Anàlisi del Procés de Fabricació de Barres Laminades

Les barres colectores laminades són estructures de connexió conductores d'alt rendiment-compostes per múltiples capes de conductors i capes d'aïllament laminades juntes. S'utilitzen àmpliament en energia nova, electrònica de potència, transport ferroviari, sistemes d'emmagatzematge d'energia i equips d'automatització industrial. En comparació amb les estructures de conductors tradicionals, presenten una baixa inductància, una gran capacitat de càrrega de corrent-, una gran fiabilitat i una gran utilització de l'espai, cosa que els fa molt utilitzats en sistemes de conversió d'alta-potència i sistemes de distribució d'energia de precisió.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En l'electrònica de potència moderna, les barres de connexió parcialment laminades i les barres de connexió d'estructura composta multi-capes s'han convertit en components importants dels sistemes d'alta-freqüència i alt-tensió, especialment adequats per a inversors, mòduls IGBT, convertidors d'emmagatzematge d'energia i sistemes d'accionament elèctric per a vehicles d'energia nova.

 

La fabricació de barres laminades requereix un disseny sistemàtic. La fase de disseny ha de considerar de manera exhaustiva factors com ara la capacitat de corrent, la interferència electromagnètica, el control de l'augment de la temperatura, la distància d'aïllament, l'espai d'instal·lació i la resistència mecànica. Per a les barres colectores laminades que s'utilitzen en convertidors d'alta-potència, la disposició dels conductors i l'estructura de les capes intercalades afecten directament la inductància parasitària del sistema i el rendiment elèctric general. Algunes aplicacions complexes també utilitzen estructures de barres laminades de tres-capes per complir amb una densitat de potència més alta i requisits de transmissió de corrent més estables.

 

La selecció del material és un pas crític en la fabricació de barres colectores laminats. Els conductors solen estar fets de coure o alumini d'alta-conductivitat, i les barres colectores laminades de coure-s'utilitzen més en equips industrials i nous sistemes d'energia a causa de la seva excel·lent conductivitat i estabilitat tèrmica. Les capes d'aïllament sovint utilitzen PET, PI, compostos de resina epoxi o pel·lícules aïllants resistents a altes-temperaturas per garantir la fiabilitat de l'aïllament a llarg termini- i el rendiment de la tensió.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El processament de la capa de conductors inclou normalment processos com ara l'estampació, l'estampació, la flexió, el tall per làser i el mecanitzat CNC. El control estricte de les toleràncies dimensionals i la planitud és essencial durant el processament per reduir la resistència de contacte i millorar la precisió general del muntatge. Per a productes personalitzats, com ara barres colectores laminats d'inversor de coure personalitzades per a instal·lacions elèctriques, es requereixen estructures irregulars i dissenys de forats múltiples en funció de la interfície de l'equip del client.

 

La preparació de la capa d'aïllament posa més èmfasi en la uniformitat del gruix i l'estabilitat dielèctrica. Normalment, els materials d'aïllament requereixen neteja i pretractament de la superfície abans de la laminació per millorar la força d'unió entre capes. Per als productes de barres de bus de baixa inducció laminat, el control del gruix de la capa d'aïllament és especialment important, ja que la distància entre capes afecta directament la inductància del sistema i el rendiment d'alta-freqüència.

 

La laminació és el pas bàsic de tot el procés de fabricació. La capa conductora i la capa d'aïllament s'uneixen de forma composta mitjançant premsat en calent o laminació al buit. Durant la laminació, es requereix un control precís de la temperatura, la pressió i el temps de retenció per evitar problemes com ara bombolles, delaminació o concentració d'estrès localitzada. Els productes utilitzats a les barres de bus laminades de condensadors d'enllaç de CC-i les barres de bus laminats de condensadors de suport de CC solen tenir requisits més alts d'estabilitat de laminació perquè funcionen en entorns de pols d'alta-freqüència i intens-corrent durant períodes prolongats.

 

Després de la laminació, es requereixen processos de mecanitzat posteriors, com ara la perforació, el retall de vores, el reblat i la soldadura. El producte acabat ha de garantir vores lliures de rebaves-, un posicionament precís dels forats i cap deformació del conductor per complir els requisits del muntatge automatitzat. Per a escenaris d'instal·lació complexos, com ara barres colectores laminates per a instal·lacions complexes de barres colectores, també s'ha de tenir en compte la disposició espacial i la comoditat del muntatge.

 

Les proves de continuïtat són un element d'inspecció fonamental en la fabricació de barres laminades. Mitjançant la prova de la conductivitat entre cada capa conductora, es poden detectar eficaçment problemes com curtcircuits, circuits oberts i contactes deficients. Simultàniament, les proves de rendiment d'aïllament també són essencials, incloses les proves de resistència d'aïllament, les proves de tensió de resistència i les proves de descàrrega parcial. Especialment en aplicacions d'alta tensió-com ara les barres d'inverter a prova d'explosió d'alta tensió-, la fiabilitat de l'aïllament afecta directament la seguretat operativa del sistema.

 

Per millorar encara més la durabilitat del producte i l'adaptabilitat ambiental, alguns productes se sotmeten a un tractament superficial. Els processos habituals inclouen l'estany, el niquelat, la polvorització i el tractament anti-oxidació. El revestiment d'estany millora eficaçment la soldabilitat i la resistència a la corrosió, el que el fa adequat per a equips com ara barres colectores laminates per a sistemes de distribució d'energia de corrent continu que operen en entorns complexos durant períodes prolongats.

 

Amb el desenvolupament de la nova indústria energètica i la indústria del trànsit ferroviari, les àrees d'aplicació de les barres colectores laminats s'estan expandint contínuament. Per exemple, les barres de bus laminats per a cotxes elèctrics s'utilitzen àmpliament en sistemes de bateries de vehicles d'energia nova, sistemes d'accionament elèctric i sistemes de càrrega; Les barres colectores inversores per al trànsit ferroviari i les barres colectores laminats de metro s'utilitzen àmpliament en equips convertidors de trànsit ferroviari i sistemes d'alimentació.

 

En equips electrònics d'alta potència-, les barres de bus personalitzades per a IGBT s'han convertit en una solució important per a la connexió de mòduls IGBT a causa de la seva capacitat per reduir la inductància dispersa i optimitzar els camins de corrent. Mentrestant, les barres lambded per a inversors de tres-nivells i les barres lambded per a convertidors de volta-a{-de gran-capacitat també s'utilitzen àmpliament en convertidors d'emmagatzematge d'energia, sistemes convertidors d'energia eòlica i equips inversors industrials a gran-escala.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Des del punt de vista de la fabricació, les barres laminades no són només connectors conductors simples, sinó components elèctrics crucials que equilibren la conductivitat, la compatibilitat electromagnètica, la gestió tèrmica i la integració estructural. En els sistemes electrònics de potència moderns, les barres de distribució, com a components electrònics passius, s'han convertit gradualment en components fonamentals per millorar la fiabilitat dels equips i la densitat de potència.

 

En el futur, amb les tendències d'una tensió més alta, una freqüència més alta i la integració del sistema,barres colectores laminadescontinuarà jugant un paper vital en les noves energies, els vehicles elèctrics, els sistemes d'emmagatzematge d'energia, els convertidors de freqüència industrials i el transport ferroviari, i evolucionarà cap a una inductància més baixa, una densitat de potència més alta i estructures integrades més complexes.