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工業縫紉機
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慧眼識伺服節能電機

             不少用戶、經銷商反映,市場上伺服節能電機的品牌很多,形狀、功能大體相同,價格差距較大,每臺電機400~1 000元不等,都說自己采用的是伺服原理,或說自己擁有獨立專利。這讓他們難辨良莠,不知如何識別。

              自從電腦縫紉機迅速在服裝行業普及以來,終端企業對于伺服系統節能、提效的認同度逐漸提升。借著電腦縫紉機熱銷的東風,一種簡易型伺服節能電機橫空出世,目標直指“能耗高、市場保有量大”的離合器電機。一時間,打著“伺服節能”旗號的電機到處都是,其中不乏“掛羊頭賣狗肉”或“以次充好”的產品。
    何為伺服

             “伺服”一詞源于希臘語“奴隸”的意思,是使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統。目前,業內統稱的“伺服節能電機”應該指的是“伺服電機+伺服控制器”,因為只有電機是構不成伺服系統的,必須有配套的控制器才行。

              縫制機械行業所用伺服系統為電氣式伺服系統,它根據電氣信號可分為DC直流伺服系統和AC交流伺服系統二大類。AC交流伺服系統又有異步電機伺服系統和同步電機伺服系統兩種。

            伺服電機在伺服系統中用作執行元件,把所收到的電信號轉換成電機軸上的角位移或角速度輸出。其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降,伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動,同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數)。
    直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護方便(換碳刷),易產生電磁干擾,對環境有要求。無刷電機體積小,出力大,響應快,慣量小,轉動平滑,力矩穩定。控制復雜,容易實現智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環境。

            交流伺服電機也是無刷電機。交流伺服電機無碳刷和換向器,工作可靠,對維護和保養要求低,散熱比較方便,響應速度快,同功率下有較小的體積和重量。但它因采用了編碼器檢測磁極位置,算法相對較復雜,另電路結構復雜,維修也比較麻煩。

            目前,市場上在售的伺服節能電機主要區別在于,采用的電機不同,有的采用永磁同步電機(PMSM),有的采用無刷直流電機(BLDC),有的采用有刷直流電機(BDC)。比如鮑麥克斯都采用的是永磁同步電機,眾邦、方正、天寧等采用的是無刷直流電機,滬龍采用的是有刷直流電機。

           專家支招

           伺服節能電機省電已得到業內人士的普遍認可,但究竟能省多少,各廠家說法不一。2009、2010年,國家縫紉機質量監督檢驗中心對浙江3家企業伺服節能電機與離合器電機進行了對比檢測。3家企業產品都是在額定輸出功率和額定轉速狀態下,在5秒啟動、10秒待機的運轉模式下帶負載連續試驗12小時。據國家縫紉機質量監督檢驗中心副主任王偉剛介紹,目前行業暫無專門針對伺服節能電機的檢測標準,上述試驗條件是根據服裝企業的實際使用情況設定的。伺服節能電機最大的節能之處在于待機時不工作,在服裝實際縫制過程中,有一半甚至以上時間在進行輔助作業,“5秒啟動、10秒待機”的空載比只占三分之一,在這樣的測試條件下,伺服節能電機就能節能70%左右。王偉剛說,伺服節能電機的另一節能之處是,采用的電機效率比離合器電機高,也即額定轉速時的輸入輸出功率比,前者一般要比后者高出10%以上。當然,企業送檢的產品數量有限,并不能代表它的整體水平,所以這些數據只能作為參考。

             伺服節能電機的節能優勢

              如何鑒別伺服節能電機的節能效果及質量好壞?專家給出了如下建議。王偉剛說,有一種電表可直接連接機器,且有顯示屏顯示當前耗電情況,節能多少一目了然,價格不貴,只需幾十元。關于質量鑒別,他建議選購品牌產品或列入惠民工程的節能產品,列入惠民工程的產品需要經過一系列檢測,質量有保證。此外,還可查看該產品是否有CE認證證書,CE認證除了要求產品達到設計要求外,對產品的抗干擾能力也有一定的要求,很多雜牌產品無法做到。至于性能優劣方面的判斷,可從如下三個方面觀測:輸出力矩大小是否自動跟隨負載大小變化;定位、轉換方向、轉速調節等的控制是否精準;長時間工作后產品發熱情況的對比。

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