WDY-1型三相自动调压稳压电源常见故障分析
2012-07-18刘建忠
刘建忠
(烟台广播电视台招远罗山转播台,山东 烟台265400)
三相交流稳压电源是广播电视播出设备中不可缺少的重要设备,它对于保障广播电视节目的安全播出,广播电视发射机的安全正常运行起着不可替代的作用。WDY-1型三相自动调压稳压器因其调压原理简单,便于修理维护,而广泛地应用在各广播电视发射台。
1 稳压器的工作原理概述
三相交流稳压器是由接触调压器和控制器组成的一个简单闭环控制系统,当输入的交流电压或负载电源出现波动时,由该稳压器的输出端取得电压的偏差信号,经过控制取样和比较放大以后,驱动稳压器顶端的可逆执行电机D对稳压器进行自动调节,使稳压器的输出电压重新回到额定值的范围内,从而达到调压稳压的目的。稳压器的输出电压调节由可逆电机D的顺(或逆)时针运转来进行,并带动大齿轮传动盘、通过移动碳刷、对调压线圈进行不同的位置控制。电机D的工作转动频繁程度,取决于输入市电的波动大小,控制电压输出范围和电机的惯性。
自动调压控制器电路如图1。从稳压器输出端a、b引来的交流380 V电压,接到自动调压控制器接线排JX的1、2端。经过变压器B1、B2降压后,在变压器的次级形成自动调压控制器工作时用的几组低压交流电源,B1次极上的交流33 V电压经过整流、滤波、稳压后,最后形成直流12 V的电压,作为线性放大器的工作电源。B1次极的11、12端形成交流5.6 V电压,经过整流、滤波后,作为取样电压U1分别加在两个线性放大器JC1、JC2的3、2端。B1次极的9、10端生成交流18 V的电压经过整流、滤波、稳压后作为设定的直流基准电压,从电位器W1的分压抽头取出,分别加到线性放大器的JC1、JC2的2、3端。变压器B2的次级12、7端生成6.3 V的交流电压,通过直流继电器J1、J2的接点J12、J22作为升压(或降压)指示灯的电源和稳压器工作指示灯的电源。B2的8、5端为127 V交流电压,通过继电器J1、J2的另外两个接点J11、J21的分别吸合,控制可逆电机D的正反向运转。
U1为取样电压,当交流稳压电源的输出电压升高到超出额定值精度的范围时,取样电压也相应的升高。线性放大器JC1、JC2的2端为反相端,3端为同相端。根据运算放大器输入、输出反相的工作原理,运放IC1输出端为正,使开关电路放大器VT1导通。继电器J1的接点J11吸合,交流127 V电压驱动电机D转动,通过大齿轮盘带动稳压器内调压线圈上碳刷的移动,从而降低输出电压。J12的吸合为降压指示灯ZD1的通电闪亮形成了通路。此时,运算放大器JC2输出为负,开关放大器VT2截止不导通,继电器J2不吸合。当输出电压降低到额定的数值范围以后,IC1输出端输出为负,放大器VT1变为截止状态,继电器J1的接点J11释放,断开电机D的工作电压,电机运转停止。
当稳压电源的输出电压降低到小于额定的精度范围最小值时,取样电压U1也相应的降低,此时,运算放大器IC2输出为正,并使开关电路VT2导通,继电器J2的接点J21吸合,驱动电机D通过大齿轮盘带动稳压器内调压线圈上的碳刷反方向移动,使得稳压器输出电压升高。J2的另一个接点J22的吸合为升压指示灯ZD2的通电闪亮形成了通路。同理,运算放大器IC1输出为负,开关放大器VT1截止不导通,继电器J1不吸合。
当稳压器的输出电压在额定值的变化范围内时,运算放大器IC1、IC2都输出负的信号,开关放大器VT1、VT2均不导通处于截止的状态,继电器J1、J2均不吸合,驱动电机D也不转动,稳压器输出指示正常。
图1 自动调压控制器电路原理图
2 故障现象
WDY-1型三相自动调压稳压电源在工作中常见的故障现象有:升(降)压指示灯亮了以后不熄灭;稳压器的输出电表指示偏离正常设定的值;面板电表指示的电压数值偏高(或偏低)。稳压器的自动调压功能丧失,若长期如此,过高的输出电压则很可能造成发送设备的器件损坏。若电压偏低,又能导致发送设备控制器件(如继电器)不能正常工作。
3 故障分析
造成上述指示灯不灭的故障现象,是由如下多方面因素形成的。
(1)首先可逆电机D的轴承由于长时间工作在热环境中(主要是调压线圈工作时散发的热量),长期正反向的频繁转动,容易造成电机轴承缺油干涩;另外,位于电机轴承上方的齿轮与大齿轮盘啮合处的长期反复磨合,掉下来的铁屑沫也容易卷进到轴承里面去,严重时甚至影响到轴承的顺畅转动。当电机轴承不能转动没法带动齿轮盘工作的时候,输出电压的不正常,导致继电器J1(或J2)的接点一直吸合,这是造成指示灯长亮不灭的原因之一。
(2)由于自动调压控制器的继电器J1、J2接点在调压时经常处于吸合、释放状态,触点打火氧化以后容易形成粘连。造成触点该释放的时候却失灵粘住了,致使执行电机D总是处于加电运转状态,调压线圈上的碳刷移动超越了保护极限,保护开关K1(或K2)常闭点断开,电机D断掉交流127 V电压,电机停止运行,最后碳刷停在了调压线圈的端头,起不到调压的作用。这也是造成调压指示灯长亮不灭的原因之一。
(3)在调压器齿轮盘拆卸、安装过程中,由于安装不到位,螺丝没有拧紧,或是在大齿轮盘正反向的转动过程中,固定在转动轴上的碳刷转动部件的螺丝松动,都有可能引起上述故障现象的发生。
4 解决的办法
当调压控制器上的基准电压电位器W1的调节位置不当时,容易引起三相交流稳压电源输出电压指示偏高(或偏低),可以用扁口螺丝刀微调稳压电源后面的基准电位器W1。调整时最好两个人配合操作,一人负责观察面板电表指示,一人负责调整电位器。先朝一个方向轻轻转动,方向不对时,换向调之。如果发生继电器触点粘连现象,可以更换新的继电器来解决。
在应急状态下,当稳压器发生故障时,在稳压器顶端的大齿轮转盘可以手动转动的情况下,将自动调压控制器接线排JX上1、2端的交流380 V引线拆除一根并悬空,解除自动调压控制。用手轻轻转动大齿轮盘,并注意观察稳压器面板的电压表指示,当电表显示在额定的交流工作电压380 V时,也可以供发送设备的正常运行。此举是在重要播出中出现稳压系统故障时,采取的应急措施。
5 总 结
在三相交流稳压器的工作中,由于发送设备的长时间运行,当外电电压波动变化时,稳压器就要随时进行调压工作。传动部分长时间频繁转动,有可能造成转动轴上螺丝的松动。螺丝发生松动时,转动轴在转动时会发出刺耳的奇怪声响,这一点在巡机过程中应当特别加以留意。对于固定在稳压器转动轴部位的螺丝,应当定期的进行检查、紧固。还有就是要定期清理散落在调压器线圈和可逆电机轴承上的灰土和尘屑,保持稳压器内部的清洁。要定期对可逆电机的轴承加注润滑油,保证其运转顺畅。对于调压线圈上的碳刷应定期检查其磨损程度,对于磨损严重,接触不良的碳刷要及时更换。