高频串联谐振电容器的研制.pdf

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1、第31卷第2期电力电容器与无功补偿Vl01．3lNo．22010年4月PowerCapacitor＆ReactivePowerCompensationApr．2010高频串联谐振电容器的研制谢平(爱普科斯(安徽)飞达电子有限公司，安徽宁国242300)摘要：详述了一种高频串联谐振电容器的设计及工艺制作过程，提出并解决了关键工艺的控制问题；模拟该电容器的使用条件对其进行了动态模拟试验，并对试验数据进行了分析。试验结果证明研制的电容器达到并超过了进1：7电容器的性能指标。关键词：高频；谐振电容器；喷金；容量分选；温度中图分类号：

2、TM531文献标识码：A文章编号：1674—1757(2010)02-0025-05DevelopmentofHighFrequencySeriesResonantCapacitorXIEPing(EPCOS(Anhui)FEIDAElectronicsCo．，Ltd．，Ningguo242300，China)Abstract：Thedesignandprocessofahigh~equencyseriesresonantcapacitorisdescribedinthispaper，thecontrolproblemsof

3、keyprocessesarebroughtupandalsosolved．Thecapacitorissub—jectedtodynamicsimulationtestbywayofsimulatingtheserviceconditionandthetestdataaI'eana-lyzed．Thetestresultprovesthatthecapacitordevelopedhasreachedandexceededtheimposedca—pacitorsintheperformancecharacteristic

4、s．Keywords：high~equency；resonantcapacitor；metalspraying；capacitysorting；temperature0引言1进口电容器失效样品分析上海某大型钢铁公司(以下简称钢铁公司)进口电容器的外形如图1所示。冷轧厂使用的进口电容器经常损坏，造成生产线停产，因此给该公司造成重大经济损失。而且进口产品价格高、交货时间又长。为扭转这一局面，由有关部门牵线，钢铁公司找到我司，准备联合开发攻关这个课题。为了解该电容器的使用工况和使用环境，通过实地考察，制定了初步的开发计划。首先由钢

5、图1进1：2电容器外形示意图铁公司提供一些失效的电容器产品来分析其失效进口电容器型号规格为630VAC一292nF，容原因，然后制定出设计方案，并制作出产品样品到量偏差为士5％，工作频率为70kHz，额定电流为第三方进行模拟对比试验，最后批量供货。81A，额定功率为51kvar。该产品有3个电极，试验结果证明，研制出的电容器性能指标达顶部电极A不做引出用，但该极具有散热效果，到并超过了进口电容器。B、C端为引出电极，额定容量为292nF。解剖失效样品发现，电容器心子端面烧毁严重，薄膜收缩收稿日期：2009．12-02作者简介

6、：谢平(1975一)，男，工程师，主要从事直流电容器和电力电子及特种电容器的研发制造工作。·25·第3l卷第2期电力电容器与无功补偿V01．31No．22010年4月PowerCapacitor＆ReactivePowerCompensationApr．2010熔化变形，这是由于在大电流下电容器严重发热，其中关键环节在卷绕、压扁、喷金、容量分选、超出介质能承受的温度，薄膜收缩、老化，击穿场焊接及灌注。强骤降所致。1)卷绕。选取10轴卷绕机卷绕。卷绕时用到的放膜轴有7个(5卷铝箔，2卷聚丙烯薄膜)，2设计方案加上包封膜，一共8

7、个轴。心子截面示意图如图由于钢铁公司要求电容器外形尺寸不能改2所示。因为单个心子为内4串结构，卷绕时各变，且不能用水冷方式，所以从选用耐高温材料、层膜或铝箔之间稍有些大的晃动，就会造成容量选择介质损耗小的材料和改善散热效果等方面考大幅变化，容量控制很难，合格率较低。因此，通虑进行设计。聚四氟乙烯薄膜能在200~C下长期过试验，根据卷绕机的状况适当降低卷绕速度，调工作，用这种材料制成的电容器高频性能很好，但整卷绕张力来减小聚丙烯膜和铝箔的晃动，从而缺点是价格太高，是聚丙烯薄膜价格的5倍以上，控制容量，提高一次合格率。匕乙互2乙

8、互2Z巴乙互2因价格太高，限制了其应用范围。而介质损耗小[二二二二=二二二二]的材料只能从非极性材料中选择，现在行业内大ZZZZZZZZZZZZZZ：规模使用的材料是聚丙烯薄膜，其高频损耗仅为万分之二，价格便宜。综合考虑后决定选用耐温2乙铝箔[==]聚丙烯薄膜100cI=的耐高温聚丙烯薄膜