ＳＢＷ系列稳压器的原理与维护

曾红娟　刘晓亮

摘要：目前广播电视发射台普遍使用数字调制固态发射机作为发射设备，由于固态发射机对供电电源电压要求较高，因此各台都采用稳压电源供电，由于SBW系列补偿式稳压器具有效率高、容量大、稳压范围宽、抗高频感应能力强等优点，广泛用于各广播发射台站，为此做好稳压器的维护、保养工作是确保安全播出的重要内容之一。本文根据笔者在实际工作中的一此体会，阐述SBW系列稳压器的稳压原理与它的日常维护保养。

关键词：稳压器；缺相和相序保护；取样检测

1稳压器的组成

SBW系列补偿式交流稳压器由：补偿变压器、带有滑动触点的接触调压器、伺服驱动机构、控制系统、取样检测系统、保护系统组成，其原理框图见图（一）（图中只画出了一相电路，其它两相电路相同）。图中，ZK为空气开关；JC为交流接触器；K为稳压、非稳压转换开关；T1、T2组成调压系统。T1为接触调压器，有两组可以反向移动的电刷，利用电刷接触位置的变化，使其输出电压的大小和极性都发生变化。T2为补偿变压器，通过改变一次线圈上所加电压的大小和极性，使串联在负载回路上的二次线圈产生幅值和极性可变的补偿电压。

2稳压工作原理

稳压原理见图（二），图中Uin为输入相电压，Uout输出相电压，Uo为稳压器补偿电压。当输入电压Uin改变或因负载变化，使其输出电压Uout改变Uo时，通过取样和伺服系统使T1上的电压发生变化，此变化的电压送到T2的一次线圈，在T2的一次线圈上感应出补偿电压Uo，若使变化的电压值等于补偿电压且相位相反，则输出电压可保持不变，达到稳压的目的。若忽略补偿变压器线圈的阻抗，则其输出电压为：Uout=Uin±Uo

3缺相和相序保护原理

从补偿变压器输出端T2取出的三相电压分别接到C、R1、R2上（见图三），由电工学原理可知，当缺相和相序错误时，接在三相电源中的不对称负载的中性点将发生位移，两只电阻两端将承受相差很大的电压，设R1＝R2＝XC，则当为顺相序时，R1和R2上的电压为：

UR1＝（－0.3－ｊ1.466）U相

UR2＝（－0.3＋ｊ0.266）U相

有效值分别为： UR1＝1.5U相

UR2＝0.4U相

为逆相序时：

UR1＝（－0.3＋ｊ0.266）×U相

UR2＝（－0.3－ｊ1.466）×U相

其效值为：UR1＝0.4U相

UR2＝1.5U相

利用这一原理，当缺相和相序错误时，在R1、R2上的电压变化来控制电压窗口比较器，使稳压器停止工作。

4各系统的主要功能

4.1取样检测系统

取样检测系统包括电压取样和相序取样。电压取样是从调压输出端取出电压，经变压器降压后得到18V和9.2V二种电压，18V电压经整流、滤波、稳压后得到稳定的直流12V电压，经分压后分别取出欠压、过压、升压、降压四种基准电压。9.2V电压经整流、滤波后得到一个随输出电压变化的直流取样电压。将基准电压和取样电压分别送到由集成电路组成的窗口比较器进行比较，输出的比较电压用来控制调器的欠压、过压保护和升、降压。通过调整基准电压值可调节稳压器的稳压精度（在±1%～±5%范围内）和稳压值（在380V±5%范围内）；相序取样从T2的输出端取出A、B、C三相电压，送至由R、C组成的相序检测电路，经检测后的控制信号送到窗口比较器与基准电压进行比较，输出的比较电压用来控制接触器JC的通断。

4.2控制系统

控制系统的主要功能是控制输出接触器JC的通断和调压电机的正、反转（即升、降压），控制方式分为手动和自动两种，由开关K1选择，当选择手动时，可人工控制稳压器的通、断和输出电压的大小；选择自动时，升、降压由自动控制系统控制。

4.3保护系统

稳压器具有负载过载、伺服电机限位、过压、欠压、缺相（相序）和防雷保护。

负载过载保护由空气开关ZK承担，当负载电流超过额定值时，空气开关会自动断开，从而保护补偿变压器和接触调压器，使其不会因过载而烧毁烧。

伺服电机限位保护由两组限位微型开关组成，一组为上限位，一组为下限位，当电刷滑动触及限位开关时，使触点开路，伺服电机停转，达到越限保护作用。

过压、欠压保护：当输入电源电压高于418V或低于342V时，过压、欠压保护电路发出过压、欠压保护信号，使交流接触器JC线包失电断开，切断稳压器输出。当输入电源电压恢复正常，经延时6秒后，稳压器自动投入运行。

缺相和相序保护：当缺相或相序不对时，相序取样电阻R2上的电压降低，使窗口比较器输出缺相和相序保护信号，使使交流接触器JC线包失电断开，切断稳压器输出。

防雷保护由一组电源避雷器承担。

5稳压器的维护与保养

定期清扫稳压器各器件，使之不留灰尘、污垢，用汽油擦洗干净接触调压器的裸露部分（滑道）上的碳刷移动后留下的碳粉，防止其线圈匝间短路；定期检查碳刷弹簧的弹力，更换磨损严重的碳刷；使用一段时间后（一般为2－3个月）应调整电动机械链条的松紧和螺杆的间隙，使其稍微有点活动的余地即可；定期给链条、滑动螺杆、滑动导轨加润滑油，使其运转灵活；根据实际使用情况，调整好调压器的输入电压（可调电源变压器的输出电压，变压器有三个挡位可调），使调压器的输入电压与输出电压的差值最小，这样接触式调压器的两组移动电刷靠近调压器的中间位置，可减少调压器的无功损耗，降低其工作电流，使碳刷工作时间更长；每季度应检查空气开关、接触器触点接触是否良好，补偿变压器、接触调压器各接点有无松动、变色；每年应对稳压器的所有保护措施进行实验，以防保护设施失效，损坏稳压器。