縫紉設備伺服馬達新型控制系統(tǒng)解析

    使用在縫紉機上的電機最普遍、量最大的要屬離合電機了，由于它有低成本的優(yōu)勢，所以離合器電機的地位一直難以被其它電機動搖。離合器電機之所以能夠占這么大的市場，主要還是因為離合器電機自身擁有的優(yōu)勢。但它同時也擁有與生俱來的缺點，就是高能耗、高噪音、高振動、高溫升，這些缺點都制約著縫紉機邁向“節(jié)能、環(huán)保”主題的步伐。目前與工業(yè)縫紉機相配套的大多是傳統(tǒng)的離合器電機。由于離合器電機的動力是靠離合器的離合來傳遞，不管是否在縫紉，電機始終在運轉，因而電機空載時間往往超過工作時間，空耗很大。如果能解決電機的運轉與縫紉機同步,能實現即開即停,無空載耗電，也就是通俗所說的--不踩不耗電的問題,那么也就合理解決了離合器電機始終在運轉的耗電難題。另一方面,工縫離合器電機是交流異步電機,輸出功率只有輸入功率的50%，這就要解決輸出功率的利用率的問題。離合電機據有本身低成本的優(yōu)勢，但是也同樣具有先天的缺陷，當電荒成為時代之痛時，離合電機的與生俱來的缺陷顯得更加突出。

    電子馬達一統(tǒng)高端電機市場的時代已經過去了，數控伺服電機控制系統(tǒng)正在逐步取代傳統(tǒng)電子馬達控制系統(tǒng)而成為縫紉機驅動系統(tǒng)的主流技術。這也符合縫紉機當前的制造主題――環(huán)保、節(jié)能。伺服電機具有省電、免維修、低噪音、尺寸小的優(yōu)勢，這讓更多的服裝廠青睞于伺服馬達的使用。伺服馬達的控制器采用了電力電子控制和先進的數字信號處理器，其硬件成本要高于電子馬達系統(tǒng)。但是，伺服馬達能夠在市場上受寵，不僅在性能、反應速度和穩(wěn)定性都明顯優(yōu)于電子馬達控制器，在價格上也同樣具有優(yōu)勢。鮑麥克斯是中外合資專業(yè)制造伺服電機的公司，目前市面上的電子馬達系統(tǒng)的單價在1900元左右，鮑麥克斯的伺服系統(tǒng)單價在2400元左右，就采購成本而言，伺服系統(tǒng)比電子馬達系統(tǒng)貴500元左右，但是其伺服馬達的性能要遠遠優(yōu)于電子馬達。

    電子馬達控制系統(tǒng)同樣有著像離合器電機一樣的高能耗弊端，電子馬達的控制方法是先將系統(tǒng)上電后，（無論是否需要縫紉）感應電機將維持額定轉速“全速”旋轉，電控器接收縫紉工的操作命令及踏板命令，并根據同步器的反饋來控制離合器的嚙合狀態(tài)以及各電磁鐵的動作來完成所需要的縫紉工作。雖然電子馬達能夠很好的控制縫制效果，但是依然沒有解決浪費電能的問題。

    電子馬達控制器不控制感應電機的起停和速度，而僅僅控制離合器的來實現起停和調速。但是由于電子馬達的電控器不控制電機，而電機是消耗電能的主要部件，電機在不受控制的情況下運行，它的效率很低；電機無論縫紉機工作在什么工況，無論高速或低速、縫厚料或薄料（縫厚料時縫紉機需要更大的力矩，而縫薄料時需要較少的力矩），電機都需要全速運行。另外，縫紉機在實際工作中有大約1/4 ~ 1/3的時間是在停止狀態(tài)（如縫紉工給料時間等），但電子馬達的電機此時仍以“全速”在運行。這樣，電子馬達無辜浪費了許多電能。

    伺服馬達的優(yōu)點：

    新型的伺服電機采用了強磁稀土材料，使電機的尺寸明顯減小，重量大大減輕，使伺服電機單位體積里產生的輸出功率遠遠大于其它各種其他電機。伺服電機在控制器上電后并不轉動，電機只有在需要時（即縫紉工踩踏板時）才轉動而不會像電子馬達或其他離合器控制馬達那樣不停地轉動。另外，伺服電機控制器會根據需要調整電機的速度，一般來說，電機轉速低時，噪音較低。相對于接觸式電子馬達（或其他離合器式馬達），伺服電機控制器沒有摩擦接觸部件，不會磨損。因此，基本上能夠不需要機械維修或更換，大大減低了服裝廠機修工的勞動強度和維護成本。

    服裝廠用戶在選擇控制系統(tǒng)時必須考慮其成本，包括采購成本、運行成本和維修保養(yǎng)成本。就維修成本而言，兩類電機均不用機械耦合，因此兩者的維修成本都很低，在此假定兩者持平。就運行成本而言，主要是電費。由于兩者的耗電量具有較大的差別，運行成本也就具有相當大的差別。

    伺服馬達新型控制系統(tǒng)選擇和應用會越來越廣泛，是高端設備應用的一種趨勢。尤其是在熟練工人少、倡導節(jié)能用電的大環(huán)境下，更是體現了一舉多得的價值：產品上檔次、縫制品質高、節(jié)能又省電、運營成本低。但是當前的伺服電機應用狀況還處于起始階段，不過取代電子馬達的趨勢已經是勢不可擋了。