缝纫机常用电动机的分类

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缝纫机用电动置顶帖按电控系统不同分为多种类型，如离合器电动机用摩擦的方式实现调速；交流异步电动机用变频方式实现调速；无刷直流电动机用PW方式实现调速；交流伺服电动机用SPWM方式实现调速。
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                离合器电动机
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        离合器电动机的原理很简单，使用交流电，在转子和定子之间的气隙中产生固定频率的旋转磁场，带动转子转动。在需要驱动缝纫机时将离合器片合紧，即可将电动机转子的转动通过离合器和V带，或其他传动件传递到缝纫机主轴，其控制简单易行，并且陪伴缝纫机的发展已经有非常长的时期，随着不断的改善，其技术已经相当成熟。
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                电子电动机
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        电子电动纲是在离合器电动机基础上发展而来，区别在于其对离合器的控制，不再是用脚直接控制，而是通过处理输入信号来控制离合器状态，以此驱动缝纫机的转动及其他自动功能动作。在系统通电后，感应电动机将以其额定速度转动，无论是否需要驱动缝纫机，控制器会通过脚踏板传来的信号控制离合器的啮合状态，从而控制缝纫机的转与停。在速度控制方面，通过传感器反馈的信号，以及先设定好的参数模式等，控制离合器的啮合程度，以达到对速度控制的要求。此外，由于其装有位置传感器，能达到缝纫机的位置控制，因此可以实现剪线、固缝等一系列辅助自动功能。
        虽然电子电动机在控制方面较离合器电动机已经有了很大进步，特别是在调整自动功能方面，但其输出电动机以及能量的传递，仍然没有摆脱感应电动机及离合器，因此其在省电能力、噪声水平及体积、质量等方面，都没有很大的改进。此外，由于其速度要实现可调，而其输入电动机的速度是恒定的，输入输出速度之间的速度差又会带来进一步的能量损耗。这种损耗在相同的负载情况下，会随着滑差的增大而增大，使电子电动机在低转速的情况下特别耗电。
        离合器电动机和电子电动机只要通电都是以全速传动的，在同等条件下，空载时消耗的电能相当大。
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                变频电动机
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        变频电动机彻底解决了离合器电动机和电子电动机能耗大的问题，电动机在空载的情况下完全不需要耗电。
        （1）变频电动机工作原理    变频电动机通过控制器控制速度，向电动机定子绕组有规律的供电，在转子和定子之间的气隙中产生一个旋转的磁场，转子在这个磁场中产生自身的感应磁场，这两个磁场根据电动机输出转矩的大小始终存在一个成比例的滑差。两种磁场相互作用，使得转子在定子旋转的磁场下产生转动。由于对绕组的供电顺序及其频率通过控制器计算取得，而控制器是根据设定的参数及输入信号的模拟量来进行计算的，所以说，其转速理论上是可以实现无级调速的，即速度可以在一定范围内取任意值。当不需要其转动时，控制器将不再给电动机的绕组供电，电动机即可以停止耗费电能。
        （2）变频电动机存在的问题
        ①在省电能力方面仍受到较大的限制。由于变频电动机的转子不是永磁体，其本身并不带有磁性，只有是定子磁场的作用下才能产生自身的磁性。从某方面来说，它具有滞后性，会造成定子磁场的转动与转子的转动并不同步，会产生速度差，类似于电子电动机的代速输出时会有滑差。这两种滑差都会造成能量上的损耗，因此，变频电动机在省电能力方面仍受到较大的限制。
        ②变频电动机在程序的控制方面，也还有一定的缺陷。缝纫机在工作过程中，为了保持稳定的速度以及一些特定缝料下不同速度的特殊环境，对其电控能达到的转矩比较高。而变频电动机在控制时一般不用电流控制，电流又直接关系到输出转矩。因此，在转矩的控制方面，变频电动机有较大的局限性，使电动机在缝纫厚料和“爬坡”等情况下速度不稳定。
        ③变频电动机不能实现精确的位置控制，在一定程度会上造成停针不准及其他一些缺陷，这是形成“浮线”和“跳针”的主要原因。停针不准还会带来不少弊病，如算不准剪刀的打入角度，会导致自动剪线不稳定，甚至打坏剪刀；低速运转时输出转矩小，会造成起步困难等。
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                伺服电动机
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        伺服电动机与变频电动机在结构上的区别在于，其转子的磁场不再是靠定子磁场感应而产生，而是采用了永磁材料作为磁极。当伺服控制器根据控制速度的要求，向电动机定子绕组有规则供电时，在转子和定子之间的气隙中产生一个旋转磁场同步转动。从控制角度来看，由于伺服电动机具备电流反馈控制，因此，对转矩的控制相对变频电动机又提升到了一个更高的台阶。
        在伺服电动机中，转子的材料有四氧化三铁，也有稀土永磁体。前者由于其材料本身特性限制，磁密度不很高，因此，在功率要求的前提下，这一类电动机的体积往往做得比较大，以此来弥补磁场强度的不足。而采用稀土材料后，可以实现水体积强磁场。因此，这一类电动机往往是小体积、大功率。由于伺服电动机具有精确的位置、速度、电流的控制能力，所以，在实现前后自动加固、剪线等方面相对于其他电控系统具有很大的优势。

       

                流无刷伺服电动机的价格适中，以PWM方式控制转速变化。由于无刷电动机是直流控制，转动时过永磁磁钢的NS交接处对电压换相以维持转动，电压波形是方波，在转接点处不可避免会有转矩的波动。断电时，由于转子磁钢对定子硅钢片磁场作用力，在整个圆周仅有几个稳定的力平衡点，其他地方均为磁钢作用力下的不稳定受力区，所以也很难做到任意精确的定位。
       

                交流伺服电动机的价格较高，用SPWM方式调整，其调速、位置控制精准，转速控制精度小于5%，位置控制精度≤±2°。它可以实现大范围的平稳调整而不影响转矩；可以实现360°任意停机而不受自身磁场的影响；可以将输入电动机的电流全部用来产生有用的转矩，使电动机一直工作在最高状态；可以根据不同的转矩需求，使电动机正好送出缝纫机所需的转矩；起动转矩大，提速和降速性能好，起停反应0-5000r/min≤200ms，5000-0r/min≤120ms。当缝纫机在停止状态时，伺服电动机电位器也会使电动机停下来，电能消耗很小。