离合器电机VS“白色”电机

    缝纫机是服装行业的主要生产设备，耗电比例较大。近年来，随着机电一体化进程的加快，以高效、节能著称的电脑缝纫机在服装企业比重逐渐上升。但由于投资成本较高、原有设备没到期等问题，价格低廉的离合器电机仍占据着市场主角的地位。这些离合器电机是有名的“电老虎”，耗电量大，电能浪费严重，正不断蚕食着服装厂本以十分微薄的利润。

    在电脑伺服控制系统诞生以前，市场上的缝纫机主要靠离合器电机来带动工作。目前，市场上在用的离合器电机工业缝纫机台数约在550万台左右。离合器电机采用机械式离合器与主轴连接，缝纫机工作时，机械式离合器接触啮合，电机输出相应的功率，缝纫机待料待机时，电机通过离合器脱开负载，继续空载运行，造成极大的待机能耗。待机能耗是指产品在关机或不行使其原始功能时的能源消耗。与产品在使用过程中产生的有效能耗不同，它基本上是一种能源浪费，是“电老虎”的真正源头。服装工厂在实际缝制过程中，以日工作10小时计算，工人更换品种、检查布料质量等的时间大约要占到七成，实际缝纫的时间不到3小时。在这些操作空档中机器却始终不停地空转，电能浪费巨大。

    离合器电机不仅能耗大，而且自动化程度低，速度控制精度很差，难以实现针位控制，停车靠刹车片完成。由于需要定期更换刹车片，维护成本高。与伺服控制系统相比，离合器电机的浪费还表现在材料方面，如浪费大量的漆包线、生铁等资源。2006年下半年起，一些离合器电机生产企业为了降低成本，以漆包铝线代替漆包铜线进行生产。由于铝的电阻率比铜高，铝线电机定子损耗将增加，如要保持电机体积不变，则电机效率降低、温度增高。工业缝纫机又长期处于高速且持久的运转状态，其能源消耗可想而知。离合器电机尽管成本优势明显，但与生俱来的“高能耗、高噪声、高振动、高温升”的缺陷，也将成为它逐渐被淘汰出市场的主要原因。

    离合器电机向伺服控制系统过渡期间，市场上曾短暂流行过一阵子电子马达控制系统，但同样高能耗。因为它不控制感应电机的启停和速度，而仅仅控制离合器的实现启停和调速。而电机是消耗电能的主要部件，电机无论高速或低速、缝厚料或薄料、工作与否，电机都需要全速运行，无辜浪费了许多电能。

    随着微电子控制技术的不断进步，高效节能伺服控制电机逐渐成为工业缝纫机控制系统的主流。它采用直流无刷电机作为驱动元件，驱动系统总效率达到70%～80%；伺服控制系统内含嵌入式软件，系统随时监测系统负载力矩的变化情况，将信息实时传递给嵌入式软件，通过软件调节电机的输出转矩和输出功率，始终使电机工作在最合理、最节能状态；在缝纫机待料待机时，系统停止工作，没有待机损耗。但因伺服控制电机造价不菲或工厂大批量采购的离合器电机缝纫机未到更换周期，很多服装企业仍在违心地用微薄的利润养着“电老虎”。

    “白色”电机的出现解决了上述难题。这种“白色”电机实则是一种新型的伺服电机，基本原理与伺服电机一样，除去了自动倒缝、自动剪线等功能，可以直接替换离合器电机，价格适中、安装方便。2008年7月，浙江方正电机股份有限公司正式立项研发此种高效节能缝纫机用伺服马达及控制系统。2009年2月底，该产品的节能马达结构设计及样品试制、试验等已经初步完成。

    据介绍，该款高效节能缝纫机用伺服马达将在控制的柔度、动力性能上实现质的飞跃，其控制内核达到全电脑控制的高速自动平缝机水准。主要特点：体积小、重量轻、成本低、可靠性高；高密度集成控制系统，采用“力矩猝发引擎技术”，以解决在负载急剧加大条件下控制系统的快速响应输出力矩问题；全新的直流无刷电机的电子换向器的设计，以达到应用于不同种类的缝制设备目的；通过传感器技术、光电技术、热传导技术的应用，达到比普通离合器电机节能50%以上的目标；对电机相电流（包含续流成分）进行预测，通过矢量分析，采用PWM后延调制技术结合峰值电流控制方法，功率因素达到0.9以上。

    在降低成本的同时，大大节约了宝贵的能源，我们有理由相信此款颇具革命意义的产品将逐步成为替换普通离合器马达的主流产品。

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