La semana anterior, presentamos el proceso de bobinado de los condensadores de película y esta semana me gustaría hablar sobre la tecnología clave de los condensadores de película.

1. Tecnología de control de tensión constante

Debido a la necesidad de mayor eficiencia, el bobinado suele realizarse a una altura mayor, generalmente de unas pocas micras. Por ello, es fundamental garantizar la tensión constante del material de la película durante el proceso de bobinado a alta velocidad. En el proceso de diseño, no solo debemos considerar la precisión de la estructura mecánica, sino también un sistema de control de tensión perfecto.

El sistema de control generalmente consta de varias partes: mecanismo de ajuste de tensión, sensor de detección de tensión, motor de ajuste de tensión, mecanismo de transición, etc. El diagrama esquemático del sistema de control de tensión se muestra en la Fig. 3.

Los condensadores de película requieren cierta rigidez tras el bobinado. El método inicial de bobinado consiste en utilizar un resorte como amortiguador para controlar la tensión del bobinado. Este método genera una tensión desigual cuando el motor de bobinado acelera, desacelera y se detiene durante el proceso, lo que provoca que el condensador se deforme con facilidad, además de una gran pérdida de potencia. Durante el bobinado, se debe mantener cierta tensión, según la fórmula que se muestra a continuación.

F=K×B×H

En esta fórmula:F-Tesión

             K-Coeficiente de tensión

             B-Ancho de la película (mm)

            H-Espesor de la película (μm)

Por ejemplo, si la tensión de una película es de 9 mm de ancho y 4,8 μm de espesor, su tensión es: 1,2 × 9 × 4,8 = 0,5 (N).

De la ecuación (1), se puede derivar el rango de tensión. Se selecciona un resorte de Foucault con buena linealidad como ajuste de tensión, mientras que se utiliza un potenciómetro de inducción magnética sin contacto como detector de retroalimentación de tensión para controlar el par de salida y la dirección del servomotor de CC durante el desenrollado del motor, de modo que la tensión se mantenga constante durante todo el proceso de bobinado.

2. Tecnología de control de bobinado

 La capacidad de los núcleos de los condensadores está estrechamente relacionada con el número de vueltas del devanado, por lo que su control preciso se convierte en una tecnología clave. El devanado de los núcleos de los condensadores se realiza habitualmente a alta velocidad. Dado que el número de vueltas del devanado afecta directamente al valor de la capacidad, el control del número de vueltas y el conteo requieren una alta precisión, que suele lograrse mediante un módulo de conteo de alta velocidad o un sensor con alta precisión de detección. Además, dado que se requiere que la tensión del material cambie lo menos posible durante el proceso de devanado (de lo contrario, el material vibrará inevitablemente, lo que afectará la precisión de la capacidad), el devanado debe utilizar una tecnología de control eficaz.

El control de velocidad segmentado y la aceleración/desaceleración razonable y el procesamiento de velocidad variable es uno de los métodos más efectivos: se utilizan diferentes velocidades de bobinado para diferentes períodos de bobinado; durante el período de velocidad variable, se utilizan aceleración y desaceleración con curvas de velocidad variable razonables para eliminar la vibración, etc.

3. Tecnología de desmetalización

 Se enrollan varias capas de material una sobre otra y requieren un tratamiento de termosellado en la parte exterior y la interfaz. Sin aumentar la cantidad de película plástica, se utiliza la película metálica existente y se elimina su recubrimiento metálico mediante la técnica de desmetalización para obtener la película plástica antes del sellado exterior.

Esta tecnología permite ahorrar material y, al mismo tiempo, reducir el diámetro exterior del núcleo del condensador (en caso de igual capacidad). Además, mediante la tecnología de desmetalización, el recubrimiento metálico de una o dos capas de película metálica se puede eliminar previamente en la interfaz del núcleo, evitando así un cortocircuito y mejorando considerablemente el rendimiento de los núcleos bobinados. De la Figura 5 se desprende que para lograr el mismo efecto de eliminación, el voltaje de eliminación se puede ajustar de 0 V a 35 V. La velocidad debe reducirse a entre 200 r/min y 800 r/min para la desmetalización después del bobinado a alta velocidad. Se pueden configurar diferentes voltajes y velocidades para diferentes productos.

4. Tecnología de sellado térmico

 El termosellado es una de las tecnologías clave que influyen en la calificación de los núcleos de condensadores bobinados. El termosellado consiste en utilizar un soldador de alta temperatura para engarzar y unir la película de plástico en la interfaz del núcleo bobinado, como se muestra en la Figura 6. Para que el núcleo no quede suelto, es necesario que esté bien unido y que la cara final sea plana y uniforme. Varios factores principales que afectan el efecto del termosellado son la temperatura, el tiempo de termosellado, el enrollado y la velocidad del núcleo, etc.

En general, la temperatura de termosellado varía según el espesor de la película y el material. Si el espesor de la película de un mismo material es de 3 μm, la temperatura de termosellado se encuentra entre 280 ℃ y 350 ℃, mientras que si el espesor de la película es de 5,4 μm, la temperatura de termosellado debe ajustarse entre 300 cc y 380 cc. La profundidad de termosellado está directamente relacionada con el tiempo de termosellado, el grado de engarce, la temperatura del soldador, etc. El control de la profundidad de termosellado también es fundamental para la producción de núcleos de condensadores de alta calidad.

5. Conclusión

 Gracias a la investigación y el desarrollo de los últimos años, numerosos fabricantes nacionales han desarrollado equipos para el bobinado de condensadores de película. Muchos de estos equipos superan a los productos similares, tanto nacionales como internacionales, en cuanto a espesor del material, velocidad de bobinado, función de desmetalización y gama de productos, y cuentan con tecnología de vanguardia internacional. A continuación, se presenta una breve descripción de la tecnología clave del bobinado de condensadores de película. Esperamos que, con el continuo progreso tecnológico en la producción nacional de condensadores de película, impulsemos el desarrollo de la industria de equipos para la fabricación de condensadores de película en China.