变频器大容量滤波电容器的研制

论文摘要

变频器在工业控制领域得到了广泛地推广和使用,由于有机薄膜电容器具有耐电压能力强,低电感,使用寿命长的特点,因此将机薄膜电容器应用于变频器直流滤波,可以提高变频器整机的可靠性。本文开展了一种应用于变频器直流滤波的金属化聚丙烯薄膜电容器的研制工作,主要在以下几个方面展开:1、电容器的设计:介质材料选用创斯普PHD耐高温聚丙烯薄膜,满足了电容器在高频、高场强、高温条件下的使用;把电容器分解成15个容量为10μF的小容量电容器生产,避免电介质材料弱点及气隙对电容器耐电压性能的影响,提高了电容器芯子质量水平;通过设计大面积汇流焊片及螺杆电极等工艺措施,保证了电容器低电感要求;电容器外壳采用注塑工艺将引出电极和塑料外壳整体生产的方式,具有电极定位精度高、生产工艺简单的特点。2、工艺设计:电容器生产工艺按15个加工工序和6个质量检验工序进行。在卷绕工序,采用恒张力卷绕技术,提升了电容器耐电压水平;在喷金工序,采用电弧喷金与氧气-乙炔喷金工艺,获得了良好的端面接触;在焊接工序采用点焊方式,精确控制焊接热量的释放,确保焊接质量;此外高频测试及交流赋能技术的应用,也有利于提高电容器芯子品质。试验和测试数据表明,电容器性能具有较高的可靠性,在与国外同类产品的性能对比中,各项指标与国外产品基本接近。电容器经上机试用,各项性能指标完全满足变频器直流滤波使用要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 应用于变频器直流滤波的有机薄膜电容器
• 1.1.1 在电动汽车上的使用
• 1.1.2 在高速列车上的使用
• 1.1.3 风能、太阳能发电设备
• 1.2 国外金属化大容量有机薄膜电容器发展概况
• 1.3 本论文的选题来源及研究意义
• 1.4 本论文研究内容
• 第二章 电容器设计过程
• 2.1 电容器芯子的设计
• 2.1.1 薄膜材料的选择
• 2.1.2 薄膜的金属化
• 2.1.3 芯子设计
• 2.2 电容器结构设计
• 2.2.1 芯子组合方式
• 2.2.2 电极引出及外壳设计
• 2.2.3 芯组与外壳的连接
• 2.2.4 灌注料的选取
• 2.2.5 电容器电感测试
• 2.3 本章小结
• 第三章 电容器工艺过程
• 3.1 卷绕工艺过程
• 3.1.1 卷绕环境要求
• 3.1.2 卷绕机
• 3.1.3 卷绕及张力机构
• 3.1.4 卷绕张力的控制
• 3.1.5 卷绕参数的设定
• 3.2 喷金工艺过程
• 3.2.1 喷金设备
• 3.2.2 喷金材料
• 3.2.3 喷金工艺特点
• 3.2.4 影响喷金质量的因素及其解决措施
• 3.2.5 喷金工艺参数的设置
• 3.3 焊接工艺过程
• 3.3.1 汇流焊片的焊接
• 3.3.2 引出头的焊接
• 3.4 其它工艺技术
• 3.4.1 高频测试
• 3.4.2 交流赋能
• 3.6 本章小结
• 第四章 电容器的试制与应用
• 4.1 电容器样品的试制与工艺改进
• 4.2 耐久性试验
• 4.3 主要技术指标与国外同类产品对比情况
• 4.4 替代电解电容器的试验
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 5.1 本论文研制总结
• 5.2 前景展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者攻硕期间取得的成果