Approche tribologique du fonctionnement des moteurs à ultrasons à onde progressive

• Auteur / Autrice : Jean-François Rouchon
• Direction : Philippe Kapsa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moteurs électriques

Tribologie (technologie)

Résumé

L'emploi de moteurs piézo-électriques suscitent depuis les années 1970 l'intérêt des industriels et des laboratoires. En effet, leur très bon rapport couple/encombrement permet d'entrevoir leur utilisation dans bon nombre d'applications industrielles. Le mode de fonctionnement particulier des moteurs à ultrasons réside dans une double conversion d'énergie: la première électrique/mécanique par l'intermédiaire d'un matériau actif dont le but est de faire vibrer à fréquence ultrasonore l'élément statorique, la seconde mécanique/mécanique par l'intermédiaire de la force de frottement à l'interface rotor/stator due au mouvement elliptique des points de la surface du stator entraînant le rotor. Si les performances de ces moteurs en terme de caractéristiques couple et vitesse sont intéressantes, par contre le rendement reste faible. L'objet de cette étude est l'optimisation des caractéristiques et de la durée de vie en agissant sur le contact rotor/stator. Nous avons en particulier étudié par une approche tribologique la modélisation du fonctionnement du moteur à onde progressive. L'expérimentation a permis l'optimisation du matériau de frottement présent à l'interface et la comparaison avec les résultats théoriques. Nous avons aussi montré l'intérêt à utiliser des matériaux polymères ou composites à haut module d'élasticité permettant conjointement l'augmentation des performances et de la durée de vie du moteur.