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 eficiencia, el bobinado se realiza generalmente a una altura considerable, de unas pocas micras. Por ello, es fundamental garantizar una tensión constante del material durante el bobinado a alta velocidad. En el proceso de diseño, no solo debemos considerar la precisión de la estructura mecánica, sino también contar con un sistema de control de tensión óptimo.
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 cierto grado de rigidez después del bobinado, y el método de bobinado inicial consiste en usar un resorte como amortiguador para controlar la tensión del bobinado. Este método provoca una tensión desigual cuando el motor de bobinado acelera, desacelera y se detiene durante el proceso, lo que puede causar que el condensador se deforme fácilmente y que su pérdida sea considerable. Durante el bobinado, se debe mantener una tensión constante, y la fórmula es la siguiente.
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, la tensión de la película con un ancho de 9 mm y un espesor de 4,8 μm es: 1,2 × 9 × 4,8 = 0,5 N.
A partir de la ecuación (1), se puede derivar el rango de tensión. Se selecciona un resorte de corrientes parásitas con buena linealidad como ajuste de tensión, mientras que se utiliza un potenciómetro de inducción magnética sin contacto como detección de retroalimentación de tensión para controlar el par de salida y la dirección del servomotor de CC de desenrollado durante el bobinado del motor, de modo que la tensión sea constante durante todo el proceso de bobinado.
2. Tecnología de control de bobinado
La capacidad de los núcleos de condensadores está estrechamente relacionada con el número de vueltas del bobinado, por lo que el control preciso de los núcleos se convierte en una tecnología clave. El bobinado de los núcleos de condensadores se realiza generalmente a alta velocidad. Dado que el número de vueltas afecta directamente al valor de la capacidad, el control del número de vueltas y el conteo requieren una alta precisión, que se suele lograr mediante un módulo de conteo de alta velocidad o un sensor con alta precisión de detección. Además, debido a la necesidad de que la tensión del material varíe lo menos posible durante el proceso de bobinado (de lo contrario, el material vibrará inevitablemente, afectando la precisión de la capacidad), el bobinado debe utilizar una tecnología de control eficaz.
El control de velocidad segmentado y el procesamiento de velocidad variable y aceleración/desaceleración razonables constituyen uno de los métodos más eficaces: 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 las fluctuaciones, etc.
3. Tecnología de desmetalización
Varias capas de material se enrollan una encima de la otra y requieren un tratamiento de termosellado en la interfaz exterior. 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 puede ahorrar costos de material y, al mismo tiempo, reducir el diámetro exterior del núcleo del condensador (en el caso de igual capacidad del núcleo). Además, mediante el uso de 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 la ocurrencia de un cortocircuito, lo que puede mejorar considerablemente el rendimiento de los núcleos bobinados. De la Figura 5, se puede concluir que para lograr el mismo efecto de eliminación, el voltaje de eliminación está diseñado para ser ajustable 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 de alta velocidad. Se pueden configurar diferentes voltajes y velocidades para diferentes productos.
4. Tecnología de termosellado
El termosellado es una de las tecnologías clave que influyen en la calidad de los núcleos de condensadores bobinados. Consiste en utilizar un soldador de alta temperatura para engarzar y unir la película plástica en la interfaz del núcleo bobinado, como se muestra en la Figura 6. Para evitar que el núcleo se deforme, es necesario que la unión sea fiable y que la superficie final quede plana y uniforme. Varios factores principales que afectan al termosellado son la temperatura, el tiempo de termosellado, la velocidad de bobinado del núcleo, etc.
En general, la temperatura de termosellado varía según el grosor de la película y el material. Si el grosor de la película del mismo material es de 3 μm, la temperatura de termosellado se encuentra entre 280 °C y 350 °C, mientras que si el grosor es de 5,4 μm, la temperatura debe ajustarse entre 300 °C y 380 °C. La profundidad del termosellado está directamente relacionada con el tiempo de termosellado, el grado de engaste, la temperatura del soldador, etc. Controlar la profundidad del termosellado es fundamental para la producción de núcleos de condensadores de calidad.
5. Conclusión
Gracias a la investigación y el desarrollo de los últimos años, muchos fabricantes nacionales han desarrollado equipos para el bobinado de condensadores de película. Muchos de ellos superan a productos similares nacionales e internacionales en cuanto a grosor 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 las técnicas clave para el bobinado de condensadores de película. Esperamos que, con el continuo progreso de la tecnología relacionada con el proceso de producción nacional de condensadores de película, se impulse el desarrollo de la industria de equipos para la fabricación de condensadores de película en China.
Fecha de publicación: 15 de marzo de 2022