Moteurs piézoélectriques


 

Schéma de principe

Un moteur piézoélectrique est formé d'un :

  • stator : un anneau métallique encoché, sous lequel sont collés des céramiques.
  • rotor : un anneau lisse maintenu en pression sur le stator à l'aide d'un ressort.

Des tensions alternatives hautes fréquences (environ 40 kHz) sont appliquées sur les céramiques qui se déforment et induisent des vibrations dans le stator.
Ces vibrations prennent la forme d'une onde progressive (équivalent d'une vague) qui créent des petits mouvements elliptiques au niveau des encoches.
Ces mouvements elliptiques entrainent par friction le rotor.

Animation

 

Vue éclatée d'un Shinsei USR-60.

Sashida (un japonais) propriétaire de l'entreprise Shinsei est l'inventeur de ce type de moteur (au début des années 80).

Ce moteur possède les caractéristiques suivantes :

  • un couple important (environ 0,5 N.m) par rapport à la puissance (5W) ;
  • une vitesse réduite (100 tours/min) qui évite l'utilisation de réducteurs ;
  • un frein à l'arret hors alimentation ;
  • silence de fonctionnment (les fréquences d'utilisation sont ultrasonores) ;
  • un rendement d'environ 30 % et une durée de vie de quelques milliers d'heures.

 

Canon utilise ce principe de moteur pour motoriser ces objectifs de la gamme USM (pour Ultrasonic Motor)
L'avantage de ces moteurs est d'étre creux et permet de placer facilement les lentilles.

Vue du moteur
Vue du stator avec le ressort de compression

par Marc Budinger