BR112020004110A2 - estator eletromecânico, motor eletromecânico e método para operar um motor eletromecânico - Google Patents

Abstract

Um estator eletromecânico (2) que compreende uma seção de atuador (20), uma seção de suporte (40) e uma seção de mola (60). Uma chapa contínua de material elástico (5) constitui pelo menos uma parte de cada uma dessas seções. A seção de atuador compreende um corpo de vibração (30) e uma porção de interação do corpo movido (22). O corpo de vibração compreende um volume eletromecânico (32) anexado a uma parte da chapa contínua de material elástico. O corpo de vibração ocasiona vibrações de flexão quando tensões alternadas são aplicadas ao volume eletromecânico. A seção de suporte é anexada entre a seção de atuador e a seção de mola. A seção de mola conecta a seção de suporte a pelo menos um ponto de fixação (62). A seção de mola é elástica, com uma constante de mola, que habilita a provisão de uma força normal na direção da vibração após o deslocamento do ponto de fixação. Ainda, um motor eletromecânico e um método de operação de tal um motor eletromecânico são divulgados.

Description

[0005] O comum em vários desses tipos de motores é que o ponto de contato de um estator é movido repetidamente em um circuito fechado. Tipicamente, o circuito corresponde a um percurso próximo a um percurso elíptico se for permitido ao ponto de contato se mover sem interações externas. Contudo, a interação entre o ponto de contato em movimento e o corpo a ser movido cria o movimento total. Durante uma parte do circuito, o ponto de contato está em contato mecânico com o corpo a ser movido e interage com o corpo para alcançar o movimento solicitado do mesmo. Durante outra parte do circuito, o ponto de contato é, ao invés, livre do contato mecânico e pode, assim, ser "redefinido" para se preparar para um novo contato de acionamento. A fim de que tal esquema de acionamento seja operável, uma força normal deve ser provida entre o estator e o corpo a ser movido. Essa força normal pressiona o estator contra o corpo a ser movido. O movimento do ponto de contato é tipicamente muito rápido e a inércia do estator permite que o ponto de contato seja, de maneira temporária, completamente removido da superfície do corpo a ser movido, se uma força normal apropriada for aplicada. Forças normais aplicadas muito altas ou muito baixas fornecem tipicamente uma operação não ideal. É, portanto, uma solicitação para selecionar uma força normal adequada, bem definida, a fim de alcançar um movimento eficiente.

[0006] Os motores piezoelétricos são frequentemente usados em sistemas miniaturizados, o que coloca restrições adicionais aos arranjos que provêm as forças normais.

RESUMO

[0007] Um objetivo geral é prover motores eletromecânicos e métodos de operação dos mesmos, o que permite o uso de forças normais bem definidas dentro de um espaço limitado.

[0008] O objetivo acima é alcançado por métodos e dispositivos de acordo com as reivindicações independentes. As modalidades preferenciais são definidas em reivindicações dependentes.

[0009] Em geral, em um primeiro aspecto, um estator eletromecânico compreende uma seção de atuador, uma seção de suporte e uma seção de mola. Uma chapa contínua de material elástico constitui pelo menos uma parte da seção de atuador, pelo menos uma parte da seção de suporte e pelo menos uma parte da seção de mola. A seção de atuador compreende um conjunto de vibração compreendendo pelo menos um corpo de vibração e uma porção de interação do corpo movido. O corpo de vibração compreende um volume eletromecânico anexado a uma parte da chapa contínua de material elástico, em que o corpo de vibração está disposto para ocasionar vibrações de flexão, em uma direção de vibração transversal ao plano da chapa contínua de material elástico, quando tensões alternadas são aplicadas ao volume eletromecânico. A seção de suporte é anexada entre a seção do atuador e a seção de mola. A seção de suporte está conectada com pelo menos um ponto de fixação através da seção de mola. A seção de mola é elástica, com uma constante de mola, em relação aos deslocamentos, na direção de vibração, do ponto de fixação relativo a um ponto de conexão entre a seção de mola e a seção de suporte, permitindo assim a provisão de uma força normal na direção de vibração na porção de interação do corpo movido após o deslocamento do ponto de fixação na direção de vibração.

[0010] Em um segundo aspecto, um motor eletromecânico compreende um estator eletromecânico de acordo com o primeiro aspecto, um corpo a ser movido e um fornecimento de tensão disposto para fornecer tensões alternadas ao volume eletromecânico do referido corpo de vibração.

[0011] Em um terceiro aspecto, um método para operar um motor eletromecânico é apresentado. O motor eletromecânico a ser operado compreende um estator eletromecânico possuindo uma seção de atuador, uma seção de suporte e uma seção de mola, em que uma chapa contínua de material elástico constitui pelo menos uma parte da seção de atuador, pelo menos uma parte da seção de suporte e pelo menos uma parte da seção de mola. A seção de atuador compreende um conjunto de vibração compreendendo pelo menos um corpo de vibração e uma porção de interação do corpo movido. O corpo de vibração compreende um volume eletromecânico fixo a uma parte da chapa contínua de material elástico. A seção de suporte é anexada entre a seção de atuador e a seção de mola. A seção de suporte está conectada com pelo menos um ponto de fixação através da seção de mola, em que a seção de mola é elástica com uma constante de mola. O método compreende prover uma força normal em uma direção de vibração, transversal ao plano da referida chapa contínua de material elástico, na porção de interação do corpo movido pelo deslocamento do ponto de fixação na direção de vibração relativa a um ponto de conexão entre a seção de mola e a seção de suporte. As tensões alternadas são aplicadas ao volume eletromecânico, ocasionando o corpo de vibração a executar vibrações de flexão na direção de vibração.

[0012] Uma vantagem da tecnologia proposta é que forças normais bem definidas e outras condições operacionais são providas por arranjos que são limitados em espaço. Outras vantagens serão apreciadas ao ler a descrição detalhada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] A invenção, juntamente com objetivos e suas vantagens adicionais da mesma, pode ser melhor compreendida ao fazer referência à seguinte descrição, considerada junto com os desenhos que acompanham, nos quais: A Figura 1A é uma ilustração esquemática de uma modalidade de uma seção de atuador 20; A Figura 1B é uma ilustração esquemática dos movimentos de uma porção de interação do corpo movido;

A Figura 1C é um diagrama que ilustra o componente Z do movimento de uma porção de interação do corpo movido sem qualquer força normal; A Figura 2A é uma ilustração esquemática de uma modalidade de um estator eletromecânico; A Figura 2B é um diagrama que ilustra o movimento Z de um ponto de suporte do quadro do motor eletromecânico durante a operação; A Figura 2C é um diagrama que ilustra o movimento Z da porção de interação do corpo movido durante a operação; A Figura 3A é uma vista em elevação de uma modalidade de um estator eletromecânico em uma condição não deformada elasticamente; A Figura 3B é uma vista em elevação da modalidade da Figura 3A quando é deformada elasticamente; A Figura 4 é uma vista em elevação e parcialmente esquemática de uma modalidade de um motor eletromecânico; A Figura 5 é uma vista em elevação e parcialmente esquemática de uma modalidade de um motor eletromecânico possuindo estatores eletromecânicos duplos; As Figuras de 6A a 6C são desenhos esquemáticos de um motor eletromecânico durante os primeiros estágios de uma operação; A Figura 7 é uma vista em elevação e parcialmente esquemática de outra modalidade de um motor eletromecânico possuindo estatores eletromecânicos duplos; A Figura 8A é uma vista em elevação de outra modalidade de um estator eletromecânico; As Figuras de 8B a E são vistas de cima de partes de modalidades de estatores eletromecânicos; As Figuras de 8F a H são vistas de cima de partes de outras modalidades de estatores eletromecânicos;

As Figuras 9A e B são duas vistas em elevação de uma modalidade de um estator eletromecânico possuindo uma seção de suporte somente em uma lateral; A Figura 9C é uma vista em elevação de uma modalidade de um motor rotacional eletromecânico possuindo estatores eletromecânicos duplos, de acordo com as Figuras 9A e B; A Figura de 10A a D são ilustrações esquemáticas do uso de elementos de distância para modificar uma força normal; A Figura 10E é uma ilustração esquemática do uso de deformação plástica para modificar uma distância relativa; e A Figura 11 é um fluxograma das etapas de uma modalidade de um método para operar um motor eletromecânico.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] Através dos desenhos, os mesmos números de referência foram usados para elementos semelhantes ou correspondentes.

[0015] Para uma melhor compreensão da tecnologia proposta, pode ser útil começar com uma breve visão geral de algumas considerações básicas a respeito da operação de motores eletromecânicos ultrassônicos.

[0016] A Figura 1A ilustra esquematicamente uma seção de atuador 20 de um motor eletromecânico, possuindo um conjunto de vibração 25. O conjunto de vibração 25 compreende um corpo de vibração 30, que por sua vez compreende um volume eletromecânico 32 de material eletromecanicamente ativo, cujo corpo de vibração 30 ocasiona vibrações quando tensões alternadas são aplicadas ao volume eletromecânico 32. O conjunto de vibração 25 adicionalmente compreende uma porção de interação do corpo movido 22 que se destina a ser a parte do estator eletromecânico que interage com o corpo a ser movido. A resiliência total 24 do conjunto de vibração é indicada por uma peça do tipo mola na figura.

[0017] Se tensões alternadas adequadas são providas ao volume eletromecânico 32, o corpo de vibração 30 pode ser levado a começar a vibrar, e a porção de interação do corpo movido 22 pode tipicamente ser levada a se mover ao longo de um percurso de circuito fechado 100, conforme esquematicamente ilustrado na Figura 1B. Esse movimento é então usado no motor eletromecânico para alcançar o deslocamento do corpo a ser movido. Os detalhes reais de como alcançar o percurso de circuito fechado dependem do projeto real do conjunto de vibração 25 e são, como tal, bem conhecidos no estado da técnica. O componente de movimento na direção X próximo ao topo do percurso de circuito fechado 100 pode ser usado na interação mecânica com o corpo a ser movido para transferir uma força de deslocamento na direção X. Contrariamente, quando o componente de movimento na direção X negativa perto do fundo do percurso de circuito fechado 100 estiver presente, qualquer interação mecânica com o corpo a ser movido deve ser evitada. A função necessária de prover e remover o contato mecânico com o corpo a ser movido é executada pelo componente de movimento na direção Z. Esse movimento na direção Z será a principal matéria da presente divulgação.

[0018] Na Figura 1C, um diagrama que ilustra um comportamento periódico da modalidade do componente de direção Z 102 ao longo do percurso de circuito fechado é ilustrado, quando o corpo de vibração 30 está operando sem nenhuma força normal, isto é, sem qualquer contato com qualquer corpo a ser movido. As partes superiores da curva correspondem às fases onde há um componente de movimento X positivo e as partes inferiores da curva correspondem às fases onde há um componente de movimento X negativo. É, portanto, solicitado o uso do movimento de direção Z para entrar em contato e remover o contato, respectivamente, para o corpo a ser movido.

[0019] Tipicamente, as tensões aplicadas também podem ser providas para fornecer um percurso de circuito fechado na direção oposta.

[0020] Conforme mencionado acima, a fim de transformar o movimento da porção de interação do corpo movido 22 em um deslocamento do corpo a ser movido, a porção de interação do corpo movido 22 deve interagir mecanicamente com o corpo a ser movido. A Figura 2A ilustra esquematicamente um estator eletromecânico 2 de um motor eletromecânico 1. A seção de atuador 20 é pressionada contra o corpo a ser movido 10 com uma força normal F, aplicada por uma seção de mola 60. A força F é aplicada, essencialmente, perpendicular à direção do movimento, que é a explicação do nome. Uma seção de suporte 40 pode estar presente como uma ponte entre a seção de atuador 20 e a seção de mola 60. A resiliência total 61 da seção de mola 60 e, opcionalmente, também a seção de suporte 40, é indicada por uma peça tipo mola na figura.

[0021] Se uma tensão alternada de baixa frequência for aplicada ao corpo de vibração 30, a seção de mola 60 compensará as vibrações alcançadas. A porção de interação corpo movido 22 estará em constante contato mecânico com o corpo a ser movido 10. Isso resulta em que todo o estator eletromecânico 2 vibrará lentamente sem ocasionar qualquer um movimento. Contudo, se a frequência da tensão alternada provida for aumentada, a inércia do sistema começará a desempenhar um papel importante. Quando a vibração do corpo de vibração 30 ocasiona a porção de interação do corpo movido 22 a mover na direção Z negativa, ou seja, para longe do corpo a ser movido 10, a inércia do estator eletromecânico 2 evitará que a seção de mola 60 compense a moção imediatamente. O resultado é que a porção de interação do corpo movido 22 deixa o contato mecânico com o corpo a ser movido 10 por um curto período de tempo. Durante esse tempo, a porção de interação do corpo movido 22 pode se mover livremente, por exemplo, na direção X negativa, sem interferir no corpo a ser movido 10. Em outras palavras, a porção de interação do corpo movido 22 pode ser redefinida e preparar um novo contato com o corpo a ser movido 10 sem possuir qualquer contato mecânico com o corpo a ser movido.

[0022] A Figura 2B é um diagrama esquemático que ilustra um movimento 104 de uma posição zem de direção Z de um ponto de conexão entre a seção de mola 60 (ou seção de suporte 40) e a seção de atuador

20. Este ponto de conexão é mencionado a seguir referido como o ponto de suporte do quadro. Quando o contato entre a porção de interação do corpo movido 22 e o corpo a ser movido 10 é removido, a força normal provida pela seção de mola 60 começará a mover a seção de atuador 20 em direção ao corpo a ser movido 10. A inércia do sistema fornecerá a esse movimento uma constante de tempo muito mais longa do que as vibrações da seção de atuador 20. O movimento do ponto de conexão mencionado acima continuará até que a porção de interação do corpo movido 22 encontre novamente o corpo a ser movido 10, o que tipicamente ocorre quando a vibração da seção de atuador 20 move a porção de interação do corpo movido 22 em direção ao corpo a ser movido 10 novamente. O ponto de suporte do quadro será empurrado para trás novamente, tipicamente para a posição original. O curso deste movimento depende do tamanho da força normal, da massa das partes em movimento e da frequência das vibrações da seção de atuador 20.

[0023] A Figura 2C é um diagrama esquemático que ilustra a posição 106 na direção Z da ponta da porção de interação do corpo movido 22 durante a operação. O diagrama começa no tempo quando a seção do atuador 20 puxa a porção de interação do corpo movido 22 para fora do corpo a ser movido 10. A porção de interação do corpo movido 22 executa a parte inferior do circuito fechado, conforme a Figura 1C, contudo corrigida pelo movimento do ponto de suporte do quadro. Enquanto isso, o ponto de suporte do quadro é movido lentamente na direção Z positiva, conforme indicado pela linha pontilhada 108. Uma vez que esse movimento resulta em trazer a porção de interação do corpo movido 22 e o quadro dos pontos de suporte mais perto, a linha pontilhada 108 corresponde ao movimento negativo do ponto de suporte do quadro. Esses movimentos continuam até que a porção de interação do corpo movido 22 atinja novamente o corpo a ser movido 10 no ponto 110, que corresponde ao ponto em que a curva 102 e a correspondência negativa da curva 104, isto é, a curva 108, se encontram. Em outras palavras, zip é igual à posição zb da superfície do corpo a ser movido 10. O contato com o corpo a ser movido 10 proíbe qualquer movimento adicional na direção Z da porção de interação do corpo movido 22 e durante a parte restante do período, somente o ponto de suporte do quadro retorna lentamente à posição original novamente, por ação da força aplicada na direção Z pela seção de atuador 20, que é ilustrada pela seção de curva 112. O processo é então iniciado novamente.

[0024] Entende-se agora, que a relação entre as constantes de tempo dos dois movimentos, ou seja, a vibração da seção de atuador 20, conforme ilustrado pela curva 102 e o movimento 104 do ponto de suporte do quadro, desempenha um papel importante para a operação do motor. Se a constante de tempo do movimento do ponto de suporte do quadro 104 diminui relativo à constante de tempo da vibração da seção de atuador 20, isto é, o movimento do ponto de suporte o quadro é relativamente mais rápido, o período de tempo durante o qual a porção de interação do corpo movido 22 está livre do contato com o corpo a ser movido 10 é reduzido. Isto é ilustrado esquematicamente pela curva pontilhada 114. Isto significa que a porção de interação do corpo movido 22 pode estar em contato com o corpo a ser movido 10 também durante as fases de vibração quando houver um componente de movimento não negligenciável na direção X negativa. Por sua vez, isto reduz a velocidade e aumenta o desgaste.

[0025] Semelhantemente, se a constante de tempo do movimento do ponto de suporte do quadro 104 aumenta em relação à constante de tempo da vibração da seção de atuador 20, isto é, o movimento do ponto de suporte do quadro é relativamente mais lento, o período de tempo durante o qual a porção de interação do corpo movido 22 está em contato com o corpo a ser movido 10 é reduzido. Isto é ilustrado esquematicamente pela curva pontilhada 116. Isto significa que a porção de interação do corpo movido 22 pode influenciar o corpo a ser movido 10 durante um período de tempo mais curto, o que, por sua vez, reduz a velocidade disponível. Adicionalmente, também a força disponível no movimento da direção X é reduzida.

[0026] A fim de otimizar a operação do motor, a força normal aplicada é preferencialmente adaptada para se ajustar adequadamente à frequência de operação e às diferentes massas das diferentes partes do motor. Desta forma, é solicitado que a seção de mola tenha propriedades de elasticidade bem definidas e facilmente controláveis. Ao mesmo tempo, uma vez que os motores eletromecânicos ultrassônicos típicos são aplicados em aplicações em miniatura, tais seções de mola tem que ser providas dentro de um espaço limitado e, de preferencialmente, solicitando o menor número possível de etapas de montagem.

[0027] De acordo com a tecnologia apresentada na presente divulgação, uma chapa contínua de material elástico pode ser usada como uma parte básica para uma seção de atuador, uma seção de suporte, bem como para uma seção de mola. Isso minimiza os esforços de montagem requeridos e aumenta a precisão da montagem. Ao mesmo tempo, apenas pelo projeto adequado a forma da chapa contínua de material elástico, propriedades apropriadas das diferentes seções podem ser alcançadas. Uma força normal bem controlável pode ser alcançada facilmente em uma direção transversal ao plano principal da chapa contínua de material elástico.

[0028] Em uma modalidade, um estator eletromecânico que compreende uma seção de atuador, uma seção de suporte e uma seção de mola. Uma chapa contínua de material elástico constitui pelo menos uma parte da seção de atuador, pelo menos uma parte da seção de suporte e pelo menos uma parte da seção de mola. A seção de atuador compreendendo um conjunto de vibração, por sua vez compreendendo pelo menos um corpo de vibração e uma porção de interação do corpo movido. O corpo de vibração compreende um volume eletromecânico anexado a uma parte da chapa contínua de material elástico. O corpo de vibração está disposto para ocasionar vibrações de flexão, em uma direção de vibração transversal ao plano da chapa contínua de material elástico, quando tensões alternadas são aplicadas ao volume eletromecânico. A seção de suporte é anexada entre a seção de atuador e a seção de mola. A seção de suporte está conectada com pelo menos um ponto de fixação através da seção de mola. A seção de mola é elástica, com uma constante de mola, em relação aos deslocamentos, na direção de vibração, do ponto de fixação relativo a um ponto de conexão entre a seção de mola e a seção de suporte, habilitando assim a provisão de uma força normal na direção de vibração na porção de interação do corpo movido após o deslocamento do ponto de fixação na direção de vibração.

[0029] A Figura 3A ilustra uma modalidade de um estator eletromecânico 2. O estator eletromecânico 2 que compreende uma seção de atuador 20, pelo menos uma seção de suporte 40 e pelo menos uma seção de mola 60. Nesta modalidade, o estator eletromecânico 2 compreende duas seções de suporte 40 e duas seções de mola 60, providas em laterais opostas da seção de atuador 20. Uma chapa contínua de material elástico 5 constitui pelo menos uma parte da seção de atuador 20, pelo menos uma parte da seção de suporte 40 e pelo menos uma parte da seção de mola 60.

[0030] A seção de atuador 20 compreende um conjunto de vibração 26, por sua vez compreendendo pelo menos um corpo de vibração 30 e uma porção de interação do corpo movido 22. Nesta modalidade, o conjunto de vibração 26 compreende dois corpos de vibração 30, interconectados pela porção de interação do corpo movido 22. Cada um dos corpos de vibração 30 compreende um volume eletromecânico 32 anexado a uma parte da chapa contínua de material elástico 5. Os corpos de vibração 30 estão dispostos para ocasionar vibrações de flexão, em uma direção de vibração Z transversal ao plano da chapa contínua de material elástico 5, quando tensões alternadas são aplicadas ao respectivo volume eletromecânico 32. A seção de atuador 20 é conectada às seções de suporte 40 nas laterais pelos membros de anexação 42.

[0031] A parte da chapa contínua de material elástico 5 que constitui a seção de mola 60 é elástica em relação aos movimentos na direção Z. Em um estado livre de deformação elástica, isto é, onde a chapa contínua de material elástico 5 da seção de mola 60 não está exposta a qualquer deslocamentos elásticos na direção Z, a chapa contínua de material elástico 5 da seção de mola 60 é plana. Tal situação é ilustrada na Figura 3A.

[0032] Cada seção de suporte 40 é anexada entre a seção de atuador 20 e uma respectiva seção de mola 60. O objetivo da seção de suporte 40 é desacoplar quaisquer movimentos, particularmente movimentos rotacionais, induzidos pela seção de atuador 20, de serem transferidos para a seção de mola 60. A seção de atuador 20 executa vibrações de flexão, que tipicamente ocasionam os membros de anexação 42 a torcer ou girar. Contudo, uma vez que as propriedades de torção da seção de suporte principal 40 são muito menos admissíveis, quaisquer movimentos de rotação, principalmente em torno de um eixo dentro da chapa contínua de material elástico 5, dos membros de anexação 42 não serão transferidos para a seção de mola 60. Portanto, a seção de suporte 40 é preferencialmente adaptada para impedir, pelo menos parcialmente, que os movimentos rotacionais da seção de atuador 20 se propaguem para a seção de mola 60.

[0033] As seções de mola 60 conectam uma respectiva seção de suporte 40 com pelo menos um ponto de fixação 62. Cada seção de mola 60 é elástica, com uma constante de mola, em relação aos deslocamentos do ponto de fixação 62 na direção de vibração Z relativa a um ponto de conexão entre a seção de mola 60 e a seção de suporte 40. Esta elasticidade habilita, assim, a provisão de uma força normal na direção de vibração Z na porção de interação do corpo movido 22 após o deslocamento do ponto de fixação 62 na direção de vibração Z. A Figura 3B ilustra tal situação, quando o ponto de fixação 62 tiver sido deslocado uma distância D ocasionando uma deformação elástica da chapa contínua de material elástico 5 da seção de mola 60, resultando que a seção de atuador 20 e, particularmente, a porção de interação do corpo movido 22 seja empurrada para cima na figura com uma força que será usada como força normal quando montada em um motor. A Figura 3A ilustra assim a modalidade de um estator eletromecânico em um estado antes de montá-lo em um motor eletromecânico, enquanto que a Figura 3B ilustra a mesma modalidade em uma condição semelhante ao que parece quando é montado em um motor eletromecânico.

[0034] A seção de atuador 20 tipicamente irá expor os membros de anexação 42 para diferentes tipos de vibrações. É preferencial que pelo menos as partes de alta frequência dessas vibrações não estejam se propagando por todo o caminho até os pontos de fixação 62. Devido às dimensões geométricas fundamentalmente diferentes da seção de suporte 40 em comparação com os membros de anexação 42, uma grande porção da energia de vibração provida aos membros de anexação 42 será refletida de volta para a seção de atuador 20. Adicionalmente, devido ao fato de que a seção de mola 60 e a seção de suporte 40 juntas possuem uma inércia relativamente alta, o comportamento elástico da seção de mola 60 também dá origem a uma ação de filtro passa-baixo. Em outras palavras, a seção de suporte 40 e a seção de mola 60 juntas constituem um filtro passa-baixo de vibrações entre a seção de atuador 20 e o referido ponto de fixação 62.

[0035] Nesta modalidade em particular, a chapa contínua de material elástico 5 da seção de mola 60 tem um padrão de cortes 64. Estes cortes 64 removem os percursos diretos por meio da chapa contínua de material elástico 5 a partir da seção de suporte 40 até o ponto de fixação 62, o que significa que o comprimento eficiente de um percurso 66 a partir da seção de suporte 40 até o ponto de fixação 62 se torna muito mais longo. Uma vez que as propriedades elásticas da seção de mola 60 são dependentes, entre outros parâmetros, de tal comprimento, a constante de mola da seção de mola 60 pode ser reduzida sem estender a seção de mola 60 lateralmente. Consulte a Figura 8A mais abaixo. Em outras palavras, os cortes 64 provêm pelo menos um percurso limitado 66 entre os pontos de conexão 68 até a seção de suporte 40 e o ponto de fixação 62. Na presente modalidade, este pelo menos um percurso limitado 66 é curvado.

[0036] Adicionalmente, o percurso limitado 66 criado pelos cortes 64 também possuem tipicamente uma largura menor, pelo menos em comparação, com os percursos por meio da seção de suporte 40. Em outras palavras, pelo menos um percurso limitado 66 tem uma área de seção transversal média menor do que uma seção transversal média ao longo de um percurso mais próximo entre os pontos de conexão 68 entre a seção de mola 60 e a seção de suporte 40 e os membros de anexação 42 entre a seção de atuador 20 e a seção de suporte 40. Uma largura menor, ou ainda, uma seção transversal menor tipicamente está associada a uma constante de mola mais baixa. Isso resulta em que a seção de mola 60 se torne a parte dominante na determinação das propriedades gerais da mola do estator eletromecânico 2.

[0037] A chapa contínua de material elástico é, em uma modalidade típica, uma chapa de metal plana. Contudo, existem também outros projetos e/ou composições possíveis da chapa contínua de material elástico.

[0038] Em uma modalidade, a chapa contínua de material elástico possui uma composição essencialmente homogênea em toda a chapa. Em outras palavras, um e o mesmo material forma a chapa inteira.

[0039] Em outra modalidade, a chapa contínua de material elástico muda sua composição sobre a área da chapa. Isso pode ser provido, por exemplo, pelo uso de materiais possuindo um gradiente químico sobre a área da chapa ou pela aplicação de tratamentos diferentes, por exemplo, endurecimento ou revestimento, em diferentes partes da chapa. De tal maneira, as propriedades do material podem ser de certo modo adaptadas para as diferentes seções. Um material mais rígido pode, por exemplo, ser útil na seção de suporte em certas aplicações. Um material mais macio pode ser, ao invés, benéfico na seção de molas, dependendo dos campos técnicos de aplicação.

[0040] Contudo, a fim de alcançar alguns dos benefícios da chapa contínua de material elástico, a chapa contínua de material elástico deve ser provida em uma peça unida permanentemente. Os gradientes ou outras propriedades modificadas podem, em certas modalidades, ser providos partindo de peças separadas que são então unificadas em uma peça por uma junta irreversível. Em outras modalidades, os gradientes ou propriedades modificadas podem ser alcançados em um material inicialmente homogêneo. Em modalidades adicionais, gradientes ou propriedades modificadas na chapa contínua de material elástico podem ser providos em conexão com a fabricação do próprio material.

[0041] O estator eletromecânico 2 se destina a ser incorporado em um motor eletromecânico. A Figura 4 ilustra uma modalidade de um motor eletromecânico 1 possuindo um estator eletromecânico de acordo com a modalidade da Figura de 3A a B. O motor eletromecânico 1 adicionalmente compreende um corpo a ser movido 10 e um fornecimento de tensão 70 disposto para fornecer tensões alternadas ao volume eletromecânico 32 dos corpos de vibração 30. Esta modalidade particular também compreende uma disposição de mancal 80, que define a posição do ponto de fixação 62 relativa ao corpo a ser movido 10. Note-se que os desenhos tipicamente são ampliados em comparação com o tamanho real. Um tamanho típico de um motor eletromecânico desse tipo é de alguns milímetros.

[0042] A Figura 5 ilustra outra modalidade de um motor eletromecânico 1, onde dois estatores eletromecânicos 2 de acordo com as Figuras de 3A a B são montados em um projeto duplo em laterais opostas do corpo a ser movido. Ao anexar os pontos de fixação 62 dos dois estatores eletromecânicos 2 um ao outro pelos meios de fixação 82, possivelmente através de um elemento de distância, a necessidade de qualquer disposição de mancal desaparece. Ao invés, os dois estatores eletromecânicos 2 podem ser operados sincronizados entre si. Os meios de fixação 82 podem ser de qualquer tipo, provendo uma conexão mecânica temporária ou permanente. Os exemplos típicos são parafusos ou rebites. Contudo, os meios de fixação 82 constituídos, por exemplo, pela soldadura por pontos ou colagem também são possíveis de usar, dependendo da aplicação.

[0043] A operação real de um motor eletromecânico de acordo com a consideração básica acima é um processo muito complexo, no qual forças, inércia, frequências, propriedades de ressonância e etc. influenciam o desempenho final. A fim de aumentar a compreensão dos papéis das diferentes quantidades, um sistema de modelo simplificado pode ser analisado durante o primeiro meio ciclo de excitação eletromecânica. O primeiro meio ciclo pode ser dividido em três fases; uma condição inicial pré-carregada, o fragmento inicial da porção de interação do corpo movido do corpo a ser movido e a primeira fase de movimento livre da porção de interação do corpo movido.

[0044] A Figura 6A ilustra esquematicamente a situação na condição inicial pré-carregada. A porção de interação do corpo movido 22 está em contato mecânico com o corpo a ser movido 10 com a força de pré- carga F. Essa força de pré-carga é alcançada por um certo deslocamento 𝛿sp dos pontos de fixação relativo ao corpo a ser movido 10 e assim, relativo ao topo da porção de interação do corpo movido 22. A relação entre deslocamento e força de pré-carga F é expressa como: onde Csp é a constante de mola da referida seção de mola.

[0045] A Figura 6B ilustra esquematicamente a situação do fragmento inicial da porção de interação do corpo movido 22 do corpo a ser movido 10. A força de pré-carga ocasiona o estator e, particularmente, a seção da mola, se deformar elasticamente. Se tal força de pré-carga for momentaneamente liberada, o estator começará a vibrar com um movimento que é composto de um conjunto de componentes do modo de ressonância natural. O modo de ressonância natural dominante na direção da pré-carga é neste documento indicado como o modo de ressonância natural primário ƒsp. A fim de ser capaz remover o contato da porção de interação do corpo movido 22, a frequência de operação ƒ0 das tensões fornecidas aos volumes eletromecânicos deve estar pelo menos acima da frequência de ressonância natural primária ƒsp de todo o estator eletromecânico 2. Em outras palavras, em uma modalidade de um motor eletromecânico, o fornecimento de tensão é disposto para fornecer as tensões alternadas em uma frequência de operação ƒ0 pelo menos acima de uma frequência de ressonância natural primária ƒsp de todo o estator eletromecânico.

[0046] As frequências de ressonância natural do estator eletromecânico 2, conforme em todos os outros sistemas mecânicos, dependem, por exemplo, se a peça está ou não pré-carregada ou se podem ocorrer restrições de movimento. Uma fase de movimento livre da porção de interação do corpo movido se assemelha a um estator eletromecânico de vibração livre com uma condição inicial prescrita. A frequência de ressonância natural primária para todo o estator eletromecânico pode ser expressa como: onde meq é uma massa agrupada equivalente da representação massa-mola do estator eletromecânico.

[0047] A análise do fragmento inicial pode ser aprofundada. Se a frequência de operação ƒ0 for usada, o movimento, representado pela distância em direção Z, zip, da porção de interação do corpo movido 22, pode ser expresso como: onde 𝛿ip é uma amplitude do curso da ponta da porção de interação do corpo movido 22.

[0048] A aceleração máxima então se torna: e o tempo para executar um meio ciclo, que aproximadamente é próximo ao tempo durante o qual a porção de interação do corpo movido 22 está livre de contato é:

[0049] A Figura 6C ilustra esquematicamente a primeira fase de movimento livre da porção de interação do corpo movido 22. Durante esta fase, a seção de mola 60 atua para empurrar a porção de interação do corpo movido 22 de volta para o corpo a ser movido 10. A distância desse retrocesso pode ser indicada como Δ𝛿sp’ e é controlada pela frequência de ressonância natural primária do estator eletromecânico. A distância pode ser aproximada como:

A aceleração máxima então se torna:

[0050] A distância máxima de retrocesso e Δ𝛿max é alcançada após aproximadamente meio ciclo, o que fornece:

[0051] Presumindo que a distância máxima de retração Δ𝛿max é pequena em comparação com 𝛿ip: onde ξ é um número pequeno, a expressão (4) pode ser aproximada pelos dois primeiros termos de uma série de Taylor. A combinação das relações (1), (2) e (4) fornece então uma estimativa da frequência de operação:

[0052] Para alcançar uma boa operação, a distância máxima de retração Δ𝛿max deve ser preferencialmente de maneira considerável menor que a distância 𝛿ip, preferencialmente menor do que 10% da distância 𝛿ip , ou seja, deve ser preferencialmente menor do que 0,1. A força de pré-carga F pode, em muitas aplicações típicas, estar na ordem de magnitude de 20N. Uma distância máxima típica 𝛿ip entre a porção de interação do corpo movido 22 e o corpo a ser movido 10 pode estar na faixa de 5 μm durante a fase de movimento livre. Uma massa agrupada equivalente típica de um estator eletromecânico pode estar na faixa de 0,5 g. Tais suposições apontariam juntas para uma frequência de operação de cerca de 100 kHz, que é completamente viável.

[0053] O asp de aceleração do estator eletromecânico também deve ser consideravelmente menor do que o aip de aceleração da porção de interação do corpo movido 22, preferencialmente menos do que 10% do aip de aceleração.

[0054] É possível, também, expressar a razão entre a frequência de ressonância natural primária ƒsp e a frequência de operação preferencial ƒo:

[0055] Se uma distância máxima de retração Δ𝛿max de 0,5 μm e um deslocamento Δ𝛿sp de 1 mm for presumido, isso iria requerer uma taxa de frequência de cerca de 100. Essas condições serão bastante diferentes para diferentes tipos de motores e aplicações e, portanto, a taxa de frequência preferencial também pode variar substancialmente.

[0056] Em um contexto geral, contudo, a frequência operacional ƒo deve exceder preferencialmente a frequência de ressonância natural primária ƒsp por pelo menos um fator de 5, mais preferencialmente por pelo menos um fator de 10 e mais preferencialmente por pelo menos um fator de

30.

[0057] A análise acima é feita para os primeiros momentos de uma operação. Contudo, o modelo envolve um movimento sinusoidal "contínuo" presumido. Isso significa que a velocidade inicial é "presumida" como diferente de zero. Tais imperfeições no modelo podem dar origem a, por exemplo, pequenos atrasos ou mudanças de tempo na análise. Contudo, as condições de uma operação em estado estacionário são presumidas que não sejam muito diferentes das que foram usadas como o modelo acima. A recuperação da distância de retrocesso talvez não leve exatamente à mesma posição inicial, mas o principal raciocínio será válido de qualquer maneira, pelo menos dentro de uma ordem de magnitude.

[0058] A frequência de operação ƒo é tipicamente selecionada também para se ajustar às propriedades de vibração do conjunto de vibração, por exemplo, para ser situada próxima às frequências de ressonância do conjunto de vibração. As massas, constantes de mola e deslocamentos adequados da seção da mola podem ser então verificados a fim de cumprir as estimativas acima para uma operação apropriada.

[0059] Uma vantagem do uso de uma chapa contínua de material elástico como seção de mola é que as constantes de mola de porções de material estreitas em formato de feixe são relativamente fáceis de estimar e prever. Por exemplo, nas modalidades das Figuras de 3A a B, as porções de mola podem ser consideradas como sendo compostas por feixes retos conectados em série e porções curvas, possuindo contribuições constantes de mola que são relativamente fáceis de estimar analiticamente e/ou por simulações. Em geral, um percurso mais longo por meio da seção de mola entre os pontos de conexão entre a seção de mola e a seção de suporte e os membros de anexação entre a seção de atuador e a seção de suporte fornece uma constante de mola inferior da seção da mola. Pelo uso de formas sinuosas, percursos muito longos podem ser alcançados dentro de um espaço limitado. Semelhantemente, se a largura do percurso for reduzida, a constante de mola também diminuirá.

[0060] O uso de uma chapa contínua comum de material elástico para todas as partes ativas do estator garante uma relação geométrica confiável entre as diferentes partes do estator. Nenhum deslocamento ou flexão descontrolada de componentes de montagem adicionais influencia a aplicação da força normal e a força normal finalmente alcançada pode ser estimada com muita precisão apenas a partir da forma e da distância de deformação elástica da seção de mola.

[0061] Muitos projetos detalhados diferentes da seção de mola são possíveis de usar. A Figura 7 ilustra outra modalidade de um motor eletromecânico 1. Neste a sinuosidade é provida em uma direção perpendicular as sinuosidades das Figuras de 3A a B.

[0062] As Figuras de 8A a F ilustram outros exemplos de modalidades de padrões de seção de mola, que usam as ideias de utilização de percursos de material estreitos curvos cortados na chapa contínua de material elástico por meio da seção de mola. A Figura 8A ilustra um estator eletromecânico 2 possuindo quatro seções de mola 60, se estendendo perpendicularmente a partir da seção de suporte 40. Isso pode ser pensado como um endireitamento, anteriormente apresentado, das formas de mola curvas. As propriedades da mola de tal projeto são muito fáceis de calcular, usando modelos de vibração de feixe padrão. Contudo, esta modalidade requer que haja bastante espaço disponível em ambas as laterais da seção do atuador.

[0063] A Figura 8B ilustra uma seção de mola 60 possuindo dois pontos de fixação 62, mas somente uma conexão 68 à seção de suporte

40. Isso garante que a força normal seja aplicada no meio da seção de suporte 40 e pode ser vantajosa em aplicações onde qualquer inclinação permitida em torno de um eixo perpendicular à direção do movimento deve ser limitada.

[0064] Na Figura 8C, uma seção de suporte 40 é conectada a duas seções de mola separadas 60, cada uma das quais possuindo seu próprio ponto de fixação 62. Neste o percurso entre as conexões 68 e os pontos de fixação possui uma forma basicamente espiral.

[0065] Na Figura 8D, a largura nas dobras 61 das formas sinuosas da seção de mola 60 são ampliadas a fim de fortalecer a estrutura em pontos onde a fadiga às vezes pode ocorrer.

[0066] A Figura 8E ilustra uma seção de mola 60 onde todas as dobras têm amplos raios de curvatura. Isso evita cantos acentuados, onde a iniciação de trincas pode ser um problema.

[0067] A Figura 8F ilustra uma modalidade possuindo duas seções de suporte 40 em cada lateral da seção de atuador 20. Isso torna possível adaptar a força da mola aplicada nas diferentes seções de suporte 40, por exemplo, para compensar forças de carga aplicadas de maneira desigual na porção de interação do corpo movido 22.

[0068] A Figura 8G ilustra uma modalidade com uma única seção de suporte 40 que circunda a seção de atuador 20.

[0069] A Figura 8H ilustra uma modalidade onde as respectivas seções de mola 60 são providas em uma lateral das estruturas de suporte na direção X do movimento destinado do motor. Isso torna o motor total mais estreito, mas pode requerer mais espaço livre ao longo do motor.

[0070] A Figura 9A ilustra uma modalidade de um estator eletromecânico 2 possuindo sua seção de suporte e seção de mola somente em uma lateral. Isso pode, por exemplo, ser favorável em aplicações de motores rotacionais. Nesta modalidade em particular, os membros de anexação 42 são providos para atuar no meio da seção de atuador 20, a fim de minimizar qualquer tendência para inclinar a seção de atuador como resultado da força normal aplicada. Os membros de anexação 42 são, portanto, nesta modalidade em particular, formados como feixes delgados 27. A Figura 9B é uma vista do fundo da Figura 9A, mostrando como os membros de anexação 42 recebem espaço adicional para movimentos pela provisão de cavidades 29.

[0071] Na Figura 9C, o estator eletromecânico das Figuras 9A e B é aplicado em uma modalidade de um projeto de estator duplo para um motor eletromecânico rotativo. Os pontos de fixação 62 estão, nesta modalidade, anexados ao eixo 86 do motor eletromecânico rotativo 1. Tal anexação é disposta de tal maneira que os pontos de fixação 62 são livremente rotativos em relação ao eixo 86, por exemplo, por alguma disposição de mancal, mas bloqueados para deslocamentos ao longo do eixo 86.

[0072] Conforme pode ser visto nas discussões acima, também a massa agrupada equivalente do estator eletromecânico desempenha um papel na busca de frequências e propriedades de mola adequadas. Por exemplo, se um projeto de seção de mola adequado, fornecendo uma constante de mola solicitada foi verificado, mas outros parâmetros tendem a ocasionar uma alta frequência de operação recomendada, as frequências podem ser adaptadas pela adaptação da massa da seção de suporte. Uma vez que a seção de suporte não contribui essencialmente para a ação da mola, mas sua massa contribui para a massa agrupada equivalente do estator eletromecânico, uma massa adicional pode ser adicionada à seção de suporte sem alterar significativamente a constante de mola.

[0073] Outra maneira de "sintonizar" as faixas disponíveis de frequências de operação, quando um certo projeto de seção de mola é fixo, é modificar a deformação elástica da seção de mola. Com referência à Figura 10A, os pontos de fixação de dois estatores eletromecânicos em um projeto duplo são mantidos juntos pelos meios de fixação 82. Tal situação corresponde a um deslocamento de cada ponto de fixação pela distância D. Se for solicitada uma força normal mais baixa, por exemplo, para reduzir a extremidade inferior das frequências de operação recomendadas, a situação ilustrada na Figura 11B pode ser usada. Neste, um elemento de distância 84, tal como uma arruela, pode ser suportado entre os pontos de fixação 62. O deslocamento D de cada ponto de fixação 62 será assim reduzido um pouco. Em outras palavras, por simplesmente adaptar a distância em que os pontos de fixação 62 são movidos durante a montagem, uma força normal adaptada pode ser alcançada. Os elementos de distância 84 podem ser facilmente fabricados com um alto grau de precisão em espessura, o que significa que a força normal aplicada também pode ser sintonizada com muita precisão.

[0074] Situações semelhantes para um único estator eletromecânico montado contra, por exemplo, uma disposição de mancal 80 são representadas nas Figuras de 10C a D.

[0075] Em modalidades alternativas, também as deformações plásticas da chapa contínua de material elástico podem ser utilizadas para modificar o deslocamento dos pontos de fixação. A Figura 10 E ilustra um motor eletromecânico 1 possuindo um projeto de estator duplo, no qual as seções de suporte 40 de cada estator eletromecânico 2 são deformadas plasticamente antes da montagem. Por esta deformação plástica, o deslocamento necessário dos pontos de fixação 62 pode ser adaptado à espessura predominante do corpo a ser movido.

[0076] Em tal modalidade, é preciso ter um cuidado em particular para controlar o deslocamento ocasionado pela deformação plástica, uma vez que tais processos de fabricação não são tipicamente muito precisos. Preferencialmente, a chapa contínua de material elástico 5 pelo menos da seção de mola 60 é, em um estado livre de deformação elástica, ainda plana. Isso garante que as propriedades constantes da mola sejam bem definidas.

[0077] A Figura 11 é um fluxograma que ilustra as etapas de uma modalidade de um método para operar um motor eletromecânico. O motor eletromecânico que compreende uma seção de atuador, uma seção de suporte e uma seção de mola. Uma chapa contínua de material elástico constitui pelo menos uma parte da seção de atuador, pelo menos uma parte da seção de suporte e pelo menos uma parte da seção de mola. A seção de atuador compreendendo um conjunto de vibração, por sua vez compreendendo pelo menos um corpo de vibração e uma porção de interação do corpo movido. O corpo de vibração compreende um volume eletromecânico fixo a uma parte da chapa contínua de material elástico. A seção de suporte é anexada entre a seção do atuador e a seção de mola. A seção de suporte está conectada com pelo menos um ponto de fixação através da seção de mola. A seção da mola é elástica, com uma constante de mola.

[0078] O método compreende a etapa S10, na qual uma força normal é provida em uma direção de vibração, transversal ao plano da chapa contínua de material elástico, na porção de interação do corpo movido. Esta provisão de força normal é executada na etapa S12 pelo deslocamento do ponto de fixação na direção da vibração. Na etapa S20, as tensões alternadas são aplicadas ao volume eletromecânico, ocasionando o corpo de vibração a executar vibrações de flexão na direção de vibração.

[0079] Em uma modalidade preferencial, as tensões alternadas aplicadas estão sintonizadas a uma frequência de operação acima de uma frequência de ressonância natural mais baixa de todo o estator eletromecânico.

[0080] As modalidades descritas acima devem ser compreendidas como alguns exemplos ilustrativos da presente invenção. Será compreendido por aqueles versados na técnica que várias modificações, combinações e alterações podem ser feitas nas modalidades sem se afastar do escopo da presente invenção. Particularmente, diferentes soluções de partes nas diferentes modalidades podem ser combinadas em outras configurações, onde for tecnicamente possível. O escopo da presente invenção é, contudo, definido pelas reivindicações anexas.

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES

1. Estator eletromecânico (2), caracterizado pelo fato de que compreende uma seção de atuador (20), uma seção de suporte (40) e uma seção de mola (60); em que uma chapa contínua de material elástico (5) constitui pelo menos uma parte da referida seção de atuador (20), pelo menos uma parte da referida seção de suporte (40) e pelo menos uma parte da referida seção de mola (60); a referida seção de atuador (20) compreendendo um conjunto de vibração (25) compreendendo pelo menos um corpo de vibração (30) e uma porção de interação do corpo movido (22); o referido corpo de vibração (30) compreendendo um volume eletromecânico (32) anexado a uma parte da referida chapa contínua de material elástico (5), em que o referido corpo de vibração (30) está disposto para ocasionar vibrações de flexão, em uma direção de vibração (Z) transversal ao plano da referida chapa contínua de material elástico (5), quando tensões alternadas são aplicadas ao referido volume eletromecânico (32); a referida seção de suporte (40) sendo anexada entre a referida seção de atuador (20) e a referida seção de mola (60); a referida seção de suporte (40) está conectada com pelo menos um ponto de fixação (62) através da referida seção de mola (60); em que a referida seção de mola (60) é elástica, com uma constante de mola, em relação aos deslocamentos, na referida direção de vibração (Z), do referido ponto de fixação (62) relativo a um ponto de conexão (68) entre a referida seção de mola (60) e a referida seção de suporte (40), habilitando assim a provisão de uma força normal (F) na referida direção de vibração (Z) na referida porção de interação do corpo movido (22) após o deslocamento do referido ponto de fixação (62) na referida direção de vibração (Z).

2. Estator eletromecânico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida chapa contínua de material elástico (5) de pelo menos referida seção de mola (60) sendo, em um estado livre de deformação elástica, plana.

3. Estator eletromecânico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a referida seção de suporte (40) é adaptada para, pelo menos parcialmente, impedir que movimentos rotacionais da referida seção de atuador (20) se propaguem para referida seção de mola (60).

4. Estator eletromecânico, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a referida seção de suporte (40) e a referida seção de mola (60) juntas constituem um filtro passa-baixo de vibrações entre a referida seção de atuador (20) e referido ponto de fixação (62).

5. Estator eletromecânico, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a referida chapa contínua de material elástico (5) da referida seção de mola (60) tem um padrão de cortes (64), provendo pelo menos um percurso limitado (66) entre os pontos de conexão (68) à referida seção de suporte (40) e o referido ponto de fixação (62).

6. Estator eletromecânico, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos um percurso limitado (66) possui uma área de seção transversal média menor do que uma seção transversal média ao longo de um percurso mais próximo entre os referidos pontos de conexão (68) e membros de anexação (42) entre a referida seção de atuador (20) e a referida seção de suporte (40).

7. Estator eletromecânico, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o referido pelo menos um percurso limitado (66) é curvo.

8. Estator eletromecânico, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o referido conjunto de vibração (25) compreende dois referidos corpos de vibração (30) interconectados pela referida porção de interação do corpo movido (22).

9. Motor eletromecânico (1), caracterizado por: um estator eletromecânico (2), conforme qualquer uma das reivindicações de 1 a 8; um corpo a ser movido (10); e um fornecimento de tensão (70) disposto para fornecer tensões alternadas ao referido volume eletromecânico (32) do referido corpo de vibração (30).

10. Motor eletromecânico, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o referido fornecimento de tensão (70) está disposto para fornecer as referidas tensões alternadas a uma frequência de operação pelo menos cinco vezes acima, preferencialmente, pelo menos dez vezes acima e, mais preferencialmente, pelo menos trinta vezes acima, uma frequência de: onde csp é a referida constante de mola da referida seção de mola e mst é uma massa agrupada equivalente do referido estator eletromecânico (2).

11. Método para operar um motor eletromecânico (1), referido motor eletromecânico (1) caracterizado pelo fato de que compreende um estator eletromecânico (2) possuindo uma seção de atuador (20), uma seção de suporte (40) e uma seção de mola (60), em que uma chapa contínua de material elástico (5) constitui pelo menos uma parte da referida seção de atuador (20), pelo menos uma parte da referida seção de suporte (40) e pelo menos uma parte da referida seção de mola (60), a referida seção de atuador (20) compreendendo um conjunto de vibração (25) compreendendo pelo menos um corpo de vibração (30) e uma porção de interação de corpo movido (22), o referido corpo de vibração (30) compreendendo um volume eletromecânico (32) anexado a uma parte da referida chapa contínua de material elástico (5), a referida seção de suporte (40) sendo anexada entre a referida seção de atuador (20) e a referida seção de mola (60), em que a referida seção de suporte (40) está conectada com pelo menos um ponto de fixação (62) através da referida seção de mola (60), em que a referida seção de mola (60) é elástica, com uma constante de mola, o referido método compreendendo as etapas de: - prover (S10) uma força normal na direção de vibração (Z) transversal ao plano da referida chapa contínua de material elástico (5), na referida porção de interação do corpo movido (22) pelo deslocamento (S12) do referido ponto de fixação (62) na referida direção de vibração (Z) relativa a um ponto de conexão (68) entre a referida seção de mola (60) e a referida seção de suporte (40); e - aplicar (S20) tensões alternadas ao referido volume eletromecânico (32), ocasionando o referido corpo de vibração (30) a executar vibrações de flexão na referida direção de vibração (Z).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela etapa adicional de: - sintonizar (S30) referidas tensões alternadas aplicadas a uma frequência de operação acima de uma frequência de ressonância natural mais baixa de todo o estator eletromecânico (2).