CN110247595A - 电力电容器心子卷绕设备及其步进电机的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电力电容器心子卷绕设备及其步进电机的控制方法及系统。卷绕设备包括：两个金属箔卷安装机构、多个绝缘薄膜卷安装机构、合并机构和心子卷绕机构。心子卷绕机构包括位于合并机构下方的扁平板状卷轴机构，扁平板状卷轴机构旋转时能够将合并机构输出的金属箔和绝缘薄膜卷绕在扁平板状卷轴机构上。卷绕在扁平板状卷轴机构上的绕制卷呈扁平板状结构，将其压制为平板结构时，能够有效避免压制过程中金属箔和绝缘薄膜产生褶皱。采用本发明提供的步进电机的控制方法及系统控制心子卷绕机构的步进电机，能够保证扁平板状卷轴机构卷绕时，金属箔和绝缘薄膜被拉动的张力均衡，从而能够避免卷绕过程中金属箔和绝缘薄膜导致的材质损伤。

Description

电力电容器心子卷绕设备及其步进电机的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力电容器领域，特别是涉及电力电容器心子卷绕设备及其步进电机的控制方法及系统。

背景技术

随着社会经济的高速发展，电网市场的用户对电力系统的高质量运行提出了更高的要求。而电力电容器对电网的电压支撑、无功补偿以及谐波滤除均起到了无可替代的作用，因此要求更严格控制其制作工艺，以保证其各方面性能的稳定。电力电容器的最小组成单位为由多层铝箔和聚丙烯薄膜卷绕形成的心子，所以保证电容器制作工艺的第一步即需保证心子的制作高质量、高标准的满足各项指标的要求。

电力电容器心子由多层铝箔和聚丙烯薄膜卷绕而成，发明人发现，目前的卷绕机械多采用圆柱形卷轴，卷绕完成后形成一圆筒状结构，进而利用钢板将其压制为平板结构。由于从圆筒直接压制为平板的压制过程往往无法避免压扁过程中内部铝箔或聚丙烯薄膜褶皱的产生。铝箔或聚丙烯薄膜的褶皱不仅会影响电容器心子结构的均匀性，而且易积聚残余电荷，导致聚丙烯薄膜中电场的畸变，既降低电容器的绝缘性能，又会加剧电容器的振动，引起强烈的噪声，降低了整个电容器的环境友好性。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力电容器心子卷绕设备及其步进电机的控制方法及系统，能够避免电力电容器心子内部的金属箔和绝缘薄膜产生褶皱。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种电力电容器心子的卷绕设备，所述卷绕设备包括：两个金属箔卷安装机构、多个绝缘薄膜卷安装机构、合并机构和心子卷绕机构；其中，

每一所述金属箔卷安装机构的两侧均设置有一个或多个所述绝缘薄膜卷安装机构，且各所述金属箔卷安装机构和各所述绝缘薄膜卷安装机构位于以所述合并机构为圆心的虚拟半圆周上；

所述心子卷绕机构包括扁平板状卷轴机构，所述扁平板状卷轴机构位于所述合并机构的下方，所述扁平板状卷轴机构旋转时能够将所述合并机构输出的金属箔和绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。

可选的，所述卷绕设备还包括可伸缩切割机构，所述可伸缩切割机构对应所述扁平板状卷轴机构设置，所述可伸缩切割机构用于切割所述合并机构与所述扁平板状卷轴机构之间的金属箔和绝缘薄膜。

可选的，所述卷绕设备还包括旋转机构，所述扁平板状卷轴机构位于所述旋转机构的一端，所述旋转机构的另一端也设置有一个所述扁平板状卷轴机构。

可选的，所述卷绕设备还包括传送带，所述传送带位于所述旋转机构的下方，所述传送带用于输送从所述扁平板状卷轴机构上脱离的绕制卷。

可选的，所述卷绕设备还包括压制板，所述压制板位于所述传送带的上方，当所述绕制卷运动至所述压制板的正下方时，所述传动带停止运动，所述压制板向下运动将所述绕制卷压制成心子。

可选的，所述心子卷绕机构还包括驱动机构，所述驱动机构与所述扁平板状卷轴机构连接。

可选的，所述驱动机构为步进电机。

一种步进电机的控制方法，所述控制方法用于所述的卷绕设备，所述控制方法包括：

获取扁平板状卷轴机构的旋转半径、卷绕速度及合并机构的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离；

将所述旋转半径、所述距离和所述卷绕速度代入心子卷绕机构的旋转角计算公式中，获得不同时刻的期望旋转角；

根据不同时刻的所述期望旋转角控制步进电机运动，以带动所述扁平板状卷轴机构以恒定的所述卷绕速度拉动所述金属箔和所述绝缘薄膜，并将所述金属箔和所述绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。

可选的，所述旋转角计算公式为：其中，θ表示旋转角，R表示扁平板状卷轴机构的旋转半径，D表示合并机构的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离，v₁表示卷绕速度，t表示时间。

一种步进电机的控制系统，所述控制系统用于所述的卷绕设备，所述控制系统包括：

参数获取模块，用于获取扁平板状卷轴机构的旋转半径、卷绕速度及合并机构的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离；

期望旋转角确定模块，用于将所述旋转半径、所述距离和所述卷绕速度代入心子卷绕机构的旋转角计算公式中，获得不同时刻的期望旋转角；

步进电机控制模块，用于根据不同时刻的所述期望旋转角控制步进电机运动，以带动所述扁平板状卷轴机构以恒定的所述卷绕速度拉动所述金属箔和所述绝缘薄膜，并将所述金属箔和所述绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的电力电容器心子的卷绕设备包括：两个金属箔卷安装机构、多个绝缘薄膜卷安装机构、合并机构和心子卷绕机构。每一所述金属箔卷安装机构的两侧均设置有一个或多个所述绝缘薄膜卷安装机构，且各所述金属箔卷安装机构和各所述绝缘薄膜卷安装机构位于以所述合并机构为圆心的虚拟半圆周上。所述心子卷绕机构包括扁平板状卷轴机构，所述扁平板状卷轴机构位于所述合并机构的下方，所述扁平板状卷轴机构旋转时能够将所述合并机构输出的金属箔和绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。卷绕在所述扁平板状卷轴机构上的绕制卷呈扁平板状结构，将其压制为平板结构时，能够有效避免压制过程中金属箔和绝缘薄膜产生褶皱。

采用本发明提供的步进电机的控制方法及系统控制心子卷绕机构的步进电机，能够保证扁平板状卷轴机构卷绕时，金属箔和绝缘薄膜被拉动的张力均衡，从而能够避免卷绕过程中金属箔和绝缘薄膜产生褶皱。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电力电容器心子的卷绕设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种步进电机的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种步进电机的控制系统的结构框图；

图4为本发明实施例提供的心子卷绕机构旋转角度与各变量之间的关系图；

图5为本发明实施例提供的步进电动机旋转角度和时间之间的关系曲线图；

图6为本发明实施例提供的卷绕设备中步进电机的脉冲信号生成原理图；

图7为本发明实施例提供的的卷绕设备中步进电机的控制原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种电力电容器心子卷绕设备及其步进电机的控制方法及系统，能够避免电力电容器心子内部的金属箔和绝缘薄膜产生褶皱。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的电力电容器心子的卷绕设备的结构示意图。如图1所示，所述卷绕设备包括：两个金属箔卷安装机构3、多个绝缘薄膜卷安装机构4、合并机构5和心子卷绕机构6。

每一所述金属箔卷安装机构3的两侧均设置有一个或多个所述绝缘薄膜卷安装机构4，且各所述金属箔卷安装机构3和各所述绝缘薄膜卷安装机构4位于以所述合并机构5为圆心的虚拟半圆周上。

金属箔卷安装机构3和绝缘薄膜卷安装机构4为圆柱状结构，用于安装放置金属箔以及绝缘薄膜卷。实际使用时，可选择能够自由向内部收缩以及向外部扩张的机构，从而实现快速安装与拆卸金属箔卷和绝缘薄膜卷的目的。而且，金属箔卷安装机构3和绝缘薄膜卷安装机构4能够被拉动并自由的绕其中心轴旋转，从而进行原料补充。

本实施例中，电力电容器心子中两层金属箔之间的绝缘介质薄膜为三层，其中，金属箔为铝箔，绝缘薄膜为聚丙烯薄膜。如图1所示，从半圆周左侧到右侧依次为一个绝缘薄膜卷安装机构4、一个金属箔卷安装机构3、三个绝缘薄膜卷安装机构4、一个金属箔卷安装机构3、两个绝缘薄膜卷安装机构4。金属箔卷安装机构3和绝缘薄膜卷的排布可根据电力电容器的结构进行调整。每两层金属箔之间有几层绝缘薄膜，相邻的金属箔卷安装机构3之间就设置几个绝缘薄膜卷安装机构4。每个金属箔卷安装机构3的另外一侧，则各设置两层金属箔之间绝缘薄膜层数一半数量的绝缘薄膜卷安装机构4，当两层金属箔之间的绝缘薄膜层数为奇数时，则一侧多设置一个绝缘薄膜卷安装机构4，剩余的进行平均分配即可。

合并机构5包含两个并列布设的圆柱结构，两个圆柱结构之间的距离可以自动做轻微的调整，能够将金属箔和绝缘薄膜在合并点501压合成层叠合并状，从而为金属箔和绝缘薄膜与心子卷绕机构6的连接做准备。

所述心子卷绕机构6包括扁平板状卷轴机构601，所述扁平板状卷轴机构601位于所述合并机构5的下方，所述扁平板状卷轴机构601旋转时能够将所述合并机构5输出的金属箔和绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构601上，可最大程度使卷绕后的金属箔和绝缘薄膜接近扁平状，避免了传统圆筒状金属箔和绝缘薄膜绕制卷被进一步压紧时而产生大量褶皱的问题。

实际应用中，心子卷绕机构6还可设置一个能够自由开闭的金属箔和绝缘薄膜端部固定机构602，用于夹住并固定金属箔和绝缘薄膜的一端，便于心子卷绕机构6旋转缠绕。进一步地，扁平板状卷轴机构601可选择能够自由向内部收缩以及向外部扩张的结构，以便于扁平板状卷轴机构601自由地从最终的绕制卷中抽出。

作为一种优选方式，所述卷绕设备还包括底座1、主体框架2、可伸缩切割机构7、旋转机构8、传送带9和压制板10。底座1以及主体框架2为卷绕设备的主体架构，用于安装其他所有机构。

所述可伸缩切割机构7对应所述扁平板状卷轴机构601设置，所述可伸缩切割机构7用于切割所述合并机构5与所述扁平板状卷轴机构601之间的金属箔和绝缘薄膜。可伸缩切割机构7包含两个切割片，其不工作时收缩于主体框架2内，心子卷绕机构6卷绕工作完成后，可伸缩切割机构7会自动伸出，来断开心子卷绕机构6及合并机构5之间的金属箔和绝缘薄膜。

所述扁平板状卷轴机构601位于所述旋转机构8的一端，所述旋转机构8的另一端也设置有一个所述扁平板状卷轴机构601。所述传送带9位于所述旋转机构8的下方，所述传送带9用于输送从所述扁平板状卷轴机构601上脱离的绕制卷。所述压制板10位于所述传送带9的上方，当所述绕制卷运动至所述压制板10的正下方时，所述传动带停止运动，所述压制板10向下运动将所述绕制卷压制成心子。

所述旋转机构8包括一个旋转臂和一个旋转轴，旋转臂两端各设置有一个心子卷绕机构6。当一个心子卷绕机构6的卷绕工作完成后，旋转臂开始逆时针方向旋转，将该心子卷绕机构6带动到传送带9上。与此同时，位于旋转臂另一端的心子卷绕机构6旋转到合并机构5正下方的卷绕工作位置，进行新的卷绕工作。随后，金属箔和绝缘薄膜绕制卷通过传送带9输送至压制板10的正下方。压制板10为一钢板，可在垂直于传送带9的方向上下移动。当绕制卷被传送带9输送至其正下方时，传送带9停止工作，压制板10开始向下移动，将绕制卷604进一步压紧，随后上移回到原始位置，从而完成电容器心子中金属箔和绝缘薄膜的全部卷绕工作。

进一步地，所述心子卷绕机构6还包括驱动机构603，所述驱动机构603与所述扁平板状卷轴机构601连接。本实施例中，所述驱动机构603为步进电机，可对步进电动机通过施加连续的电脉冲，使之做步进形式运动。此处设置步进电机为逆时针方向转动，使心子卷绕机构6逆时针旋转进行卷绕工作。

由于卷绕机构为扁平板状卷轴，若要保证卷绕过程中不出现褶皱，且避免材质损伤，就需要保证心子卷绕机构6旋转时对金属箔和绝缘薄膜的拉力均衡，因此，需对步进电动机的驱动脉冲进行控制。

图2为本发明实施例提供的一种步进电机的控制方法的流程图。如图2所示，所述控制方法用于驱动机构为步进电机的卷绕设备，所述控制方法包括：

步骤201：获取扁平板状卷轴机构的旋转半径、卷绕速度及合并机构5的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离。

步骤202：将所述旋转半径、所述距离和所述卷绕速度代入心子卷绕机构6的旋转角计算公式中，获得不同时刻的期望旋转角。所述旋转角计算公式为：其中，θ表示旋转角，R表示扁平板状卷轴机构的旋转半径，D表示合并机构5的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离，v₁表示卷绕速度，t表示时间。

步骤203：根据不同时刻的所述期望旋转角控制步进电机运动，以带动所述扁平板状卷轴机构以恒定的所述卷绕速度拉动所述金属箔和所述绝缘薄膜，并将所述金属箔和所述绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。

图3为本发明实施例提供的一种步进电机的控制系统的结构框图。如图3所示，所述控制系统用于驱动机构为步进电机的卷绕设备，所述控制系统包括：

参数获取模块301，用于获取扁平板状卷轴机构的旋转半径、卷绕速度及合并机构5的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离；

期望旋转角确定模块302，用于将所述旋转半径、所述距离和所述卷绕速度代入心子卷绕机构6的旋转角计算公式中，获得不同时刻的期望旋转角；

步进电机控制模块303，用于根据不同时刻的所述期望旋转角控制步进电机运动，以带动所述扁平板状卷轴机构以恒定的所述卷绕速度拉动所述金属箔和所述绝缘薄膜，并将所述金属箔和所述绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。

本发明的具体实施过程如下：

首先令金属箔安装机构3和绝缘薄膜卷安装机构4向内收缩，然后将电容器心子卷绕所需的金属箔卷以及绝缘薄膜卷分别安装在金属箔安装机构3和绝缘薄膜卷安装机构4上，再令金属箔安装机构3和绝缘薄膜卷安装机构4向外扩张，从而将金属箔卷和绝缘薄膜卷与对应的安装机构固定在一起。

随后将两层金属箔和六层绝缘薄膜按照如图1中的排列方式通过合并机构5合并在一起，然后连接到扁平状卷轴机构上，并使金属箔和绝缘薄膜一端与心子卷绕机构6可自由开闭的金属箔和绝缘薄膜端部固定机构连接并固定在一起。

控制心子卷绕机构6中的步进电机开始旋转，从而带动心子卷绕机构6开始旋转工作。由于卷绕机构的带动，金属箔和绝缘薄膜在原料卷上不断被拉动，并将其卷绕在扁平状卷轴机构上。此外，为了防止对金属箔和绝缘薄膜拉动时产生的张力不均而导致材质损伤或产生褶皱，需要采用本发明提供的方法对步进电机进行控制。

本发明提供的步进电机的控制方法的具体实施步骤如下：

(1)步进电机参数确定及其最小控制旋转角度的计算

步进电动机是一种将脉冲信号转换为直接位移或者角位移的驱动元件，对这种电动机施加一个电脉冲，其转轴就转过一个角度。控制其旋转的最小单位角度越小，则控制精度越高。本发明的驱动机构选择为四相反应式步进电动机，该结构步进电机步距可以做到很小，完全可满足系统精度的要求。步进电机的运行方式可选取为四相四拍运行方式，即其四相按照A-B-C-D-A-B……的方式通电。由于所选电动机的定子有8个磁极，每个磁极上共有5个小齿，转子上共有50个小齿，因此可得此工况下该电动机最小的控制旋转角度为1.8°。最小的控制旋转角度为1.8°完全可满足电容器心子卷绕要求，也可以改变其运行方式进一步减小最小的控制旋转角度。

(2)步进电动机旋转角度与相关变量之间的关系分析

步进电动机旋转角度与相关变量之间的关系与合并机构5的位置、心子卷绕机构6的初始位置及其之间的相关位置关系等因素有关，与图1所示的卷绕设备相对应的心子卷绕机构6旋转角度与相关变量之间的关系公式推导如图4所示。其中，O点为心子卷绕机构6旋转轴中心点605，即步进电动机旋转轴中心点；R为心子卷绕机构6长度的一半，即其旋转半径；A点为卷绕机构上端部旋转初始点606，即扁平板状卷轴机构上端部初始位置；B点为旋转过程中卷绕机构上端部的实时位置；C点为合并机构5的合并点501，即将金属箔和绝缘薄膜压合成层叠状的压合点；D为合并机构5的合并点C距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离；D(t)为旋转过程中点B与点C之间的实时距离；θ为心子卷绕机构6旋转后与初始时的夹角；v₁为卷绕速度即金属箔和绝缘薄膜的被拉动速度；v₂为心子卷绕机构6端部点B的线速度。假定初始时刻为0s，卷绕中的时间为t，所以有

D(t)＝v₁t+D (1)

进而根据余弦定理，在三角形OBC中，有

其中0≤t≤t_total，t_total为心子卷绕机构6旋转半圈所需的时间，从而便得到了心子卷绕机构6的旋转角度θ与卷绕速度v₁和时间t之间的关系式，如式(3)所示：

(3)由旋转角度关系式(3)得到触发脉冲

若要实现金属箔和绝缘薄膜卷的匀速旋转，则将预设定的v₁数值带入公式(3)内，则可得到当金属箔和绝缘薄膜卷被以恒定速度拉动时，卷绕机构的旋转角度θ与时间t之间的关系式。本实施例中，D＝0.5m，R＝0.08m，铝箔和聚丙烯薄膜卷被拉动速度设定为v₁＝0.1m/s时，步进电动机旋转角度和时间之间的关系曲线如图5所示。将该曲线或者函数关系输入到控制器中，可得到每隔一个最小控制角度对应时间需要触发的连续控制脉冲。假设设定卷绕机构卷绕半圈的时间t_total＝1.6s，已知每次最小旋转1.8°，一个触发脉冲步进电机前进一步，则稳定运行后半圈的控制脉冲数为180°/1.8°＝100个。由于对100个脉冲进行图示难以辨清，所以为说明原理，此处假设每拍旋转角度为30°，则根据步进电动机旋转角度和时间之间关系曲线，每隔30°对应的时间点触发一个脉冲的原理图如图6所示。

(4)施加步进电动机控制脉冲实现卷绕机构的运行

最后对电动机施加设计的连续脉冲控制其运行，其控制原理如图7所示。首先输入控制脉冲，通过环形分配器输出各路脉冲电压信号，进而经过各自的放大器送入步进电动机的四相绕组，从而使步进电机以最小的控制旋转角度为旋转单位一步一步开始转动，实现了对铝箔和聚丙烯薄膜卷的匀速拉动，保证了其张力均衡。

当一个铝箔和聚丙烯薄膜卷绕任务完成后，通过可伸缩切割机构7将铝箔和聚丙烯薄膜切断，从而断开绕制卷与合并机构5的连接。

随后，在旋转机构8的旋转带动下，将刚完成上一卷绕任务的心子卷绕机构6带到传送带9上。心子卷绕机构6的铝箔和薄膜固定端602松开，卷绕机构整体向内收缩，然后从绕制卷中抽离出来。在旋转机构8旋转的同时，另外一个心子卷绕机构6被带动到上一任务卷绕机构卷绕时的位置，从而为下一卷绕任务做准备。两个卷绕机构循环进行卷绕任务，并且在上一卷绕机构收缩以及抽离时，新任务的卷绕机构已经开始新一轮卷绕工作，从而提高了工作效率。

最后，从心子卷绕机构6上脱离的铝箔和聚丙烯薄膜绕制卷在传动带9的带动下来到压制板10的正下方，通过压制板10的压制进一步提高绕制卷604的压紧程度，从而完成了心子卷绕工作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电力电容器心子的卷绕设备，其特征在于，所述卷绕设备包括：两个金属箔卷安装机构、多个绝缘薄膜卷安装机构、合并机构和心子卷绕机构；其中，

每一所述金属箔卷安装机构的两侧均设置有一个或多个所述绝缘薄膜卷安装机构，且各所述金属箔卷安装机构和各所述绝缘薄膜卷安装机构位于以所述合并机构为圆心的虚拟半圆周上；

所述心子卷绕机构包括扁平板状卷轴机构，所述扁平板状卷轴机构位于所述合并机构的下方，所述扁平板状卷轴机构旋转时能够将所述合并机构输出的金属箔和绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。

2.根据权利要求1所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷绕设备还包括可伸缩切割机构，所述可伸缩切割机构对应所述扁平板状卷轴机构设置，所述可伸缩切割机构用于切割所述合并机构与所述扁平板状卷轴机构之间的金属箔和绝缘薄膜。

3.根据权利要求2所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷绕设备还包括旋转机构，所述扁平板状卷轴机构位于所述旋转机构的一端，所述旋转机构的另一端也设置有一个所述扁平板状卷轴机构。

4.根据权利要求3所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷绕设备还包括传送带，所述传送带位于所述旋转机构的下方，所述传送带用于输送从所述扁平板状卷轴机构上脱离的绕制卷。

5.根据权利要求4所述的卷绕设备，其特征在于，所述卷绕设备还包括压制板，所述压制板位于所述传送带的上方，当所述绕制卷运动至所述压制板的正下方时，所述传动带停止运动，所述压制板向下运动将所述绕制卷压制成心子。

6.根据权利要求5所述的卷绕设备，其特征在于，所述心子卷绕机构还包括驱动机构，所述驱动机构与所述扁平板状卷轴机构连接。

7.根据权利要求6所述的卷绕设备，其特征在于，所述驱动机构为步进电机。

8.一种步进电机的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于权利要求7所述的卷绕设备，所述控制方法包括：

获取扁平板状卷轴机构的旋转半径、卷绕速度及合并机构的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离；

将所述旋转半径、所述距离和所述卷绕速度代入心子卷绕机构的旋转角计算公式中，获得不同时刻的期望旋转角；

根据不同时刻的所述期望旋转角控制步进电机运动，以带动所述扁平板状卷轴机构以恒定的所述卷绕速度拉动所述金属箔和所述绝缘薄膜，并将所述金属箔和所述绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述旋转角计算公式为：其中，θ表示旋转角，R表示扁平板状卷轴机构的旋转半径，D表示合并机构的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离，v₁表示卷绕速度，t表示时间。

10.一种步进电机的控制系统，其特征在于，所述控制系统用于权利要求7所述的卷绕设备，所述控制系统包括：

参数获取模块，用于获取扁平板状卷轴机构的旋转半径、卷绕速度及合并机构的合并点距扁平板状卷轴机构上端部初始位置的距离；

期望旋转角确定模块，用于将所述旋转半径、所述距离和所述卷绕速度代入心子卷绕机构的旋转角计算公式中，获得不同时刻的期望旋转角；

步进电机控制模块，用于根据不同时刻的所述期望旋转角控制步进电机运动，以带动所述扁平板状卷轴机构以恒定的所述卷绕速度拉动所述金属箔和所述绝缘薄膜，并将所述金属箔和所述绝缘薄膜卷绕在所述扁平板状卷轴机构上。