正確理解工業(yè)用縫紉機數(shù)控交流伺服系統(tǒng)的銘牌標識

　　近年來，隨著工業(yè)縫紉機行業(yè)的發(fā)展，帶有數(shù)控交流伺服系統(tǒng)的工業(yè)用縫紉機使用越來越廣泛，這種自動化設(shè)備以其省電、高效、節(jié)約勞動力等優(yōu)點受到服裝加工企業(yè)的歡迎，但伴隨著這種機電一體化高科技設(shè)備的推廣，各種新的疑問和困惑便隨之產(chǎn)生。對于工業(yè)縫紉機數(shù)控交流伺服系統(tǒng)來說，目前關(guān)注比較多的就是這種全自動化設(shè)備到底耗電量有多少？省電省在哪里？交流伺服驅(qū)動器（控制器）銘牌上的功率標識有什么意義？為什么交流伺服驅(qū)動器（控制器）的輸入功率比離合馬達的功率還要高？

　　筆者希望通過本文普及一下有關(guān)數(shù)控交流伺服系統(tǒng)的輸入輸出功率的基本知識。

　　一個具有能量轉(zhuǎn)換或傳遞過程的物體，輸入功率就是物體從外部單位時間獲得能量的能力，而輸出功率就是單位時間物體對外輸出能量的能力。以機電一體化設(shè)備的電動機為例，其輸入的是電功率（輸入電壓、輸入電流和功率因數(shù)的乘積），輸出的是機械功率（轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的乘積）。輸入的電能有一部分在能量轉(zhuǎn)換中變成熱能消耗了，還有一些機械能要克服自身轉(zhuǎn)動中的摩擦阻力，所以輸出功率總會小于輸入功率。

　　1）電動機的輸入功率Pi

　　輸入功率一般指的是電源給電動機輸入的有功功率：

　　2）電動機的輸出功率Po

　　輸出功率是指電動機在額定工況下其帶動的設(shè)備主軸的機械輸出功率，輸入功率和輸出功率兩者之間有一個效率的系數(shù)η，即 Po=Pi×η。電動機標牌上所標明的額定功率，也就是額定工況下電動機軸輸出機械功率Po。電動機運行時，內(nèi)部總有一定的功率損耗，這些損耗包括：繞組上的銅（或鋁）損耗，鐵芯上的鐵損耗以及各種機械損耗等。因此輸入功率等于損耗功率與輸出功率之和，也就是說，輸出功率小于輸入功率。

　　效率系數(shù)η越大，電動機轉(zhuǎn)換能量的效率越高，說明電動機損耗越小，電動機節(jié)約的電能越多。一般交流伺服電動機在額定電壓和負載下其效率在90%左右。

　　電網(wǎng)電能的計費標準單位是千瓦時（KW.h），即1度電=1KW.h=1 000×Pi×h，式中h是以Pi功率運行的機電設(shè)備的時間數(shù)（單位：小時），故考量電能的消耗，除了考量系統(tǒng)的功率P之外，還需要注意的一個因素就是設(shè)備在這個功率下運行的時間。

　　中華人民共和國工業(yè)和信息化部2010年發(fā)布的QB/T 4007-2010《工業(yè)用縫紉機 高速平縫機伺服系統(tǒng)技術(shù)條件》8.1條產(chǎn)品銘牌標記的規(guī)定如下：

　　正規(guī)廠家生產(chǎn)的工業(yè)用縫紉機數(shù)控交流伺服系統(tǒng)都有上述銘牌內(nèi)容，并且不會隨意標注，具體數(shù)據(jù)各廠家按照產(chǎn)品實際測試結(jié)果進行標注。

　　工業(yè)用縫紉機數(shù)控交流伺服系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖1所示，整個系統(tǒng)的輸入取自交流市電的電網(wǎng)，銘牌上標示的額定輸入功率就是系統(tǒng)在額定工作狀態(tài)下，整個系統(tǒng)需要從電源引入的功率。眾所周知，工業(yè)用縫紉機數(shù)控交流伺服系統(tǒng)除了交流伺服驅(qū)動器（控制器）之外，還有交流伺服電動機、操作面板、腳踏板傳感器和停針位置傳感器等器件。伺服驅(qū)動器、傳感器、操作面板等都是一個個電子電路系統(tǒng)，本身正常工作也需要消耗電能，但是所有這些電子電路系統(tǒng)加起來的電流消耗卻很小只有毫安級（mA），而且其工作電源大多是5伏和15伏，對整個系統(tǒng)的電能消耗來說可以忽略不計。伺服驅(qū)動器能量主要消耗在電機和機頭各電磁鐵的驅(qū)動控制上，將電能轉(zhuǎn)換成機械能，驅(qū)動縫紉機完成各種自動化縫制任務(wù)。