Wybrane wyniki badań prototypu wielokomórkowego silnika piezoelektrycznego

• Autorzy: Ryndzionek R. , Michna M. , Rouchon J. F. , Ronkowski M.

Warianty tytułu

EN

Chosen Analysis Results of the Prototype Multicell Piezoelectric Motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań prototypu nowego wielokomórkowego silnika piezoelektrycznego (WSP). Badany silnik jest przeznaczony do zastosowania w układzie sterowania położeniem fotela w pojazdach samochodowych. Koncepcja struktury elektromechanicznej rozważanego WSP bazuje na trzech rezonansowych aktuatorach piezoelektrycznych o modulowanym ruchu obrotowym. Struktura elektromechaniczna każdego z trzech aktuatorów stanowi niezależną "pojedynczą komórkę" (pojedynczy moduł). Przyjęta struktura WSP zapewnia odpowiednie wartości zarówno momentu obrotowego, jak i prędkości obrotowej, wymaganych w układzie sterowania położeniem fotela. Ponadto, zastosowanie WSP umożliwia zbudowanie zintegrowanej struktury, zwiększonej wydajności oraz bezgłośnej pracy w układzie przeniesienia napędu, także obniżenia kosztów produkcji całego układu, a w ogólności obniżenia poziomu zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Przedstawione wyniki badań, przeprowadzone metodą analityczną i doświadczalną, obejmują charakterystyki mechaniczne prototypu WSP.

EN

In this paper chosen analysis results of the prototype multicell piezoelectric motor (MPM) have been presented. The prototype MPM is dedicated for control the car seat position. A concept of the electromechanical structure of the considered prototype is based on the three rotating-mode actuators. The electromechanical structure of each actuator has been considered as an independent one – referred to as a "single cell" (single module). The assumed MPM structure generates adequate values of the rotating torque and speed that is required in the control of the car seat position system. Moreover, the application of the MPM enables to built an integrated structure, increased efficiency and low noise performance in the power train system, also a low cost manufacturing of the whole system, and in general a lower pollution of the environment. The research results, carried out using analytical and experimental methods, covered the mechanical characteristics of the prototype MPM.

Słowa kluczowe

PL

zjawisko piezoelektryczne; silnik piezoelektryczny; aktuator piezoelektryczny; silnik z falą biegnącą; aktuator o modulowanym ruchu obrotowym; częstotliwość rezonansowa

EN

piezoelectric phenomena; piezoelectric motor; piezoelectric actuator; traveling wave motor; rotating-mode actuator; resonance frequency

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 4 (108)
• Strony: 143--148
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Ryndzionek R.

• Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Michna M.

• Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki

autor

Rouchon J. F.

• INP-ENSEEIHT, Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie LAPLACE, Toulouse, France

autor

Ronkowski M.

• Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki

Bibliografia

• [1] Ryndzionek R., Rouchon J-F., Ronkowski M. „Koncepcja, realizacja i analiza nowego typu silnika piezoelektrycznego o strukturze wielokomórkowej”, Maszyny Elektryczne: Zeszyty Problemowe, no. 100/4/2013, ISSN: 0239-3646, 2013, p. 77-82.
• [2] Ryndzionek R., Rouchon J-F., Ronkowski M., Michna M., Sienkiewicz Ł. „Design, modelling and analysis of a new type of piezoelectric motor. Multicell piezoelectric motor”, IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE, Vienna, Nov. 2013, p. 3910-3915.
• [3] Petit L., Briot R., Lebrun L., Gonnard P., „A Piezomotor Using Longitudinal Actuators”, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. Vol. 45 No. 2, pp. 277-284, marzec 1998.
• [4] Petit L., Gonnard P., „Industrial design of a centimetric “TWILA” ultrasonic motor”, Sensors and Actuators, no. 120, pp. 211–224, 2005.
• [5] Szlabowicz W., Rouchon J-F., Nogarede B., „Design and realization of a rotating-mode piezo electric motor for aeronautic applications”, in 10th International Conference on New Actuators, Bremen, Germany, 2006.
• [6] Hao M., Chen W., „Analysis and Design of a Ring-type Traveling Wave Ultrasonic Motor”, in International Conference on Mechatronics and Automation, Proceedings of the 2006 IEEE, Luoyang, China, June 2006, p. 1806.
• [7] Budinger M., Rouchon J-F., Nogarede B., „Analytical Modeling for the Design of a Piezoelectric Rotating-Mode Motor”, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol. 9, no. 1, march 2004.
• [8] Shinsei Motors: www.shinsei-motor.com/ English/techno/ultrasonic_motor.html, 2014.
• [9] Laboratory on Plasma and Conversion of Energy LAPLACE: www.laplace.univ-tlse.fr, 2015.
• [10] INITIAL - Development and Production Centre: www.initial.fr, 2015.
• [11] "The Center for Advanced Studies - the development of interdisciplinary doctoral studies at the Gdansk University of Technology in the key areas of the Europe 2020 Strategy”. The project is co-financed by the European Union within the European Social Fund – Human Capital Operational Programme (HCOP): www.AdvancedPhd.pg.gda.pl.