Download - Mach ines électriques
Machines eacutelectriques
Principes et Applications
Denis Gueacuterin
Lyceacutee Eiffel Dijon
Actionneurs de action agir
moteursde laquo movere raquo mouvoir
machines eacutelectriques Introduction
Grande confusionhellip
actionneur rotatif moteur lineacuteairehellipNotion de machine (couvre le fonctionnement moteur et geacuteneacuterateur)
machines eacutelectriques Introduction
machines eacutelectriques Introduction
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Comparatif
Champs electriques et electromagneacutetiques
machines eacutelectriques
Champ eacutelectrostatique Champ eacutelectromagneacutetique
eacutenergie frac12 ε Εsup2 eacutenergie frac12 μ Bmsup2
40 Jmsup3 qq mm dans lrsquoair pour 3kVmm
10 kJmsup3 8 μm pour 50 kVmm
400 kJmsup3 agrave 1 Tesla dans lrsquoair
40 MJmsup3 agrave 10 Tesla (supraconducteur)
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Interactions electrostatiques
Lrsquointeraction de champs eacutelectrostatiques est utiliseacutee dans de nouvelles geacuteneacuterations de machines MEMs (mechanical and electronical microsystems)
Les MEMs conjuguent la micro-eacutelectronique des semi-conducteurs et la technologie du micro-usinage permettant ainsi la reacutealisation de systegravemes entiers sur une puce
capteurs MEMS pour airbagcartouches dimprimantes agrave jet dencre applications meacutedicales aeacuterospatiales et de deacutefense
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Actionneurs de action agir
moteursde laquo movere raquo mouvoir
machines eacutelectriques Introduction
Grande confusionhellip
actionneur rotatif moteur lineacuteairehellipNotion de machine (couvre le fonctionnement moteur et geacuteneacuterateur)
machines eacutelectriques Introduction
machines eacutelectriques Introduction
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Comparatif
Champs electriques et electromagneacutetiques
machines eacutelectriques
Champ eacutelectrostatique Champ eacutelectromagneacutetique
eacutenergie frac12 ε Εsup2 eacutenergie frac12 μ Bmsup2
40 Jmsup3 qq mm dans lrsquoair pour 3kVmm
10 kJmsup3 8 μm pour 50 kVmm
400 kJmsup3 agrave 1 Tesla dans lrsquoair
40 MJmsup3 agrave 10 Tesla (supraconducteur)
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Interactions electrostatiques
Lrsquointeraction de champs eacutelectrostatiques est utiliseacutee dans de nouvelles geacuteneacuterations de machines MEMs (mechanical and electronical microsystems)
Les MEMs conjuguent la micro-eacutelectronique des semi-conducteurs et la technologie du micro-usinage permettant ainsi la reacutealisation de systegravemes entiers sur une puce
capteurs MEMS pour airbagcartouches dimprimantes agrave jet dencre applications meacutedicales aeacuterospatiales et de deacutefense
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
machines eacutelectriques Introduction
machines eacutelectriques Introduction
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Comparatif
Champs electriques et electromagneacutetiques
machines eacutelectriques
Champ eacutelectrostatique Champ eacutelectromagneacutetique
eacutenergie frac12 ε Εsup2 eacutenergie frac12 μ Bmsup2
40 Jmsup3 qq mm dans lrsquoair pour 3kVmm
10 kJmsup3 8 μm pour 50 kVmm
400 kJmsup3 agrave 1 Tesla dans lrsquoair
40 MJmsup3 agrave 10 Tesla (supraconducteur)
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Interactions electrostatiques
Lrsquointeraction de champs eacutelectrostatiques est utiliseacutee dans de nouvelles geacuteneacuterations de machines MEMs (mechanical and electronical microsystems)
Les MEMs conjuguent la micro-eacutelectronique des semi-conducteurs et la technologie du micro-usinage permettant ainsi la reacutealisation de systegravemes entiers sur une puce
capteurs MEMS pour airbagcartouches dimprimantes agrave jet dencre applications meacutedicales aeacuterospatiales et de deacutefense
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
machines eacutelectriques Introduction
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Comparatif
Champs electriques et electromagneacutetiques
machines eacutelectriques
Champ eacutelectrostatique Champ eacutelectromagneacutetique
eacutenergie frac12 ε Εsup2 eacutenergie frac12 μ Bmsup2
40 Jmsup3 qq mm dans lrsquoair pour 3kVmm
10 kJmsup3 8 μm pour 50 kVmm
400 kJmsup3 agrave 1 Tesla dans lrsquoair
40 MJmsup3 agrave 10 Tesla (supraconducteur)
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Interactions electrostatiques
Lrsquointeraction de champs eacutelectrostatiques est utiliseacutee dans de nouvelles geacuteneacuterations de machines MEMs (mechanical and electronical microsystems)
Les MEMs conjuguent la micro-eacutelectronique des semi-conducteurs et la technologie du micro-usinage permettant ainsi la reacutealisation de systegravemes entiers sur une puce
capteurs MEMS pour airbagcartouches dimprimantes agrave jet dencre applications meacutedicales aeacuterospatiales et de deacutefense
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Comparatif
Champs electriques et electromagneacutetiques
machines eacutelectriques
Champ eacutelectrostatique Champ eacutelectromagneacutetique
eacutenergie frac12 ε Εsup2 eacutenergie frac12 μ Bmsup2
40 Jmsup3 qq mm dans lrsquoair pour 3kVmm
10 kJmsup3 8 μm pour 50 kVmm
400 kJmsup3 agrave 1 Tesla dans lrsquoair
40 MJmsup3 agrave 10 Tesla (supraconducteur)
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Interactions electrostatiques
Lrsquointeraction de champs eacutelectrostatiques est utiliseacutee dans de nouvelles geacuteneacuterations de machines MEMs (mechanical and electronical microsystems)
Les MEMs conjuguent la micro-eacutelectronique des semi-conducteurs et la technologie du micro-usinage permettant ainsi la reacutealisation de systegravemes entiers sur une puce
capteurs MEMS pour airbagcartouches dimprimantes agrave jet dencre applications meacutedicales aeacuterospatiales et de deacutefense
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Introduction
Comparatif
Champs electriques et electromagneacutetiques
machines eacutelectriques
Champ eacutelectrostatique Champ eacutelectromagneacutetique
eacutenergie frac12 ε Εsup2 eacutenergie frac12 μ Bmsup2
40 Jmsup3 qq mm dans lrsquoair pour 3kVmm
10 kJmsup3 8 μm pour 50 kVmm
400 kJmsup3 agrave 1 Tesla dans lrsquoair
40 MJmsup3 agrave 10 Tesla (supraconducteur)
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Interactions electrostatiques
Lrsquointeraction de champs eacutelectrostatiques est utiliseacutee dans de nouvelles geacuteneacuterations de machines MEMs (mechanical and electronical microsystems)
Les MEMs conjuguent la micro-eacutelectronique des semi-conducteurs et la technologie du micro-usinage permettant ainsi la reacutealisation de systegravemes entiers sur une puce
capteurs MEMS pour airbagcartouches dimprimantes agrave jet dencre applications meacutedicales aeacuterospatiales et de deacutefense
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Introduction
Interactions electrostatiques
Lrsquointeraction de champs eacutelectrostatiques est utiliseacutee dans de nouvelles geacuteneacuterations de machines MEMs (mechanical and electronical microsystems)
Les MEMs conjuguent la micro-eacutelectronique des semi-conducteurs et la technologie du micro-usinage permettant ainsi la reacutealisation de systegravemes entiers sur une puce
capteurs MEMS pour airbagcartouches dimprimantes agrave jet dencre applications meacutedicales aeacuterospatiales et de deacutefense
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Introduction
Interactions electrostatiques
Lrsquointeraction de champs eacutelectrostatiques est utiliseacutee dans de nouvelles geacuteneacuterations de machines MEMs (mechanical and electronical microsystems)
Les MEMs conjuguent la micro-eacutelectronique des semi-conducteurs et la technologie du micro-usinage permettant ainsi la reacutealisation de systegravemes entiers sur une puce
capteurs MEMS pour airbagcartouches dimprimantes agrave jet dencre applications meacutedicales aeacuterospatiales et de deacutefense
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 120 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 10000 trmn
Mems
Mems
microchirurgie pour la reacutealisation de microforeuses destineacutees agrave aller deacuteboucher une artegravere obstrueacutee par une plaque datheacuterome
eacutegalement des applications en neurochirurgie mais aussi dans bien dautres domaines
machines eacutelectriques
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
micromoteur annulaire
rotor diamegravetre de 500 microm
eacutepaisseur de 7microm
vitesse de rotation 750 trmn
Puissance 10 microW
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Deacuteveloppeacute par leacutequipe LMA de luniversiteacute de Besanccedilon
Un tel micromoteur de 500 microm peut aiseacutement piloter une montre agrave aiguilles traditionnelles
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
applications meacutedicalessaisie maintien positionnement orientation et lacirccher dobjets 3D de dimensions micromeacutetriques de quelques microns agrave plusieurs centaines de microns (diffeacuterentes formes de pinces)
micromanipulateur
distance initiale entre doigts 250 microm
eacutepaisseur de la pince 200 microm
Mems
Mems
machines eacutelectriques
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
micromoteur tubulaire
rotor diamegravetre de 11 mm
1340 actionneurs en surface
Couple 100000 microN
Mems
Memsmachines eacutelectriques
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Imaginons un avion qui vole agrave 8 million Kmh agrave seulement 04 mm du sol sur une autoroute agrave 72000 voies de 254 cm de large et qui change de ligne toutes les qq secondes Crsquoest le challenge drsquoune tecircte de lecture eacutecriture sur un HDD
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Pour augmenter la capaciteacute de stockage on a chercheacute agrave ameacuteliorer la preacutecision du positionnement de la tecircte Une premiegravere eacutetape consiste agrave utiliser des acceacuteleacuteromegravetres mems et corriger la position par action sur le VCM (Voice Coil Motor)
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Applications aux tecirctes de lecture HDD
Memsmachines eacutelectriques
Dans une deuxiegraveme eacutetape Seagate a installeacute des actionneurs Mems directement sur la tecircte La densiteacute de stockage passe de 03 agrave 15 Gb cm2
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Mems eacutelectromagneacutetiques
Memsmachines eacutelectriques
Faudahber MEMs
Poids 91 mg
Dim 55 x 19 mm
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Principe fondamental
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Exemple Electro-aimant
ldquoTout systegraveme tend vers un niveau drsquoeacutenergie potentielle minimumrdquo
Par la meacutethode des travaux virtuels on deacutemontre que
F = Bsup2S2μo
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Logiciel Contact gratuit
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Electroaimant
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Dans une machine
le mouvement est creacuteeacute par une deacuteformation des lignes de champs
Illustration des forces de laplace
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Application aux machines
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour deacuteformer les lignes de champs
Interaction de 2 champs
laquo aimant-bobines raquo
ou laquo bobines-bobines raquo
Deacuteformation de la geacuteomeacutetrie
laquo machines agrave reacuteluctance variable raquo
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Interaction de deux champs fixes
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
champs magneacutetiques drsquoentrefer non tournants
neacutecessitent un collecteur meacutecanique
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Machines agrave courant continu
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
petits moteurs et servomoteurs (jusqursquoagrave ~100 W)appareils meacutenager et outils portables (jusqursquoagrave ~500 W)entraicircnements agrave vitesse variable (~200 kW agrave ~4 MW) machines-outils traction eacutelectrique
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine triphaseacutee
Theacuteoregraveme de Ferraris agrave lrsquoordre n
Neacutecessiteacute de creacuteer une machine biphaseacutee (spire de frager condensateurhellip)
Machine monophaseacutee
Champ pulsant
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Interaction de deux champs tournants
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machine monophaseacutee agrave bagues de deacutephasage
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Machines asynchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pour la mecircme machine plusieurs noms
- moteurs synchrones agrave aimants alterneacutes connotation topologique
- Moteurs DC Brushless courant continu sans balais substitution des moteurs agrave courant continu en geacuteneacuteral dans les asservissements
- moteurs agrave commutation eacutelectronique consideacuterations drsquoalimentation
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Alternateurs
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs DC Brushless
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Machines synchrones
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteurs pas agrave pas
commande
Pas entiers
commande
Demi-pas
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Machines synchrones agrave reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Reluctance variable
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
ApplicationsPerceuses possibiliteacutes de grande vitesse (Hilti)
lave-linge (Emerson)
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Nouveaux deacuteveloppements
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Sine Wave Commutated Servomotor with Integrated Motion Controller
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Controcircle de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Controcircle de position
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Moteur pas agrave pas
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Boicircte de vitesse
Electromagneacutetismemachines eacutelectriques
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Pheacutenomegravenes eacutelectrostatiques
Pheacutenomegravenes eacutelectromagneacutetiques
Pheacutenomegravenes pieacutezoeacutelectriques
Introduction
Principes geacuteneacuteraux
machines eacutelectriques
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
La pieacutezoeacutelectriciteacute est la proprieacuteteacute que preacutesentent certains corps de se polariser eacutelectriquement sous lrsquoaction drsquoune contrainte meacutecanique (effet direct) et de se deacuteformer lorsqursquoils sont soumis agrave un champ eacutelectrique (effet inverse)
Deacutecouverte 1880 (Fregraveres Curie)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Cristaux naturels La pieacutezoeacutelectriciteacute se manifeste par lrsquoanisotropie des cristaux non conducteurs dont la maille eacuteleacutementaire ne possegravede pas de centre de symeacutetrie (sur 21 classes cristallines non centrosymeacutetriques 20 jouissent de lrsquoeffet pieacutezoeacutelectrique)
mateacuteriaux
Ceacuteramiques PZT Pb(Zr-Ti)O3Dans ces composeacutes fritteacutes (oxydes ou sels de plomb de zirconium et de titane) lrsquoapplication drsquoun champ eacutelectrique intense permet drsquointroduire lrsquoanisotropie neacutecessaire agrave lrsquoexistence de la pieacutezoeacutelectriciteacute Facteur 100 effet pieacutezo
(Peacuterovskite 1950)
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
bull Facteur 100 pour la quantiteacute de chargebull Deacuteformation reste petite 300 ppm soit 03 microm pour une
plaquette de 1mmamplification meacutecanique par la cineacutematique (effet de type bilamehellip)effets de reacutesonance meacutecanique (effet langevin)ceacuteramiques multicouches (distribution drsquoeacutelectrodes micromeacutetriques le long drsquoun barreau en mode longitudinal)
bull Limite en tension (en geacuteneacuteral 100 Volts)bull Freacutequences eacuteleveacutees (20 agrave 500 kHz) pertes dieacutelectriques et
meacutecaniques
Exemple barreau 80mm S 25mm2
150 Volts Deacuteplac 70 microm Force 800 N
Inteacuterecircts des ceacuteramiques PZT
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Modes de couplage eacutelectromeacutecaniques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
classification de veacutehicules sur peacuteages
Classe de preacutecision II (plusmn20)Dimensions 30x30mmLongueur sur demandeVitesse minimum des veacutehicules 10kmhReacutesine de pose P5GMTBF gt7 millions dessieux
Acceacuteleacuteromegravetres drsquoairbag Deacutetection ultrasonorehellip
Capteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
utilisent les vibrations pour deacuteplacer la partie mobile
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs pieacutezoeacutelectriques
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Moteurs agrave ondes stationnaires
Effet inertiel
Mouvement vibratoire elliptique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Mouvement vibratoire elliptique
La vitesse communiqueacutee est maximale lorsque les deacuteplacements orthogonaux eacuteleacutementaires sont en quadrature de phase Le signe de ϕ deacutetermine le sens de la vitesse drsquoentraicircnement
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Transmission par friction des efforts drsquoentraicircnement geacuteneacutereacutes par le transducteur sous lrsquoaction drsquoune force drsquoappui assurant le maintien en contact des parties vibrante et mobile du moteur
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutepartition des eacutelectrodes
Vitesse drsquoentraicircnement max 05m s soit 160 trmn
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
USR 60
Shinsei Co Ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Exemple de moteur pieacutezoeacutelectrique
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Modegravele eacutelectrique
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
accord sur la freacutequence drsquoalimentation du circuit reacutesonnant formeacute par la mise en parallegravele de lrsquoinductance magneacutetisante du transformateur (vue du secondaire) et de la capaciteacute parallegravele eacutequivalente du moteur
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Tensionpar variation de la tension appliqueacutee on controcircle
lrsquoamplitude de la vibration
Freacutequence sa marge de variation est geacuteneacuteralement tregraves eacutetroite
(quelques centaines de hertz car fonctionnement au voisinage drsquoune reacutesonance meacutecanique)
Le controcircle de lrsquoeacutecart entre la freacutequence drsquoalimentation et la freacutequence de reacutesonance permet de jouer sur lrsquoamplitude de la vibration et constitue de ce fait un second mode de reacuteglage de la vitesse
Strateacutegies de commande
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
LS2 MOTORS SPECIFICATION
PERFORMANCEMaximum Allowable Velocity 50 (mmsec)Dynamic Stall Force 2 (N)Static Holding Force 18 (N) (reference value)Kf 04 (NVolt command) Resolution Better than 20 nm NominalLifetime 20000 hours
Nanomotion ltd
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Reacutesolution de 20 nm
Positionnement au mm sur 50 km
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
LS2 MOTORS SPECIFICATION
ELECTRICALMaximal Voltage 100
Vrms 396KHz sine wave
Maximal Current consumption 60 mA rms
Maximal Power Consumption 08 W
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Low-Profile Translation Stages
Travel Ranges to 150 mm (6)Velocity up to 50 mmsecLoad Capacity 100 kgResolution 15 nmgt20000 Hours MTBF
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Cedrat Technologies amplifies piezo-strain for space systems
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
bull injecteurs agrave commande pieacutezoeacutelectrique en automobile
bull Tecirctes jet drsquoencre (epson)bull actionneurs lineacuteaires submicronique
submilliseconde bull actionneurs lineacuteaires forte charge jusquagrave 30KN
submilliseconde bull microscopes agrave nanofocale submicronique bull systegravemes de positionnement subnanomeacutetrique bull scanners subnanomeacutetriques pour microscopie
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
httpwwwdirectindustryfr miroirs pieacutezoeacutelectriques orientables
reacutesolution au nanoradian
tables rotatives motoriseacutees agrave preacutecision submicroradian
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
platines de positionnement autofocus pour microscopes
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Travel Range to 15 mm01 microm Resolution with Closed-Loop DC Motor5nm Resolution with Closed-Loop PZT Drive
Ultra-High-Precision Side-DriveStages
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Domaine des moteurs de dimensions centimeacutetriques voire millimeacutetriques agrave forces ou couples eacuteleveacutes et vitesses lentes
efforts massiques eacuteleveacutes pouvant ecirctre jusqursquoagrave dix foissupeacuterieurs agrave ceux mis en jeu dans des machines performantes agrave aimant permanent dans la mecircme gamme de taille Verrouillage meacutecanique naturel de la partie mobile lorsque le stator nrsquoest pas alimenteacute discreacutetion acoustique lieacutee agrave la freacutequence geacuteneacuteralement ultrasonore des vibrations exploiteacutees (moteur agrave ultrasons ) temps de reacuteponse tregraves brefs (quelques millisecondes)grande souplesse drsquointeacutegration dans le processusmotoriseacute lieacutee agrave la varieacuteteacute des structures exploitables
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
coucirct des ceacuteramiques pieacutezoeacutelectriques
collage au sein de la structure vibrante
difficulteacutes inheacuterentes agrave la transmission par friction des
efforts drsquoentraicircnement
contraintes introduites par lrsquoalimentation agrave haute freacutequence et haute tension drsquoune charge de nature plutocirct capacitive
machines eacutelectriques Pieacutezoeacutelectriciteacute
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Classification
machines
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-
Cours Bernard Multon ENS Cachan antenne de
Bretagne
SATIE recherche systegravemes et applications des technologies de lrsquoinformation et de lrsquoeacutenergie (CNRS)
Documents Techniques de lrsquoingeacutenieur
Peacuteriodiques revue 3EI REE (revue de la SEE)
Conseils Gilbert Allegri Jean-Claude Rolin
Sourcesmachines eacutelectriques
- Slide 1
- Slide 2
- Slide 3
- Slide 4
- Slide 5
- Slide 6
- Slide 7
- Slide 8
- Slide 9
- Slide 10
- Slide 11
- Slide 12
- Slide 13
- Slide 14
- Slide 15
- Slide 16
- Slide 17
- Slide 18
- Slide 19
- Slide 20
- Slide 21
- Slide 22
- Slide 23
- Slide 24
- Slide 25
- Slide 26
- Slide 27
- Slide 28
- Slide 29
- Slide 30
- Slide 31
- Slide 32
- Slide 33
- Slide 34
- Slide 35
- Slide 36
- Slide 37
- Slide 38
- Slide 39
- Slide 40
- Slide 41
- Slide 42
- Slide 43
- Slide 44
- Slide 45
- Slide 46
- Slide 47
- Slide 48
- Slide 49
- Slide 50
- Slide 51
- Slide 52
- Slide 53
- Slide 54
- Slide 55
- Slide 56
- Slide 57
- Slide 58
- Slide 59
- Slide 60
- Slide 61
- Slide 62
- Slide 63
- Slide 64
- Slide 65
-