是在交流伺服电动机的基础上

 直流电机     |      2019-04-13 16:29

  随着工业缝纫机的不断发展,驱动工业缝纫机的电动机及其控制技术也在不断地发展,到目前为止已经有四代产品,即摩擦片式异步电动机(离合器电机)、涡流式异步电动机、混合步进式电动机和交流伺服电动机。因为产品可靠。价格便宜,离合器电机应用最为广泛,目前主要应用在中低档的工业缝纫机上。交流伺服电动机从80年代后期开发应用以来,因为优越的性能满足了工业缝纫机寄点一体化的发展方向,已被高档工业缝纫机广泛采用。随着交流伺服电动机的大量应用,其他两类产品的市场份额逐渐下降。

  离合器电机是工业缝纫机上应用实践最长的电机,主要由异步电动机、离合器和刹车片构成。通电后,电动机一直再运转,当离合器合上,带动缝纫机工作,松开离合器,靠刹车片的摩擦,缝纫机快速刹车。主要优点是结构简单可靠,启动和刹车时间短,满足工业缝纫机快速启停的要求,行业应用量大、成本低,中低端的工业缝纫机主要采用离合器电机。缺点是整机效率低,特别缝纫机停止期间,电机仍然在工作并耗电,同时,离合器和摩擦片徐定期更换,维护工作量较大。为了满足定位定针的要求,摩擦片式电子定位定针电动机也有应用,特点是起步快,但速度和针位控制精度差,且摩擦片的磨损会影响定位的可靠性,需经常保养和维护。

  针对摩擦片式电子定位定针电动机的缺点,涡流式异步电动机应运而生,主要由异步电动机、涡流式电磁转差离合器和直流励磁电源等三部分组成,通过控制励磁电流改变磁场强度,是离合器产生大小不同的转矩,从而达到调速的目的。涡流式异步电动机的优点是结构比较简单,可无级调速,维护方便,运行可靠,调速范围也比较宽,对电网无干扰,它可以空载启动,对需要重载启动的负载可获得容量效益,提高电动机运行负载率。缺点是高速区调速特性软,不能全速运行;低俗区调速效率比较低。

  混合步进式定位定针电动机由混合式步进机电动机和相位的步进控制器构成,具有控制方便的优点,但启动频率、运行频率达不到高速工业缝纫机的要求,定针精度仍不理想。

  交流伺服电动机主要由交流电动机(包括永磁同步电动机和异步电动机)、光学编码器、伺服控制器和模式盒构成。当脚踩下踏板时,伺服控制器检测到变化,启动电机运转,并快速到达设定的转速,松开踏板,伺服控制器根据光学编码器的位置信号,把缝纫机停在设定的位置。

  采用永磁同步电机的交流伺服系统,电机采用铁硼,因而转动惯量小、体积小、重量轻、动态性能好,调速比达1:10000,具有定位精度高、节能效果好、寿命长、免维护。能在恶劣环境下使用等特点,目前价格也比较高,交流永磁同步伺服系统主要应用在高档的工业缝纫机上。采用异步电机的交流伺服系统,主要性能与交流永磁同步伺服系统基本一致,在电机体积、效率和响应时间方面略有差距。因为电机采用成本较低又可靠的异步电动机,系统成本大大降低,可以使交流伺服系统得到更广泛地应用。

  综上所述,工业缝纫机从离合器电机发展到交流伺服电动机,顺应了工业缝纫机从简单控制到自动化和机电一体化的发展过程,不同的电机满足不同自动化程度的要求。从目前的市场趋势来看,交流伺服电动机是发展方向,但目前价格较高,因此主要应用在高档的产品上。由于抵挡的工业峰缝纫机仍然会占有一定的市场比例。为了解决离合器电机能耗问题,市场上出现了有刷直流电机(俗称节能电机),产品有一定的节能效果,但是因为碳刷的存在,维护工作量大。目前,市场上又出现了一种新的产品,是在交流伺服电动机的基础上,采用异步电动机,去掉一些复杂的功能,仅保留了无级调速、定针和剪线等功能,成本大大降低,满足了中高档工业缝纫机对自动控制功能、节能和控制成本的综合要求。