【正文】 .................................................................................................................. 4 工業(yè)縫紉機的現(xiàn)狀與發(fā)展 ...................................................................................... 4 工業(yè)縫紉機的市場前景 ................................................................................ 4 工業(yè)縫紉機驅動電機的發(fā)展 ........................................................................ 4 工業(yè)縫紉機的機械組成 .......................................................................................... 6 需求分析與性能指標 .............................................................................................. 7 第二章 電機選型與驅動方案 ...................................................................................... 8 電機方案對比 .......................................................................................................... 8 直流有刷電機方案 ....................................................................................... 8 交流異步電機 ............................................................................................... 8 小功率同步電機 ........................................................................................... 8 步進電機 ........................................................................................................ 9 永磁交流電機 ................................................................................................ 9 電機具體型號與傳動機構選擇 ............................................................................ 10 刺線機構的結構分析與運動分析 .............................................................. 10 傳動機構的選取 .......................................................................................... 10 電機的期望轉速計算 .................................................................................. 11 電機的輸出力矩計算 .................................................................................. 11 電機選型 ...................................................................................................... 13 驅動方案 ................................................................................................................ 16 橋式逆變電路 ............................................................................................. 16 驅動芯片 ..................................................................................................... 17 驅動框架 ..................................................................................................... 19 第三章 測量元件 ........................................................................................................ 20 傳感器介紹 ............................................................................................................ 20 旋轉變壓器 .................................................................................................. 20 感應同步器 .................................................................................................. 23 編碼器 encoder ............................................................................................ 24 哈爾濱工業(yè)大學 自動控制元件及線路課程設計說明說明書 3 光柵 grating ................................................................................................. 25 霍爾電流傳感器 Hall Current Sensor......................................................... 26 測量元件選型 ........................................................................................................ 27 位置測量 ...................................................................................................... 27 速度測量 ...................................................................................................... 31 電流測量 ...................................................................................................... 32 第四章 控制系統(tǒng) ........................................................................................................ 34 三閉環(huán) PID 控制策略 ........................................................................................... 34 制動方式 ................................................................................................................ 35 工業(yè)縫紉機制動方法介紹 .......................................................................... 35 制動方式選擇 .............................................................................................. 35 第五章 總結 ................................................................................................................ 37 系統(tǒng)評價與結論： ................................................................................................ 37 參考資料： ............................................................................................................ 37 哈爾濱工業(yè)大學 自動控制元件及線路課程設計說明說明書 4 第 1 章 緒言 工業(yè)縫紉機的現(xiàn)狀與發(fā)展 工業(yè)縫紉機的市場前景 縫紉機是制衣成套設備這個大家庭中最大的家族，也是最古老、應用面最廣的門類。 目前，就縫紉機產業(yè)而言，世界上年產各種縫紉機約 1800 萬臺，縫紉機銷售額在 60～70 億美元左右，這幾年來幾乎一直維持在這一水平。使中國成為目前僅有的幾個縫紉機主要生產基地之一。 工業(yè)縫紉機 驅動電機 的發(fā)展 隨著工業(yè)縫紉機的不斷發(fā)展，驅動工業(yè)縫紉機的電動機及其控制技術也在不斷地發(fā)展，哈爾濱工業(yè)大學 自動控制元件及線路課程設計說明說明書 5 到目前為止已經有四代產品，即摩擦片式異步電動機（離合器電機）、渦流式異步電動機、混合步進式電動機和交流伺服電動機。 1） 離合器電機是工業(yè)縫紉機上應用時間最長的電機，主 要由異步電動機、離合器和剎車片構成。為了滿足定位定針的要求，摩擦片式電子定位定針電動機也有應用，特點是起步快，但速度和針位控制精度差，且摩擦片的磨損會影響定位的可靠性，需 經常保養(yǎng)和維護。 3） 混合步進式定位定針電動機由混合式步進電動機和相應的步進控制器構成，具有控制方便的優(yōu)點，但啟動頻率、運行頻率達不 到高速工業(yè)縫紉機的要求，定針精度仍不理想。 綜上所述，工業(yè)縫紉機電機從離合器電機發(fā)展到交流伺服電動機，順應了工業(yè)縫紉機從簡單控制到自動化和機電一體化的發(fā)展過程，不同的電機滿足不同自動化程度的要求。 但是，從目前的市場趨勢來看，交流伺服電動機是發(fā)展方向，不過目前價格較高，