GJ2011-069收稿日期:2011-07-07恒张力技术在电容器薄膜分切设备中的应用陈涛马李蕾（西安捷盛电子技术有限责任公司，西安710119）摘要：张力技术在卷材的分切、卷绕、复合等设备中应用非常广泛。本文以电容器薄膜分切机为对象,对其张力形成过程和张力控制及使用方法进行了详细地分析,建立起分切机在工作过程中张力变化的数学模型,并给出了定量计算.同时也研究了在整个分切过程中由于薄膜材料直径的变化而引起的张力变化及恒张力解决策略。关键词：电容器;分切设备;恒张力;磁粉制动器;伺服电机ApplicationofConstantTensionTechnologyinEquipmentforCapacitorFilmSlittingCHENTaoMALi-leiAbstract：Thetensiontechnologyiswidelyusedinthewindingequipmentforslitting,rewindingandcompounding.Inthisarticle,wetakefilmslittingdeviceincapacitorasourresearchobjecttoanalyzetheformationoftensionandhowtomanipulatetension.Todemonstrateourtheory,amathematicmodelwithdataanalysisisbuiltfortheslittingprocess.Moreover，wediscussthetensiontransformationforthechangeofthematerialdiameterinthewholeslittingprocessandprovidesolutionstokeepthetensionconstant.Keywords:capacitor;slittingequipment;constanttension;magneticbrakeservomotor引言电容器是电子整机和电力无功补偿设备必不可少的基础元件，有着广泛的应用领域。随着我国电子以及电力工业的高速发展，对电容器的需求量越来越大，对产品的品质也是要求越来越高，这就对电容器生产设备提出了更高的要求。电容器薄膜分切机是用来把成卷的各类电容器薄膜（主要是OPP、PET等镀铝、镀锌、镀铝锌合金箔膜、电极绝缘隔膜以及电力电容器专用聚丙烯膜等）按电容器制造的设计要求分切成所需的宽度，并收成符合一定技术标准的膜卷。在电容器薄膜分切机中，张力技术是设备的关键技术之一，控制精度要求非常高。设备在运行的过程中，收、放卷料的外径是动态变化的，这就引起了材料张力的变化，要保证成品卷能够达到所需要的的分切精度和平整度要求，又要保证材料不受任何机械损伤，这就要求材料在分切和收卷中保持恒定的张力进给，因此对系统张力控制提出了很高的要求。本文就是分析设备运行中各个环节张力的形成过程，并给出具体的解决策略。1电容器材料分切工艺简介电容器薄膜分切机是用来把成卷的各类卷材按电容器制造的工艺要求分切成一定的宽度，并收成符合一定技术标准的膜卷。电容器薄膜分切机一般采用的是放卷→分切→收卷的结构模式。如图1所示，箭头代表放料方向，电容器薄膜按照一定的速度放出，经过放卷张力控制、纠偏系统的调整以及一系列的工艺处理，包括赋能、静电消除等工艺，最后再经过收卷恒张力控制将薄膜收至收卷辊。图1电容器薄膜分切机工作示意图Fig.1Capacitorfilmslittingmachineworksketchmap2张力产生的原因在薄膜的进给过程中，要保证薄膜料面平整无皱褶，就要在进给过程中给薄膜加一定的张力，并保证张力动态恒定。下面以原料卷放卷装置张力产生过程为例来讨论张力产生的具体原因。如下图图2放卷示意图Drawingofroll-releasing所示，设原料从放卷轴放出时的线速度为v0，经拖动辊后线速度变为vt，放卷辊与拖动辊之间料长为l，原料的弹性模量为ε，原料的截面积为A，则由胡克定律可知，原料所产生的张力为F=εAl∫t1t2(vt−v0)dt（1）式中：t1为原料从放卷轴放出的时刻；t2为原料到达拖动轴的时刻；t2-t1为原料从放卷轴传送到拖动轴所需的时间。由公式（1）可以看出：张力产生的根本原因是由于原料在前进过程中前后存在着速度差。因此，想要保证原料前进过程中张力的恒定，就要控制原料前进过程中的速度差，保证原料在前进过程中速度差在一个允许的稳定范围内。1．放卷轴theroll-releasingshaft2．张力传感器thetensiontransducer3.电机servomotor图2放卷示意图Fig.2Drawingofroll-releasing3恒张力控制原理分切机的放、收卷是随着料卷的变化非线性变化系统，若不对张力进行控制，放卷张力会越来越大，收卷张力会随着卷径变大而变小，最终导致薄膜传输的不稳定、断面跳动，严重的会导致涌料、...
