JP2000331894A - アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の化成用電源装置の制御方法 - Google Patents
アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の化成用電源装置の制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低圧用化成設備の最終化成段の化成電源装置
の出力電流を安定化させ、化成設備の大型化、大電流化
に対応する。 【解決手段】 アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の
化成設備に使用される化成用電源装置において、最終段
の化成槽と化成箔間の検出電圧を逐次、比例（Ｐ）・積
分（Ｉ）・微分（Ｄ）演算処理して得られたデータに基
づき電圧または電流出力を制御することを特徴としてい
る。
の出力電流を安定化させ、化成設備の大型化、大電流化
に対応する。 【解決手段】 アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の
化成設備に使用される化成用電源装置において、最終段
の化成槽と化成箔間の検出電圧を逐次、比例（Ｐ）・積
分（Ｉ）・微分（Ｄ）演算処理して得られたデータに基
づき電圧または電流出力を制御することを特徴としてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム電解
コンデンサ用の陽極箔の化成設備で使用される、化成用
電源装置の制御方法に関するものである。
コンデンサ用の陽極箔の化成設備で使用される、化成用
電源装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、化成設備に取り付けられている電
源装置には、定電流または定電圧動作する電源が使用さ
れ、化成設備の最終段には、一般に最終段の化成槽と化
成箔間の検出電圧により、定電圧制御する電源が使用さ
れている。
源装置には、定電流または定電圧動作する電源が使用さ
れ、化成設備の最終段には、一般に最終段の化成槽と化
成箔間の検出電圧により、定電圧制御する電源が使用さ
れている。
【０００３】しかしながら、近年の化成設備の大型化、
化成用電源装置の大電流化に伴い、化成設備の最終段の
電源の電流が、大きく変動するという現象が発生した。
化成用電源装置の大電流化に伴い、化成設備の最終段の
電源の電流が、大きく変動するという現象が発生した。
【０００４】この現象は、特に３０Ｖ以下の低圧用化成
設備において顕著であり、所定の処理速度が得られない
だけでなく、化成箔の特性ばらつき発生の大きな要因と
なっている。
設備において顕著であり、所定の処理速度が得られない
だけでなく、化成箔の特性ばらつき発生の大きな要因と
なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような問題点を
解決するため、設備的な変動要因を除去し、運転条件を
明確にする手段が取られ、ある程度の成果を上げている
が、更なる化成設備の大型化に対応するためには、化成
用電源装置の制御方法を見直す必要があった。
解決するため、設備的な変動要因を除去し、運転条件を
明確にする手段が取られ、ある程度の成果を上げている
が、更なる化成設備の大型化に対応するためには、化成
用電源装置の制御方法を見直す必要があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔
の化成設備に使用される化成用電源装置において、最終
段の化成槽と化成箔間の検出電圧を逐次、比例（Ｐ）・
積分（Ｉ）・微分（Ｄ）演算処理して得られたデータに
基づき、電圧または電流出力を制御することを特徴とす
る化成用電源装置の制御方法である。また、上記の検出
電圧が３０Ｖ以下であることを特徴とする化成用電源装
置の制御方法である。
解決するもので、アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔
の化成設備に使用される化成用電源装置において、最終
段の化成槽と化成箔間の検出電圧を逐次、比例（Ｐ）・
積分（Ｉ）・微分（Ｄ）演算処理して得られたデータに
基づき、電圧または電流出力を制御することを特徴とす
る化成用電源装置の制御方法である。また、上記の検出
電圧が３０Ｖ以下であることを特徴とする化成用電源装
置の制御方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】化成設備の最終段の化成槽と化成
箔間の検出電圧を逐次、比例（Ｐ）・積分（Ｉ）・微分
（Ｄ）演算処理して得られたＰＩＤ演算処理データに基
づいて、化成用電源装置の電圧または電流出力を制御す
る。比例動作（Ｐ）は設定電圧に対し、たとえば上下に
１Ｖの比例帯をとり、この間に入った場合は、検出電圧
と設定電圧の偏差に比例した電源電流または、電圧を出
力する。積分動作（Ｉ）は、一定時間ごとに検出電圧を
読み込み、この積分値より電源の出力を設定する。微分
動作（Ｄ）は、一定時間ごとの検出電圧の変化率（時間
微分値）に対応した、電源電流または電圧を出力する。
箔間の検出電圧を逐次、比例（Ｐ）・積分（Ｉ）・微分
（Ｄ）演算処理して得られたＰＩＤ演算処理データに基
づいて、化成用電源装置の電圧または電流出力を制御す
る。比例動作（Ｐ）は設定電圧に対し、たとえば上下に
１Ｖの比例帯をとり、この間に入った場合は、検出電圧
と設定電圧の偏差に比例した電源電流または、電圧を出
力する。積分動作（Ｉ）は、一定時間ごとに検出電圧を
読み込み、この積分値より電源の出力を設定する。微分
動作（Ｄ）は、一定時間ごとの検出電圧の変化率（時間
微分値）に対応した、電源電流または電圧を出力する。
【０００８】従来の化成設備の一般的な構成は、図３に
示すような構成となっており、化成設備の最終段では、
Ｃ点で、最終化成槽Ｂと箔Ｄとの間の電圧を検出し、最
終段用の化成電源装置Ｆを定電圧制御して、化成箔の化
成電圧を所定の電圧にコントロールしている。
示すような構成となっており、化成設備の最終段では、
Ｃ点で、最終化成槽Ｂと箔Ｄとの間の電圧を検出し、最
終段用の化成電源装置Ｆを定電圧制御して、化成箔の化
成電圧を所定の電圧にコントロールしている。
【０００９】最終段の回路構成を等価回路で示すと図４
のようになり、化成箔の抵抗Ｒ１、化成液の抵抗Ｒ２、
化成皮膜の生成に必要な電気量を等価的にコンデンサに
置き換えた容量Ｃａ、酸化皮膜を表すダイオードＤを含
んだ、非線形のＣＲ分布定数回路に置き換えることがで
きる。
のようになり、化成箔の抵抗Ｒ１、化成液の抵抗Ｒ２、
化成皮膜の生成に必要な電気量を等価的にコンデンサに
置き換えた容量Ｃａ、酸化皮膜を表すダイオードＤを含
んだ、非線形のＣＲ分布定数回路に置き換えることがで
きる。
【００１０】この等価回路において、Ｃ点は、定電圧で
制御されているが、化成電源装置Ｆの電圧または電流出
力は、Ｒ１、Ｒ２、Ｃａの値により左右され、化成設備
の化成処理能力（たとえば、化成箔の処理速度）や、化
成箔の種類による変動が大きい。
制御されているが、化成電源装置Ｆの電圧または電流出
力は、Ｒ１、Ｒ２、Ｃａの値により左右され、化成設備
の化成処理能力（たとえば、化成箔の処理速度）や、化
成箔の種類による変動が大きい。
【００１１】上記の等価回路について、ダイオードを無
視し、線形と仮定して微分方程式を解くと、Ｃ点の電圧
と化成電源装置Ｆの出力電流の比が、ある定数より小さ
くなると、化成電源装置Ｆの出力電流は、振動の項を持
つことがわかった。
視し、線形と仮定して微分方程式を解くと、Ｃ点の電圧
と化成電源装置Ｆの出力電流の比が、ある定数より小さ
くなると、化成電源装置Ｆの出力電流は、振動の項を持
つことがわかった。
【００１２】特に、低圧化成装置においては、省電力の
ため化成液の液抵抗を小さく抑える場合が多く、Ｒ１／
Ｒ２値が大きくなると共に、化成電圧の低下に対応し
て、等価的な容量Ｃａも大きなものとなるため、条件に
よって化成電源装置Ｆの出力電流は、減衰振動または発
散振動状態になる。つまり、Ｃ点の電圧を一定にコント
ロールしても、化成電源装置Ｆの出力電流は振動状態と
なり、定電圧制御では電流変動に対する応答性は非常に
悪いものと推定される。
ため化成液の液抵抗を小さく抑える場合が多く、Ｒ１／
Ｒ２値が大きくなると共に、化成電圧の低下に対応し
て、等価的な容量Ｃａも大きなものとなるため、条件に
よって化成電源装置Ｆの出力電流は、減衰振動または発
散振動状態になる。つまり、Ｃ点の電圧を一定にコント
ロールしても、化成電源装置Ｆの出力電流は振動状態と
なり、定電圧制御では電流変動に対する応答性は非常に
悪いものと推定される。
【００１３】以上の内容を鑑み、本発明では図１のよう
に、化成設備の最終段に使用する化成用電源装置Ｆの制
御を、検出点Ｃの電圧変化のＰＩＤ演算処理データに基
づいて行っている。
に、化成設備の最終段に使用する化成用電源装置Ｆの制
御を、検出点Ｃの電圧変化のＰＩＤ演算処理データに基
づいて行っている。
【００１４】ＰＩＤ演算回路を通じて、検出点Ｃの電圧
を演算処理したデータを制御信号として化成電源装置Ｆ
に入力するが、演算回路は市販の温度コントローラ等で
実用化されているマイコン等の簡便なものの他、運転条
件等のデータをも取り込む、コンピュータによる集中制
御装置を利用することもできる。
を演算処理したデータを制御信号として化成電源装置Ｆ
に入力するが、演算回路は市販の温度コントローラ等で
実用化されているマイコン等の簡便なものの他、運転条
件等のデータをも取り込む、コンピュータによる集中制
御装置を利用することもできる。
【００１５】
【実施例】〔コンピュータによるシュミレーション結
果〕まず、化成設備の最終段をコンピュータによるシミ
ュレーションによって確認した。
果〕まず、化成設備の最終段をコンピュータによるシミ
ュレーションによって確認した。
【００１６】化成設備には、図１および図３の化成最終
段を使用し、条件としては、化成箔の箔速度を２１０ｃ
ｍ／分（３．５ｃｍ／秒）として、以下、化成槽の各部
分の定数を、３．５ｃｍ間隔に分割して計算した。
段を使用し、条件としては、化成箔の箔速度を２１０ｃ
ｍ／分（３．５ｃｍ／秒）として、以下、化成槽の各部
分の定数を、３．５ｃｍ間隔に分割して計算した。
【００１７】化成箔の長さを２８ｍ、化成箔の幅を５０
ｃｍ、箔抵抗Ｒ１を０．６ｍΩ、液抵抗Ｒ２はアジピン
酸アンモニウムを使用したと想定して０．１７Ω、換算
容量Ｃａを３００Ａ・秒／Ｖ、化成用の電源装置の最大
電流を１０００Ａとし、化成設備のＡ点より、エッチン
グ箔が化成槽に進入し、順次化成されながらＣ点に到達
する工程を想定した。その結果を図５に示す。
ｃｍ、箔抵抗Ｒ１を０．６ｍΩ、液抵抗Ｒ２はアジピン
酸アンモニウムを使用したと想定して０．１７Ω、換算
容量Ｃａを３００Ａ・秒／Ｖ、化成用の電源装置の最大
電流を１０００Ａとし、化成設備のＡ点より、エッチン
グ箔が化成槽に進入し、順次化成されながらＣ点に到達
する工程を想定した。その結果を図５に示す。
【００１８】〔実施例１〕Ｃ点の電圧が、２Ｖとなるよ
うに、ＰＩＤ演算回路を通して、化成電源装置を制御し
た。図５のに示す通り、化成電源装置の出力電流は、
漸近的に６００Ａに接近し、安定した。
うに、ＰＩＤ演算回路を通して、化成電源装置を制御し
た。図５のに示す通り、化成電源装置の出力電流は、
漸近的に６００Ａに接近し、安定した。
【００１９】〔従来例１〕Ｃ点の電圧が、２Ｖとなるよ
うに化成電源装置を定電圧制御した。図５のに示す通
り、化成電源装置の出力電流は、６００Ａを中心に、振
動する状態となった。
うに化成電源装置を定電圧制御した。図５のに示す通
り、化成電源装置の出力電流は、６００Ａを中心に、振
動する状態となった。
【００２０】〔従来例２〕換算容量Ｃａを１２５Ａ・秒
／Ｖとし、Ｃ点の電圧が、４Ｖとなるように化成電源装
置を定電圧制御した。図５のに示す通り、化成電源装
置の出力電流は、若干のオーバーシュートを示したが、
漸近的に６００Ａに接近し、安定した。
／Ｖとし、Ｃ点の電圧が、４Ｖとなるように化成電源装
置を定電圧制御した。図５のに示す通り、化成電源装
置の出力電流は、若干のオーバーシュートを示したが、
漸近的に６００Ａに接近し、安定した。
【００２１】〔従来例１〕に示したように、Ｃ点の電圧
を２Ｖとし、定電圧制御すると、化成電源装置の出力電
流は、振動状態となって、安定しない。今回行ったシミ
ュレーションでは、Ｃ点の電圧と化成電源装置の出力電
流の比が、０．００４を下回るあたりから、化成電源装
置の出力電流が、振動状態となる結果が得られた。これ
に対し、ＰＩＤ演算装置を通して、化成電源装置を制御
する方法を採用した、〔実施例１〕においては、Ｃ点の
電圧が２Ｖであっても振動状態が改善されている。
を２Ｖとし、定電圧制御すると、化成電源装置の出力電
流は、振動状態となって、安定しない。今回行ったシミ
ュレーションでは、Ｃ点の電圧と化成電源装置の出力電
流の比が、０．００４を下回るあたりから、化成電源装
置の出力電流が、振動状態となる結果が得られた。これ
に対し、ＰＩＤ演算装置を通して、化成電源装置を制御
する方法を採用した、〔実施例１〕においては、Ｃ点の
電圧が２Ｖであっても振動状態が改善されている。
【００２２】〔実働試験〕次に、図１および図３の化成
設備において、市販のエッチング箔を用い、Ｃ点の電圧
を２０Ｖとし、実際に化成して、調査を行った。
設備において、市販のエッチング箔を用い、Ｃ点の電圧
を２０Ｖとし、実際に化成して、調査を行った。
【００２３】〔実施例２〕Ｃ点の電圧が、２０Ｖとなる
ように、ＰＩＤ演算回路を通して、化成電源装置を制御
した。ＰＩＤ演算回路の各種定数等の調整が必要であっ
たが、調整後は、図６のに示す通り、最終化成段の化
成電源装置の出力電流は、漸近的に５５０Ａに接近し、
安定した。
ように、ＰＩＤ演算回路を通して、化成電源装置を制御
した。ＰＩＤ演算回路の各種定数等の調整が必要であっ
たが、調整後は、図６のに示す通り、最終化成段の化
成電源装置の出力電流は、漸近的に５５０Ａに接近し、
安定した。
【００２４】〔従来例３〕図６のに示す通り、最終化
成段の化成電源装置の出力電流は、Ｃ点の電圧２０Ｖと
化成電源装置の総出力電流（約２５５０Ａ）の比は、
０．００８程度であるにもかかわらず、約５５０Ａを中
心に、大きく振動する状態となった。
成段の化成電源装置の出力電流は、Ｃ点の電圧２０Ｖと
化成電源装置の総出力電流（約２５５０Ａ）の比は、
０．００８程度であるにもかかわらず、約５５０Ａを中
心に、大きく振動する状態となった。
【００２５】〔従来例４〕また、Ｃ点の電圧が、３０Ｖ
となるように化成電源装置を定電圧制御した場合、図６
に示すとおり、最終化成段の化成電源装置の出力電流
は、大きな振動を示しながらも、速やかに減衰し、最終
化成段の電流は、一定の値に安定する結果を得た。更
に、Ｃ点の電圧（検出電圧）が３０Ｖを超える場合に
は、上記の出力電流は速やかに減衰するので、本発明に
よる制御は必要なく、従来の技術によって生産可能であ
る。
となるように化成電源装置を定電圧制御した場合、図６
に示すとおり、最終化成段の化成電源装置の出力電流
は、大きな振動を示しながらも、速やかに減衰し、最終
化成段の電流は、一定の値に安定する結果を得た。更
に、Ｃ点の電圧（検出電圧）が３０Ｖを超える場合に
は、上記の出力電流は速やかに減衰するので、本発明に
よる制御は必要なく、従来の技術によって生産可能であ
る。
【００２６】種々の条件で調査した結果、本化成設備で
は、Ｃ点の電圧が３０Ｖ以下の場合でも、Ｃ点の電圧と
化成電源装置の総出力電流との比が、０．０１を越える
条件では、従来の化成電源装置でも運転可能であると判
断されたが、本発明の方法により化成電源装置を制御し
た場合には、より安定な運転ができることは明らかであ
る。
は、Ｃ点の電圧が３０Ｖ以下の場合でも、Ｃ点の電圧と
化成電源装置の総出力電流との比が、０．０１を越える
条件では、従来の化成電源装置でも運転可能であると判
断されたが、本発明の方法により化成電源装置を制御し
た場合には、より安定な運転ができることは明らかであ
る。
【００２７】上記したように、アルミニウム電解コンデ
ンサ用陽極箔の化成設備に使用される化成用電源装置に
おいて、化成設備の最終段の化成槽と化成箔間の検出電
圧を逐次、ＰＩＤ演算処理して求めたデータに基づい
て、電圧または電流出力を制御することを特徴とする本
発明の化成電源装置の制御方法は、特に、３０Ｖ以下の
低圧用化成設備に取り付けられた場合に、最終化成段の
化成電源装置の出力電流を安定化させることができ、化
成設備の大型化、化成用電源装置の大電流化に対応する
ことができる。
ンサ用陽極箔の化成設備に使用される化成用電源装置に
おいて、化成設備の最終段の化成槽と化成箔間の検出電
圧を逐次、ＰＩＤ演算処理して求めたデータに基づい
て、電圧または電流出力を制御することを特徴とする本
発明の化成電源装置の制御方法は、特に、３０Ｖ以下の
低圧用化成設備に取り付けられた場合に、最終化成段の
化成電源装置の出力電流を安定化させることができ、化
成設備の大型化、化成用電源装置の大電流化に対応する
ことができる。
【図１】本発明によるＰＩＤ演算回路を接続した化成設
備の最終段の概念図である。
備の最終段の概念図である。
【図２】図１の化成設備の最終段の等価回路図である。
【図３】従来の化成設備の最終段の概念図である。
【図４】図３の化成設備の最終段の等価回路図である。
【図５】図１および図３の化成設備のコンピュータによ
るシュミレーション結果である。
るシュミレーション結果である。
【図６】図１および図３の化成設備の実働試験結果であ
る。
る。
Ａ 給電部 Ｃ 電圧検出部 Ｒ１ 箔の等価抵抗 Ｒ２ 化成液の等価抵抗 Ｄ ダイオード Ｃａ 化成皮膜の生成に必要な電気量を、等価的にコン
デンサに置き換えた容量
デンサに置き換えた容量
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の
化成設備に使用される化成用電源装置において、 最終段の化成槽と化成箔間の検出電圧を逐次、比例
（Ｐ）・積分（Ｉ）・微分（Ｄ）演算処理して得られた
データに基づき、電圧または電流出力を制御することを
特徴とする化成用電源装置の制御方法。 - 【請求項２】 上記の検出電圧が３０Ｖ以下であること
を特徴とする、請求項１記載の化成用電源装置の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13797999A JP2000331894A (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の化成用電源装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13797999A JP2000331894A (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の化成用電源装置の制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000331894A true JP2000331894A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15211225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13797999A Pending JP2000331894A (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | アルミニウム電解コンデンサ用陽極箔の化成用電源装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000331894A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003059779A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ |
| JP2003059768A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Nippon Chemicon Corp | 固体電解コンデンサ |
| JP2003059776A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Nippon Chemicon Corp | 固体電解コンデンサ |
| JP2003109872A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nippon Chemicon Corp | 電解コンデンサ |
| JP2003109867A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Nippon Chemicon Corp | 固体電解コンデンサ |
| CN104867677A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-08-26 | 南通华裕电子有限公司 | 一种铝电解电容器极性病变去除方法 |
| CN105977061A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-09-28 | 宝兴县剑锋制箔电子有限公司 | 带等电压保护电路的电极箔生产线 |
-
1999
- 1999-05-19 JP JP13797999A patent/JP2000331894A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105977061A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-09-28 | 宝兴县剑锋制箔电子有限公司 | 带等电压保护电路的电极箔生产线 |
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