50KW-PSM短波發(fā)射機(jī)功率模塊和功率控制板原理及常見故障處理

新疆維吾爾自治區(qū)廣播電視局六三五臺 李英杰

本文針對短波發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中功率控制板的原理進(jìn)行了介紹，并提出幾例典型故障及處理故障的方法。

50kW-PSM短波發(fā)射機(jī)終板輸出網(wǎng)絡(luò)由高端調(diào)諧電容3c36、3c37、高端槽線圈3l12、高端負(fù)載調(diào)諧電容3c38、3c39、高端負(fù)載線圈3l13組成，實現(xiàn)調(diào)諧、匹配、濾波功能。在∏-γ網(wǎng)絡(luò)中，除∏網(wǎng)絡(luò)槽線圈3l12外，所有元件均可連續(xù)調(diào)節(jié)。∏型網(wǎng)絡(luò)槽線圈3l12不是連續(xù)可調(diào)的，而是通過切換11個頻帶來改變電感，分段短路。當(dāng)波段開關(guān)選擇波段1時，整個線圈與電路相連；當(dāng)頻帶開關(guān)選擇頻帶2至10時，線圈3l12的短路匝數(shù)逐漸增加；當(dāng)波段開關(guān)選擇波段11時，整個線圈短路。當(dāng)發(fā)射機(jī)改變頻率時，通過選擇不同的頻帶，可以為不同的頻率提供最佳的Q值。介紹了50kWPSM短波發(fā)射機(jī)∏網(wǎng)絡(luò)槽線圈輸出板3l12頻段切換的原理和日常維護(hù)方法，分析了常見故障并提出了處理方法。

1 雙通道線圈3l12頻段切換原理

1.1 槽線圈3l12的結(jié)構(gòu)

槽線圈3112由四個線圈組成。每個線圈內(nèi)120度焊接三個線圈。每個環(huán)上都有兩個可拆卸的線圈。

一個“0”形彈簧片焊接在接觸環(huán)上作為接觸點，稱為“0”形觸點。因此，槽形線圈3112可以根據(jù)需要通過三個短路棒插入接觸環(huán)，電感可以通過“O”形接觸段短路來改變。

1.2 通道線圈3l12波段切換

通道線圈頻帶切換由六單元調(diào)諧控制電氣部件6A2、電機(jī)驅(qū)動放大器（1A4、1A5、1A6）、驅(qū)動電機(jī)組件（3A5、3A6、3A7）、通道線圈（電感器）3l12及其三個短路組成路標(biāo)和絲杠。通道線圈3l12帶通是通過6A2中的控制電路控制電機(jī)驅(qū)動放大器的輸出電壓來驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而通過絲杠驅(qū)動三個短路棒中的一個或多個來短路通道線圈3l12，增加或減少線圈的數(shù)量以實現(xiàn)短路電感的變化。

1.3 通道線圈3l12波段切換控制

當(dāng)發(fā)射機(jī)改變廣播頻率時，需要控制電機(jī)將短路棒驅(qū)動到相應(yīng)的位置。按下通道開關(guān)（鋼琴鍵開關(guān)）使開關(guān)瞬間浮動（正常接地），相當(dāng)于使調(diào)音控制定時器6A2A1的1號端子瞬間得到高電平觸發(fā)信號（通道開關(guān)正常接通，一端接地，即6A2A1端子1低電平接地），其輸出端5為低電平，這樣1K48主觸點上的6A2K25電源給1PS8供電，1PS8輸出的28V電源給1A1、1A2、1A3同時，6A2K25的另一對觸點閉合，為1PS8K1供電。1PS8K1的主觸點向1PS 8K 1提供28V電源，同時驅(qū)動放大器板1A4、1A5和1A6至短路棒電機(jī)。這樣，整機(jī)的8個電機(jī)驅(qū)動板的輸出使8個電機(jī)開始轉(zhuǎn)動。同時，每個電機(jī)驅(qū)動板上的繼電器K1接通，其常開觸點（7，6）（1A1、1A2、1A3、1A7、1A8的K1觸點并聯(lián)，1A4、1A5和1A6的K1觸點并聯(lián)）分別控制6A2A1的觸發(fā)端子3和觸發(fā)端子2，斷開6A2A1的兩個輸出端子7和5，保持低電平，使每個電機(jī)驅(qū)動板獲得28V電源，電機(jī)旋轉(zhuǎn)，直到隨動電位器和激活（預(yù)設(shè)）電位器的滑動端子電壓相等，電機(jī)驅(qū)動板沒有電壓輸出，板上的K1斷電，其觸點（7，6）斷開，6A2A1不能觸發(fā)信號，輸出端子7，5為高電平斷開狀態(tài)，1K48和1PS8K1包斷電，28V電源斷開時觸點斷開并熄滅，電機(jī)停止運(yùn)行。 當(dāng)1PS8K1的主觸點與電機(jī)驅(qū)動放大板1A4、1A5、1A6接觸發(fā)出28V電源時，驅(qū)動電機(jī)組件（3A5、3A6、3A7）的三個電機(jī)轉(zhuǎn)動，絲杠帶動三個短路棒使槽線圈3l12短路，增加或減少線圈數(shù)量，從而改變電流，實現(xiàn)帶通切換。

1.4 槽線圈3l12帶開關(guān)電機(jī)組件，導(dǎo)螺桿，短路棒

在電機(jī)驅(qū)動放大器輸出功率的作用下，根據(jù)頻帶開關(guān)選擇三個電機(jī)驅(qū)動部件3A5、3A6和3A7。選擇帶值使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過絲杠帶動短路棒，帶動對應(yīng)的短路棒到設(shè)定位置。電機(jī)總成配有機(jī)械限位銷裝置。當(dāng)系統(tǒng)異常時（電機(jī)驅(qū)動放大器總是有輸出），在限位銷裝置上的限位桿組件的作用下，打開限位開關(guān)，使電機(jī)組件機(jī)械地處于短路桿的上下兩端。限制位置，以防止短路棒逃逸到頭部頂部，損壞冷卻水噴嘴或后退，并避免駕駛，直到整個分離動態(tài)放大器和其他部件損壞。由于短路棒在高電壓和高電流下工作，溫度高，需要水冷。

2 通道線圈3l12頻率切換維護(hù)

2.1 控制驅(qū)動部件的維護(hù)

這部分的維護(hù)要加強(qiáng)。不要積太多灰塵甚至“長毛”，以免干擾調(diào)音控制系統(tǒng)，造成電機(jī)來回亂動。調(diào)諧電機(jī)驅(qū)動板的輸出電流應(yīng)定期測量，正常情況下為1.8～2.5A。如果電流過大，說明運(yùn)行阻力大，必須及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。維護(hù)后，在機(jī)器測試中檢查槽短路棒的位置。當(dāng)皮帶到位時，如果短路棒伸出太長或不能接觸到“O”形觸點，就會發(fā)出吱吱聲。否則，應(yīng)及時調(diào)整有源電位計的初始值，以確保短路棒從“O”形觸點伸出約6.5mm。頂桿的活動電位計參數(shù)改變后，應(yīng)及時更新自動存儲值，否則短路棒不到位，出現(xiàn)故障。

2.2 電機(jī)零件的維護(hù)

定期檢查電機(jī)組件上的限位銷、彈簧叉和隨動電位器是否松動。否則，時限應(yīng)該是無限的，時限不應(yīng)該是有限的。短路棒伸出過長或沒有伸出“O”型觸頭，甚至不能觸及“O”型觸頭。還應(yīng)定期檢查隨動電位計的焊點、端子和連接銷，以防止因松動而導(dǎo)致的故障。

2.3 槽線圈3l12、短路棒和“0”觸點的維護(hù)

槽形電感線圈的大多數(shù)問題是由短路棒和“O”形觸點之間接觸不良引起的，這可能導(dǎo)致觸點或絕緣支架燒毀。維修時，先使變送器工作在正確的狀態(tài)，保證最高的高端子效率，降低各部件的功率損耗，從而降低感應(yīng)器的工作溫度，使感應(yīng)器上的“O”形觸點接觸良好；其次，及時清理感應(yīng)線圈支架和感應(yīng)線圈，防止灰塵堆積。清潔短路棒和“O”觸點后，添加潤滑油，因為一方面潤滑油可以使短路棒平穩(wěn)運(yùn)行，另一方面灰塵很容易粘附在潤滑油上，在高溫下形成污泥，導(dǎo)致短路棒運(yùn)行不穩(wěn)定，與線圈接觸不良。因此，清潔是必要和及時的，這對線圈支架和槽短路棒螺釘也非常重要。

3 常見故障分析處理

3.1 短路棒不到位的故障

（1）故障現(xiàn)象：檢修后，變送器投入變頻高壓試驗運(yùn)行，第三機(jī)組吱吱作響。

（2）故障分析：關(guān)閉高壓，打開三個單元的門。發(fā)現(xiàn)頻率反轉(zhuǎn)后短路棒不到位，短路棒與“O”形觸頭接觸不良，引發(fā)火災(zāi)。

（3）故障排除：不能前后調(diào)節(jié)的短路棒對應(yīng)于激活的電位計。確認(rèn)短路棒伸出“O”形觸頭約6.5mm，高壓試驗機(jī)正常。

3.2 短路棒同時向終點（上限）移動

（1）故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)頻率反轉(zhuǎn)后，“允許調(diào)諧”指示燈不會熄滅。當(dāng)單元門打開時，發(fā)現(xiàn)具有通道線圈帶切換的電機(jī)驅(qū)動放大器1A4、1A5和1A6總是輸出。

（2）故障分析：關(guān)閉調(diào)諧電源，打開三單元門。發(fā)現(xiàn)三個短路棒同時到達(dá)末端，電機(jī)組件處于上限。手動打開后，三個短路棒通電，同時走到終點，電機(jī)總成也在上限。電機(jī)驅(qū)動功放板沒有-28VDC，但1PS8輸出28V電源正常，1PS8K1主觸點輸入28V電源正常，輸出端子沒有-28VDC。判斷1PS8K1的-28V主觸點接觸不良。故障是三根短路棒同時到達(dá)，電機(jī)部件處于上限，說明問題出在共用電源；如果只有一個短路棒結(jié)束，考慮電機(jī)驅(qū)動板是否對應(yīng)短路棒，或者后續(xù)電位計是否松動或損壞。

（3）故障排除：1PS8K1測試機(jī)正常。

3.3 短路棒抽頭

（1）故障現(xiàn)象：當(dāng)在反向頻帶1中測試發(fā)射機(jī)時，第三單元有異常噪聲，允許調(diào)諧指示器點亮。

（2）故障分析：切斷調(diào)諧電源，打開三單元門。發(fā)現(xiàn)前桿不在，跟隨電位器的電機(jī)組件連桿松動，機(jī)械限位銷動作。經(jīng)檢查，故障是電機(jī)組件隨動電位器連桿松動，導(dǎo)致主動電位器和隨動電位器之間產(chǎn)生電位差，電機(jī)驅(qū)動板一直輸出，調(diào)諧電機(jī)一直轉(zhuǎn)動。由于機(jī)械限位不受限制，短路棒脫出，電機(jī)組件機(jī)械限位的限位銷卡住。

（3）故障排除：復(fù)位前桿下限，連接隨動電位器，恢復(fù)限位銷，連接短路桿，測試各皮帶正常。

（4）故障處理：更換隨動電位器，復(fù)位下限，通電，測試各頻段正常，測試機(jī)正常。

3.4 短路棒抽搐故障

（1）故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)在倒頻段測試，頂桿在8頻段來回移動。

（2）故障分析：在8頻段跟隨電位器的對應(yīng)位置有一個斷點，導(dǎo)致有源電位器和跟隨電位器之間的電位差。電機(jī)驅(qū)動板具有恒定的輸出。調(diào)諧馬達(dá)來回轉(zhuǎn)動，使頂桿位于8。

3.5 半運(yùn)行后短路返回到桿故障

（1）故障現(xiàn)象：新購買的電氣元件在發(fā)射機(jī)上進(jìn)行了測試，測試了頻段1的反向頻率。頻帶2、3、4和5的反轉(zhuǎn)頻率正常，頻帶5和6的反轉(zhuǎn)頻率恢復(fù)到頻帶1。

（2）故障分析：檢查各部件接線，隨動電位器15V引線接反。

（3）故障排除：恢復(fù)后續(xù)電位器的15V引線，通電后測試各條是否正常。