalle una que es excitada por cer ‡mica pie-zoelŽctrica est ‡ndar, que trabaja en la zona no lineal y en modo resonante. El an ‡lisis, realizado por elementos finitos, abarca el est ‡tico y el modal, el arm-nico y el transitorio. En este articulo se describen el funcionamiento del motor y su an ‡lisis por elementos finitos, mostrando los resultados experimentales de dos prototipos, y describiendo las mejoras que aporta el segundo debidamente justificadas. Palabras clave: Motores piezoelŽctricos, motores ultras-nicos, dispositivos piezoelŽctricos. High torque ultrasonic motor. Experimental analysis. 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.