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Étude d'un concept innovant d'actionneur électromécanique linéaire à effets magnétique et piézoélectrique en vue d'applications dans le domaine des commandes de vol

Delehelle, Adao (2008) Étude d'un concept innovant d'actionneur électromécanique linéaire à effets magnétique et piézoélectrique en vue d'applications dans le domaine des commandes de vol. (A novel concept of an electromechanical linear actuator combining magnetic and piezielectric effects for aeronautical applications.)

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Abstract

La généralisation des actionneurs électromécaniques dans les systèmes embarqués (commandes de vol, freins électriques ...) requiert le développement de nouvelles technologies dotées de performances et de fonctionnalités étendues. Dans ce contexte, la présente thèse vise à élaborer une solution innovante d'actionneur électromécanique linéaire à densité d'effort élevée. Cette solution est caractérisée par la combinaison d'effets magnétiques et piézoélectriques, permettant d'obtenir l'entraînement par contact d'une charge mobile. À partir de considérations théoriques relatives à chacune des fonctions élémentaires mises en jeu dans l'actionneur (blocage et entraînement), une architecture simple est proposée. Celle-ci est modélisée et validée à l'aide d'une maquette spécifique. Les premières expérimentations mettent en évidence la nécessité d'un dispositif permettant d'amplifier les déformations élémentaires produites par l'effet piézoélectrique. Une structure d'amplification à pivots flexibles est alors étudiée. Un modèle analytique de son comportement élastique est élaboré en vue de son dimensionnement et de son intégration au sein de l'actionneur. L'association du concept proposé à une stratégie d'alimentation spécifique permet enfin de caractériser expérimentalement un démonstrateur d'actionneur linéaire direct magnéto-piézoélectrique travaillant en mode quasi-statique. ABSTRACT : The generalisation of electromechanical actuators in onboard systems (fly-bywire systems, electric brakes...) requires the development of new technologies in order to provide better performances or functionalities. In this context, the present thesis aims to study an innovating solution of an electromechanical linear actuator with high density of force. This solution combines magnetic and piezoelectric effects to drive a mobile load by contact. From theoretical considerations of each elementary function of the actuator (blocking and drive), a simple architecture is proposed. An amplification structure with flexible hinges is also studied, dimensioned and integrated within the actuator. Thanks to a specific strategy of power supply, a demonstrator of a direct magnetopiezoelectric linear actuator, working in quasi-static mode, is then characterised in experiments

Department:Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie - LAPLACE (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Nogarède, Bertrand
Uncontrolled Keywords:Electromécanique – Piézoélectrique – Amplification mécanique – Flexible – Actionneur – Magnétique - Pivot
Subjects:Electrical engineering
Deposited On:05 February 2009

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