工業(yè)縫紉機(jī)電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著工業(yè)縫紉機(jī)的不斷發(fā)展，驅(qū)動(dòng)工業(yè)縫紉機(jī)的電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)也在不斷地發(fā)展，到目前為止已經(jīng)有四代產(chǎn)品，即摩擦片式異步電動(dòng)機(jī)（離合器電機(jī)）、渦流式異步電動(dòng)機(jī)、混合步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。因?yàn)楫a(chǎn)品可靠。價(jià)格便宜，離合器電機(jī)應(yīng)用最為廣泛，目前主要應(yīng)用在中低檔的工業(yè)縫紉機(jī)上。交流伺服電動(dòng)機(jī)從80年代后期開發(fā)應(yīng)用以來(lái)，因?yàn)閮?yōu)越的性能滿足了工業(yè)縫紉機(jī)寄點(diǎn)一體化的發(fā)展方向，已被高檔工業(yè)縫紉機(jī)廣泛采用。隨著交流伺服電動(dòng)機(jī)的大量應(yīng)用，其他兩類產(chǎn)品的市場(chǎng)份額逐漸下降。
離合器電機(jī)是工業(yè)縫紉機(jī)上應(yīng)用實(shí)踐最長(zhǎng)的電機(jī)，主要由異步電動(dòng)機(jī)、離合器和剎車片構(gòu)成。通電后，電動(dòng)機(jī)一直再運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)離合器合上，帶動(dòng)縫紉機(jī)工作，松開離合器，靠剎車片的摩擦，縫紉機(jī)快速剎車。主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，啟動(dòng)和剎車時(shí)間短，滿足工業(yè)縫紉機(jī)快速啟停的要求，行業(yè)應(yīng)用量大、成本低，中低端的工業(yè)縫紉機(jī)主要采用離合器電機(jī)。缺點(diǎn)是整機(jī)效率低，特別縫紉機(jī)停止期間，電機(jī)仍然在工作并耗電，同時(shí)，離合器和摩擦片徐定期更換，維護(hù)工作量較大。為了滿足定位定針的要求，摩擦片式電子定位定針電動(dòng)機(jī)也有應(yīng)用，特點(diǎn)是起步快，但速度和針位控制精度差，且摩擦片的磨損會(huì)影響定位的可靠性，需經(jīng)常保養(yǎng)和維護(hù)。
針對(duì)摩擦片式電子定位定針電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)，渦流式異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，主要由異步電動(dòng)機(jī)、渦流式電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源等三部分組成，通過(guò)控制勵(lì)磁電流改變磁場(chǎng)強(qiáng)度，是離合器產(chǎn)生大小不同的轉(zhuǎn)矩，從而達(dá)到調(diào)速的目的。渦流式異步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可無(wú)級(jí)調(diào)速，維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，調(diào)速范圍也比較寬，對(duì)電網(wǎng)無(wú)干擾，它可以空載啟動(dòng)，對(duì)需要重載啟動(dòng)的負(fù)載可獲得容量效益，提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)載率。缺點(diǎn)是高速區(qū)調(diào)速特性軟，不能全速運(yùn)行；低俗區(qū)調(diào)速效率比較低。
混合步進(jìn)式定位定針電動(dòng)機(jī)由混合式步進(jìn)機(jī)電動(dòng)機(jī)和相位的步進(jìn)控制器構(gòu)成，具有控制方便的優(yōu)點(diǎn)，但啟動(dòng)頻率、運(yùn)行頻率達(dá)不到高速工業(yè)縫紉機(jī)的要求，定針精度仍不理想。
交流伺服電動(dòng)機(jī)主要由交流電動(dòng)機(jī)（包括永磁同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)）、光學(xué)編碼器、伺服控制器和模式盒構(gòu)成。當(dāng)腳踩下踏板時(shí)，伺服控制器檢測(cè)到變化，啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并快速到達(dá)設(shè)定的轉(zhuǎn)速，松開踏板，伺服控制器根據(jù)光學(xué)編碼器的位置信號(hào)，把縫紉機(jī)停在設(shè)定的位置。
采用永磁同步電機(jī)的交流伺服系統(tǒng)，電機(jī)采用鐵硼，因而轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)性能好，調(diào)速比達(dá)1:10000，具有定位精度高、節(jié)能效果好、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)。能在惡劣環(huán)境下使用等特點(diǎn)，目前價(jià)格也比較高，交流永磁同步伺服系統(tǒng)主要應(yīng)用在高檔的工業(yè)縫紉機(jī)上。采用異步電機(jī)的交流伺服系統(tǒng)，主要性能與交流永磁同步伺服系統(tǒng)基本一致，在電機(jī)體積、效率和響應(yīng)時(shí)間方面略有差距。因?yàn)殡姍C(jī)采用成本較低又可靠的異步電動(dòng)機(jī)，系統(tǒng)成本大大降低，可以使交流伺服系統(tǒng)得到更廣泛地應(yīng)用。
綜上所述，工業(yè)縫紉機(jī)從離合器電機(jī)發(fā)展到交流伺服電動(dòng)機(jī)，順應(yīng)了工業(yè)縫紉機(jī)從簡(jiǎn)單控制到自動(dòng)化和機(jī)電一體化的發(fā)展過(guò)程，不同的電機(jī)滿足不同自動(dòng)化程度的要求。從目前的市場(chǎng)趨勢(shì)來(lái)看，交流伺服電動(dòng)機(jī)是發(fā)展方向，但目前價(jià)格較高，因此主要應(yīng)用在高檔的產(chǎn)品上。由于抵擋的工業(yè)峰縫紉機(jī)仍然會(huì)占有一定的市場(chǎng)比例。為了解決離合器電機(jī)能耗問(wèn)題，市場(chǎng)上出現(xiàn)了有刷直流電機(jī)（俗稱節(jié)能電機(jī)），產(chǎn)品有一定的節(jié)能效果，但是因?yàn)樘妓⒌拇嬖?，維護(hù)工作量大。目前，市場(chǎng)上又出現(xiàn)了一種新的產(chǎn)品，是在交流伺服電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，采用異步電動(dòng)機(jī)，去掉一些復(fù)雜的功能，僅保留了無(wú)級(jí)調(diào)速、定針和剪線等功能，成本大大降低，滿足了中高檔工業(yè)縫紉機(jī)對(duì)自動(dòng)控制功能、節(jié)能和控制成本的綜合要求。
