Étude pratique et théorique d'un actionneur tournant sans bobine utilisant l'effet magnétostrictif inverse

摘要

We present a novel rotating actuator based on the interaction of a permanent magnet with a magnetostrictive soft ribbon submitted to mechanical stress. The direction and magnitude of the stress generates a directional magnetic anisotropy (easy axis) in the soft ribbon. Thus, the reluctance of the magnetic circuit depends on the orientation of the magnet and a torque appears. A demonstrator of this principle was made using a Nd-Fe-B magnet above a disk cut from an iron-based amorphous ribbon glued between two unidirectional piezoelectric actuators.%Nous étudions un actionneur rotatif basé sur l'interaction entre un aimant mobile et un disque magnétiquement doux magnétostrictif. Le ruban, soumis à une contrainte mécanique uniaxiale, développe une anisotropie magnéto-élastique qui se concrétise par l'apparition d'un axe d'aimantation facile. La reluctance du circuit magnétique est alors fonction de l'orientation de l'aimant et un couple s'exerce sur celui-ci. La direction et le signe de la contrainte (traction ou compression) sont contrôlés de manière à piloter dans le temps la direction de l'axe facile et donc la rotation de l'aimant. Les résultats présentés concernent un démonstrateur centimétrique utilisant un aimant NdFeB et un disque amorphe à base Fer collé entre deux actionneurs piézoélectriques PZT. Les mesures de couple effectuées en statique sont présentées. De premiers essais dynamiques ont également été réalisés : on a ainsi atteint une vitesse de rotation de 13 000 tours/min.