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工業(yè)縫紉機(jī)
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離合器電機(jī)VS“白色”電機(jī)

        縫紉機(jī)是服裝行業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備,耗電比例較大。近年來,隨著機(jī)電一體化進(jìn)程的加快,以高效、節(jié)能著稱的電腦縫紉機(jī)在服裝企業(yè)比重逐漸上升。但由于投資成本較高、原有設(shè)備沒到期等問題,價(jià)格低廉的離合器電機(jī)仍占據(jù)著市場主角的地位。這些離合器電機(jī)是有名的“電老虎”,耗電量大,電能浪費(fèi)嚴(yán)重,正不斷蠶食著服裝廠本以十分微薄的利潤。

        在電腦伺服控制系統(tǒng)誕生以前,市場上的縫紉機(jī)主要靠離合器電機(jī)來帶動(dòng)工作。目前,市場上在用的離合器電機(jī)工業(yè)縫紉機(jī)臺數(shù)約在550萬臺左右。離合器電機(jī)采用機(jī)械式離合器與主軸連接,縫紉機(jī)工作時(shí),機(jī)械式離合器接觸嚙合,電機(jī)輸出相應(yīng)的功率,縫紉機(jī)待料待機(jī)時(shí),電機(jī)通過離合器脫開負(fù)載,繼續(xù)空載運(yùn)行,造成極大的待機(jī)能耗。待機(jī)能耗是指產(chǎn)品在關(guān)機(jī)或不行使其原始功能時(shí)的能源消耗。與產(chǎn)品在使用過程中產(chǎn)生的有效能耗不同,它基本上是一種能源浪費(fèi),是“電老虎”的真正源頭。服裝工廠在實(shí)際縫制過程中,以日工作10小時(shí)計(jì)算,工人更換品種、檢查布料質(zhì)量等的時(shí)間大約要占到七成,實(shí)際縫紉的時(shí)間不到3小時(shí)。在這些操作空檔中機(jī)器卻始終不停地空轉(zhuǎn),電能浪費(fèi)巨大。

        離合器電機(jī)不僅能耗大,而且自動(dòng)化程度低,速度控制精度很差,難以實(shí)現(xiàn)針位控制,停車靠剎車片完成。由于需要定期更換剎車片,維護(hù)成本高。與伺服控制系統(tǒng)相比,離合器電機(jī)的浪費(fèi)還表現(xiàn)在材料方面,如浪費(fèi)大量的漆包線、生鐵等資源。2006年下半年起,一些離合器電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)為了降低成本,以漆包鋁線代替漆包銅線進(jìn)行生產(chǎn)。由于鋁的電阻率比銅高,鋁線電機(jī)定子損耗將增加,如要保持電機(jī)體積不變,則電機(jī)效率降低、溫度增高。工業(yè)縫紉機(jī)又長期處于高速且持久的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),其能源消耗可想而知。離合器電機(jī)盡管成本優(yōu)勢明顯,但與生俱來的“高能耗、高噪聲、高振動(dòng)、高溫升”的缺陷,也將成為它逐漸被淘汰出市場的主要原因。

        離合器電機(jī)向伺服控制系統(tǒng)過渡期間,市場上曾短暫流行過一陣子電子馬達(dá)控制系統(tǒng),但同樣高能耗。因?yàn)樗豢刂聘袘?yīng)電機(jī)的啟停和速度,而僅僅控制離合器的實(shí)現(xiàn)啟停和調(diào)速。而電機(jī)是消耗電能的主要部件,電機(jī)無論高速或低速、縫厚料或薄料、工作與否,電機(jī)都需要全速運(yùn)行,無辜浪費(fèi)了許多電能。

        隨著微電子控制技術(shù)的不斷進(jìn)步,高效節(jié)能伺服控制電機(jī)逐漸成為工業(yè)縫紉機(jī)控制系統(tǒng)的主流。它采用直流無刷電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總效率達(dá)到70%~80%;伺服控制系統(tǒng)內(nèi)含嵌入式軟件,系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)負(fù)載力矩的變化情況,將信息實(shí)時(shí)傳遞給嵌入式軟件,通過軟件調(diào)節(jié)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率,始終使電機(jī)工作在最合理、最節(jié)能狀態(tài);在縫紉機(jī)待料待機(jī)時(shí),系統(tǒng)停止工作,沒有待機(jī)損耗。但因伺服控制電機(jī)造價(jià)不菲或工廠大批量采購的離合器電機(jī)縫紉機(jī)未到更換周期,很多服裝企業(yè)仍在違心地用微薄的利潤養(yǎng)著“電老虎”。

        “白色”電機(jī)的出現(xiàn)解決了上述難題。這種“白色”電機(jī)實(shí)則是一種新型的伺服電機(jī),基本原理與伺服電機(jī)一樣,除去了自動(dòng)倒縫、自動(dòng)剪線等功能,可以直接替換離合器電機(jī),價(jià)格適中、安裝方便。2008年7月,浙江方正電機(jī)股份有限公司正式立項(xiàng)研發(fā)此種高效節(jié)能縫紉機(jī)用伺服馬達(dá)及控制系統(tǒng)。2009年2月底,該產(chǎn)品的節(jié)能馬達(dá)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及樣品試制、試驗(yàn)等已經(jīng)初步完成。

        據(jù)介紹,該款高效節(jié)能縫紉機(jī)用伺服馬達(dá)將在控制的柔度、動(dòng)力性能上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,其控制內(nèi)核達(dá)到全電腦控制的高速自動(dòng)平縫機(jī)水準(zhǔn)。主要特點(diǎn):體積小、重量輕、成本低、可靠性高;高密度集成控制系統(tǒng),采用“力矩猝發(fā)引擎技術(shù)”,以解決在負(fù)載急劇加大條件下控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)輸出力矩問題;全新的直流無刷電機(jī)的電子換向器的設(shè)計(jì),以達(dá)到應(yīng)用于不同種類的縫制設(shè)備目的;通過傳感器技術(shù)、光電技術(shù)、熱傳導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用,達(dá)到比普通離合器電機(jī)節(jié)能50%以上的目標(biāo);對電機(jī)相電流(包含續(xù)流成分)進(jìn)行預(yù)測,通過矢量分析,采用PWM后延調(diào)制技術(shù)結(jié)合峰值電流控制方法,功率因素達(dá)到0.9以上。

        在降低成本的同時(shí),大大節(jié)約了寶貴的能源,我們有理由相信此款頗具革命意義的產(chǎn)品將逐步成為替換普通離合器馬達(dá)的主流產(chǎn)品。

        想全面、深入了解方正公司這款新產(chǎn)品嗎?敬請關(guān)注本刊下期報(bào)道。

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