过载能力，以满足低速、大转矩的要求；③ 为了满足快速响应的要求，电机必须具有较小的转动惯量和大的堵转转矩、尽可能小的机电时间常数和启动电压；④ 电机应能承受频繁的启动、制动和反转。
高性能的交流伺服系统的交流电机主要采用异步电动机和永磁同步电动机两种。一般来说，异步电动机多用在功率较大、精度要求较低、投资费用要求低的场合；而永磁同步电动机则在精度要求高，容量要求小的场合得到了广泛的应用。所以，在注射机伺服系统中，多用永磁同步电动机。
永磁同步电动机又分为两种：矩形波电流驱动的永磁电动机（BDCM）和正弦波电流驱动的永磁电动机（PMSM）。其中，BDCM的功率密度高，系统成本较低，但低速转矩脉动大，高速时矩形波电流发生畸变，并引起转矩下降，所以一般用于低速、性能要求不高的场合；而PMSM则更多地用于要求较高的速度或者位置伺服的场合。
交流伺服单元又有模拟式和数字式之分，由于模拟式伺服单元难于实现复杂的控制方法，并且器件多，体积大，不易调试，还存在零点漂移等问题。而数字式伺服单元，其优点是用软件编程，易于实现复杂的算法，而且柔性好，有时几种控制方法之间的改变只需改变软件即可实现，电路一般较简单，结构紧凑。
2.3 全电动注射机开合模控制
全电动注射机共有6个电动机需要控制，其中在合模部分有两个电动机，分别完成开合模和调模功能。
目前在300吨以下的中小型机上，电动注射机的合模部分大多数采用“伺服电动机-同步带-滚珠丝杆-双曲肘合模机构”这样的标准式设计方案，由锁模伺服电机通过同步带减速传动，带动与带轮配合的滚珠丝杆，进而推动十字头。
合模装置是保证成形模具可靠的闭紧和实现模具启闭动作及顶出制品的部件，在注射成形时，必须具有足够的锁模力，另外，电动机驱动系统还应满足模具启闭时的速度要求，既要考虑缩短空载行程的时间，以提高机器的生产率，同时又要考虑到模具启闭过程的缓冲要求，以防止损坏模具和制件，避免机器受到强烈的振动和产生撞击噪声。此外，为了满足模具安装和制品取出时空间位置的要求，合模装置还必须对动模板的移动位置有精确要求。
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综上所述，合模装置主要对合模力、速度、位置三方面的控制提出要求。除此之外，还需要有完善的模具保护措施。通常注射用的模具精密且结构复杂，如果模具内留有制品或者残留物，或者在使用嵌件时嵌件的位置没有正确放置，模具按设定合模的话，会使模具受到损伤。低压试合模是在液压式注射机上普遍应用的模具保护方法，它将动模板靠近定模的最后阶段使用低压，确认动模和定模无障碍物时（以模板达到某个行程位置为判断依据），再增大液压压力达到所需的锁模力。而在全电动注射机中，模具保护是通过在临近定模的位置设定一个检测区间，电动机以低速低转矩推动动模靠近定模，同时检测电动机负载电流的变化有否超限来确定有无障碍物。
2.4 注射压力与注射速度的控制方法
注射装置在整个工艺过程流程中的工作过程如下：首先，射台移动电动机正转，驱动整个射台向模具的方向运动，至喷嘴与模具的浇口接合，射台移动电动机停止转动，射台静止。当注射动作开始时，射胶电动机工作，注射螺杆向前移动，将积存在螺杆筒前端的熔料注射进模腔中。保压过程完成后，开始预塑化，这时熔胶电动机工作，使得注射螺杆边转动边退回，螺杆在转动中的后退量决定了在螺杆头部积存的熔料量，当螺杆退回到计量值时，熔胶结束。
1. 注射充模
螺杆迅速向前运动将熔体经过喷嘴注射到成形模具中。熔体经喷嘴射出的速率对最终制品的分子排列及剩余应力有很大的影响。由于在充模阶段注射速度影响剪切力和剪切速率进而影响最终的产品质量，故注射速度是充模阶段的一个重要参数，模腔中的压力可由其控制。注射阶段的控制可通过螺杆注射速度的控制来进行，分级注射可使熔体表面流动速度近似为常数，熔体流动速度决定制品的分子排列取向、内部应力。
注射速率不当会产生蛇形、表面光泽不良、烧焦、龟裂、熔接痕、溢料、飞边和欠注等成形缺陷。
充模阶段是注射成形最重要和最复杂的阶段，其重要性不仅在于在这一阶段得到制品的形状和尺寸，而且还在于制品的外观质量和主要性能也在很大程度上与这一阶段的工艺选择、控制是否得当有关。由于热塑性塑料熔体在注射成形条
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件下的流动多表现出非牛顿弹性体的特点，加之充模流动过程又不可避免地伴随着熔体降温，还有流道几何形状和尺寸的复杂多样，从而给这一成形阶段的分析 与控制增加了很多困难。
2. 保压阶段
精确地切换时间（充模→保压）是保证制品质量一致的重要参数。它依赖于时间、位置、压力和速度。该过程中的主要变量为：保压压力、塑料在模腔中的量、熔体温度。熔体温度指加热螺杆筒内熔融材料的温度，常以螺杆筒温度代表，但当螺杆转速高时，由于摩擦剪切热的增加，树脂温度会升高，有时甚至会超过螺杆筒温度，因此设定时要考虑这些因素。保压压力决定了补缩位移的大小，保压压力越大，萎缩越小。
3. 塑化计量
成形物料在注射机螺杆筒内的塑料经过加热、压实及混合等作用后，由松散的粉状或粒状固态转变成连续的均化熔体的过程称为塑化。塑料经过塑化之后， 其熔体内必须组分均匀、密度均匀、粘度均匀和温度分布均匀。只有这样，才能保证塑料熔体在下一阶段的注射充模过程中具有良好的流动性（包括可挤压性和 可模塑性）、才能最终获得高质量的塑料制品。
所谓计量是指能够保证注射机通过螺杆或柱塞将塑化好的熔体定温、定压、 定量地输出螺杆筒所进行的准备动作。随着螺杆的旋转，塑料原料被推送到螺杆筒的顶端。螺杆筒上的加热器和由于摩擦产生的热量对塑料原料进行均匀的加热。高分子塑料原料逐渐在螺杆筒前端积累而产生压力，该压力足以使螺杆向后移动，或者说螺杆被向后推。熔胶结束时，熔融的塑料熔体已经在螺杆筒中积累起来。这个过程又称为预塑过程或计量过程。螺杆后退的距离称为预塑行程或计量行程，等于注射行程；计量容积等于注射容积。计量动作的准确性除了与螺杆筒及螺杆的几何尺寸要素有关外，还与注射控制精度有关。
在注射过程中，由于采用先进的控制算法如磁场定向控制（FOC）或直接转矩控制（DTC），使得电动机的输出转矩能保持在稳定的状态，从而能克服因螺杆筒里熔体分布不均等因素而造成螺杆在注射过程中的抖动问题。
由于全数字伺服控制能到达到很高的精密性，因此，不论是注射过程中注射与保压阶段的切换还是塑化过程中对熔料的计量都能实现精确的控制，因而制
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品的成形具有很高的稳定性。
在很多文献中表明，在注射阶段采用分级注射的方法能消除溢料、飞边等多种缺陷，在传统的液压型注射机中，虽然也可以设定分级的注射参数，但是由于液压控制过程的响应较慢，控制精度较低，因而很难真正达到分级注射所设定的要求。在电动注射机中，由于数字伺服控制技术的引入，采用全数字的闭环速度和位置的反馈控制能确保注射过程在每一阶段严格按照所设定的注射参数进行运行，从而进一步使得成形制品具有优异的性能。
4. 智能曲线跟踪
由于电动注射机具有控制精度高，稳定性好等特点，在电动注射机注射阶段的控制中出现了一种智能曲线跟踪控制，如图4所示。这种智能曲线跟踪控制方法是从注射开始到保压完成的全区间内，把优质制品成形时得到的压力波形作为目标，把外部干扰信号放入控制系统环节中，通过压力波形编辑和自控来跟随这个目标压力波形，从而抑制注射压力波形的变动，保持自适应注射成形波形稳定。
(a) 传统控制方式
(b) 智能压力曲线跟踪控制
图4 一种注射曲线智能跟踪控制的电动注射机
智能曲线跟踪原理如下：在一般的注射过程控制时采用速度和保压切换方式，在速度切换和射出速度控制的条件下，树脂的压力是对应于注射速度的流动阻力值，不是直接的控制对象。而且在成形时由于金属模具温度、树脂的粘度、模具内部封闭空间和流道比较复杂等原因，树脂填充的流动阻力变化很大，相应的压力波形变化也很大，把树脂压力变化连续地记录从而得到压力波形的变动，通过视觉来判断实际成形压力波形对成形状态稳定性的影响，实际上压力波形的
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变动幅度和成形稳定性之间一般有很强的相关性，人工智能压力曲线跟踪控制就是基于这种事实，直接控制压力波形，尝试获得稳定的成形。
在注射精密成形领域中，压力控制也是非常重要的环节，压力控制不仅受摩擦等外围因素的影响，而且在保压时，树脂的冷却、收缩也会导致压力发生变化。
在注射成形过程中，压力对成形制品有着重要的影响。因此，位置控制和速度控制都在很完善的伺服控制系统上附加必要的压力控制，才能最大限度地获得优质的制品性能。采用基于速度环节切换压力闭环控制是目前电动式注射机控制中的一个关键技术。
压力智能追随控制，人工智能（AI）在电动伺服式注射机上应用主要是消除 由于机械的因素和外部干扰问题对制品精度的影响。导入AI控制，调测环境的变化规律并能自控，实现智能控制。其中比较有效的方法有AI压力波形跟随控制和闭环增益跟踪控制。如图5所示为法那克公司电动注射机人工智能压力控制曲线，是从注射到保压全过程的压力跟踪控制曲线。
图5 法那克公司电动注射机人工智能压力控制曲线
增益跟踪控制是基于塑料树脂注入模具三个阶段的过程，在注射丝杠安装压力传感器测量注射压力曲线，丝杠的压力实现闭环伺服跟随曲线控制，用伺服跟随闭环增益放大就能实现控制性能稳定。在注射机射出装置中螺杆移动速度大，对应于如图6所示注入金属模具过程中树脂的流动状态，加在射出用的伺服电动机上的负荷是变动的。考察熔融树脂注入金属模具三个阶段，根据不同特点，需要对增益进行跟踪控制。
图中A阶段是把熔融树脂快速注入金属模具的过程，比B、C阶段速度快，
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