在服裝生產(chǎn)領域，傳統(tǒng)的工業(yè)用縫紉機多采用機械離合式電機，通過腳踏控制板拉動手柄使從動輪與主動輪嚙合，從而帶動負載工作，靠離合軟木與主動輪之間的滑差變化進行速度調(diào)節(jié)。這種電機操作方便、價格低廉，但功能單一，結構較復雜，無法滿足客戶對縫制設備高精度和功能多樣化的要求。

    20世紀80年代初，帶自動功能的高速自動平縫機的研發(fā)成功，縫制設備開始朝著自動化的方向發(fā)展，但與離合器電機價格差懸殊較大，無法在中小服裝企業(yè)普及。2008年7月，浙江方正電機股份有限公司開始著手替代高能耗的離合器電機的新型節(jié)能電機的研發(fā)。歷時一年的反復實驗與檢測，該款具有劃時代意義的伺服定針馬達已于近期正式面市

    1 研發(fā)背景與思路

    現(xiàn)代交流伺服系統(tǒng)，經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變，技術發(fā)展日趨高效率化、直接驅(qū)動、通用化、環(huán)保節(jié)能、機電一體化。目前進口伺服控制縫紉機占據(jù)了絕大部分高端市場，國產(chǎn)電腦控制縫紉機在中低端市場占有一席之地，但傳統(tǒng)工業(yè)縫紉機的市場份額仍然相當大。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國際市場上對自動調(diào)速電機的需求為50萬套/年，離合器電機的年需求量約為500萬臺/年，而目前服裝行業(yè)離合器電機的保有量約為3 000萬臺。隨著近幾年來節(jié)能減排呼聲的高漲，各服裝生產(chǎn)企業(yè)對先進裝備的認識也逐步提高。傳統(tǒng)的機械離合式電機正面臨被節(jié)能產(chǎn)品逐步淘汰的命運。“FDM”伺服定針馬達的研發(fā)本著替代離合器電機的方向而開展，有著非常廣闊的市場前景。

    2008年7月20日，方正公司將伺服定針馬達的研發(fā)正式列入項目，主要研究開發(fā)內(nèi)容有：一是高效節(jié)能縫紉機用伺服馬達及控制系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，通過采用稀土材料的永磁材料、直流無刷電機的電子換向器、控制軟件及傳感器技術、光電技術和熱傳導技術的研發(fā)設計，達到替代普通離合器電機，提高普通平縫機等縫制設備工作效率，擴大適用范圍及節(jié)能的目的；二是研發(fā)高密度集成控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)體積小、重量輕；三是采用“力矩猝發(fā)引擎技術”，已解決在負載急劇加大條件下控制系統(tǒng)的快速響應輸出力矩問題；四是直流無刷電機的電子換向器的設計；五是對電機相電流（包含續(xù)流成分）進行預測，通過矢量分析，采用PWM后延調(diào)制技術結合峰值電流控制方法，功率因素達到0.9以上。

     2 產(chǎn)品特點

    節(jié)能電機作為一種新型伺服馬達，需要重點解決如下關鍵技術：直流無刷電機的電子換向器的設計；控制軟件的設計；電子元器件的貼裝工藝；電子換向器的安裝工藝；編碼器的安裝工藝；IGBT的散熱處理；定子線圈的繞制、整形工藝；低成本高效節(jié)能馬達及控制系統(tǒng)的研發(fā)。

    “FDM”伺服定針馬達在綜合方正公司多年機電一體化產(chǎn)品制造經(jīng)驗的基礎上，如期順利攻克了以上關鍵技術，并形成了自己的特點.

    （1）研發(fā)高密度集成控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)體積小、重量輕。

    （2）采用“力矩猝發(fā)引擎技術”，已解決在負載急劇加大條件下控制系統(tǒng)的快速響應輸出力矩問題。

    （3）直流無刷電機的電子換向器的設計。

    （4）通過傳感器技術、光電技術、熱傳導技術的應用，達到與普通離合器相比節(jié)能30%以上的目標。

    （5）對電機相電流（包含續(xù)流成分）進行預測，通過矢量分析，采用PWM后延調(diào)制技術結合峰值電流控制方法，功率因素達到0.9以上。

    “FDM”伺服定針馬達通過傳感器技術應用，使普通平縫機實現(xiàn)自動停車功能。與普通離合器馬達相比，“FDM”伺服定針馬達節(jié)能可達30%以上。采用了光電技術和熱傳感技術，使用該產(chǎn)品的普通平縫機能準確計縫紉針數(shù)。采用“力矩猝發(fā)引擎技術”，該產(chǎn)品即使在負載急劇加大條件下伺服驅(qū)動系統(tǒng)也能快速響應輸出力矩的增大。“FDM”伺服定針馬達產(chǎn)品成本相對于變頻調(diào)速伺服控制系統(tǒng)有很大的競爭優(yōu)勢，僅為其成本的1/3。