O que são motores piezelétricos?
Um motor piezelétrico consiste em duas ou mais cerâmicas piezelétricas ligadas a uma estrutura metálica (em geral alumínio devido à alta flexibilidade) com formas e configurações específicas em que as cerâmicas são excitadas com tensões elétricas alternadas defasadas provocando a vibração da estrutura que por atrito se move numa outra estrutura fixa denominada estator. O movimento de vibração da estrutura metálica resulta na propagação de uma onda que gera um movimento elíptico no ponto de contato do motor com o estator, sendo assim responsável pelo movimento do motor. Os modos de como se obtém o movimento elíptico no ponto de contato dependem principalmente da forma e disposição das cerâmicas e da geometria da estrutura flexível definindo o tipo de motor. Motores piezelétricos lineares têm ampla aplicação no campo de atuadores com precisão nanométrica, como na bioengenharia, e com freqüências ultra-sônicas, como já mencionado.
A vibração das cerâmicas piezelétricas compõe um determinado movimento na estrutura do motor. O movimento da estrutura do estator do motor em contato direto, por atrito, com uma segunda estrutura (que pode ser um rotor ou um deslizador - para movimentos retilíneos), caracteriza um motor piezelétrico. Geralmente, as cerâmicas são excitadas com voltagem alternada, gerando assim movimentos alternados. A composição desses movimentos resulta num movimento que pode ser observado geralmente nos dois eixos, gerando uma elipse quando se analisa a composição de movimentos. A formação dessa elipse nas pontas do estator juntamente com a pressão aplicada na estrutura em contato (o deslizador ou o rotor) ocasiona o movimento do mesmo sobre o estator, como pode ser observado na figura abaixo:
Movimento da ponta do estator.
A velocidade no ponto mais alto da elipse determina a velocidade do ponto de contato entre o estator e o deslizador, ou seja, a própria velocidade do deslizador. A elipse de movimento permite estimar a velocidade do deslizador, sendo de extrema importância para a análise do movimento do motor.