数控伺服电机控制系统成为缝纫机驱动系统的主流技术

        数控伺服电机控制系统逐步取代传统电子马达控制系统而成为缝纫机驱动系统的主流技术。越来越多服装加工企业大量采用这种省电、免维修、低噪音、尺寸小的新型电机控制系统已是大势所趋。是什么原因使伺服控制系统如此受到用户的青睐?本文在此对两套系统进行一番比较分析。

谁性能更好?

       电子马达控制器是通过控制一个摩擦式离合器与“全速”运行的电机主动轮接触（接触式离合器）来控制电机的起停和调速，离合器的控制响应较慢，并且控制的性能还取决于离合器的质量及新旧程度。对于采用非接触式离合器的电子马达，电控器仍需要通过控制两个非接触的离合器之间的耦合力（如磁力）来将电机主轴的动能传到另一侧（缝纫机主轴侧）。尽管两种离合器原理不同，但它们都有一个共性，就是“全速”转动的电机的主动轮与缝纫机侧的传动是通过一个“软连接”实现的，在缝纫机起停时和负载力矩变化时，速度的稳定都会有一个过程，且速度会有一定的波动，特别是在缝纫机低速运行时（如剪线过程中）。这是电子马达速度变化和电机起停控制反应缓慢的主要原因。

       伺服电机控制器由于可以对电机实现精确的力矩控制，其速度控制和位置控制可以直接通过数字控制来实现。这样缝纫机的力矩控制（如布辛：I．厚度变化）、速度控制（如高低速缝纫）、和位置控制（如停针）可以直接通过电机轴传动到缝纫机主轴上，其性能，反应速度和稳定性都明显优于电子马达控制器。尤其是采用了高性能稀土永磁材料的伺服电机，其出力大，惯性小，起停动态性能特别好，有助于提高生产率和缝纫质量。

伺服电控器是节能的关键

        电子马达控制系统的电控部件大部分子部件是相同的，如系统控制面板、三自动电磁铁、同步传感器和踏板传感器等。两个电控部件的不同仅在于控制器内部。

        电子马达控制器不控制感应电机的起停和速度，而仅仅控制离合器来实现起停和调速。因此，这类系统只需要用一个简单的单片机（微处理器Microprocessor）来控制一个电流或电压控制回路实现闭环离合器控制，从而实现对电机的起停和调速。控制器用的元器件少，制造简单，成本低。但是由于电子马达的电控器不控制电机，而电机是消耗电能的主要部件，电机在不受控制的情况下运行，它的效率很低；电机无论缝纫机工作在什么工况，无论高速或低速、缝厚料或薄料（缝厚料时缝纫机需要更大的力矩，而缝薄料时需要较少的力矩），电机都需要全速运行。另外，缝纫机在实际工作中有大约l／4 ～ 1／3的时间是在停止状态（如缝纫工给料时间等），但电子马达的电机此时仍以“全速”在运行。这样，电子马达无辜浪费了许多电能。

         伺服电机控制器与电子马达控制完全不同，它采用数字信号处理器（DSP）或高性能的微控制器（Microcontroller）和一个电力电子变换器来实现信号到能量的转换，从而实现对电机的起停、速度和力矩控制。整个控制器用了较多的元器件，对制造工艺要求较高，成本也较高。但是，伺服电机电控器采用了最新的“节能”控制算法，在数字型号处理器的控制下，将输入电机的电流全部用来产生有用的力矩，使电机一直工作在最高效的状态；伺服电机控制，系统可以根据不同的力矩需求，使电机送出正好缝纫机所需要的力矩。当缝纫机在停止状态时，伺服电机电控器也会使电机停下来，此时伺服系统几乎不消耗电能。