楊敏

【摘要】為了提高燈絲使用壽命及保護(hù)電子管，SW100B型100kW短波發(fā)射機(jī)采用TK4A調(diào)壓控制器來(lái)控制感應(yīng)式調(diào)壓器工作，讓燈絲電壓升壓及降壓時(shí)都采用連續(xù)變壓，從而保證不會(huì)因?yàn)闊艚z電壓突變?cè)斐衫瓟酂艚z的情況。

【關(guān)鍵字】燈絲壽命;TK4A調(diào)壓控制器;感應(yīng)式調(diào)壓器

SW100B型100kW短波發(fā)射機(jī)高末級(jí)采用FU616真空電子管，其輸出功率為100kW，燈絲電壓為15V，燈絲電流為180A。該電子管價(jià)格昂貴，是發(fā)射機(jī)主要部件之一，為了更好的保護(hù)及延長(zhǎng)其使用壽命，采用了TK4A調(diào)壓控制器來(lái)控制感應(yīng)式調(diào)壓器工作，使其燈絲電壓，在升壓時(shí)，由0V連續(xù)升至380V，降燈絲時(shí)，穩(wěn)壓由380V連續(xù)降至0V，進(jìn)而有效的保護(hù)電子管燈絲及延長(zhǎng)了電子管的使用壽命。下面對(duì)TK4A調(diào)壓控制器的工作原理和故障進(jìn)行分析。

1. 補(bǔ)償式調(diào)壓器及感應(yīng)式調(diào)壓器比較

SW100B型100kW短波發(fā)射機(jī)最初采用的是補(bǔ)償式調(diào)壓器供電，該調(diào)壓器在加預(yù)熱燈絲電壓時(shí)，采取的是分兩檔跳躍式升壓，一檔燈絲變壓器初級(jí)加電340V，燈絲電壓13V;二檔燈絲變壓器初級(jí)加至額定電壓380V，燈絲電壓15V。由于電子管冷態(tài)電阻很小，在加燈絲一檔，燈絲變壓器初級(jí)電壓由0V一下跳變?yōu)?40V，燈絲電壓也由0V跳變?yōu)?3V，瞬間燈絲電流流變化量很大。根據(jù)實(shí)際測(cè)量，在零點(diǎn)幾秒時(shí)間內(nèi)燈絲電流If由0A突變?yōu)?61A。這樣，很容易造成燈絲受到應(yīng)力后，變形、甚至拉斷，影響電子管的使用壽命。

當(dāng)發(fā)射機(jī)燈絲供電采用感應(yīng)式調(diào)壓器后，燈絲電壓可由0V穩(wěn)步連續(xù)升至380V，升壓過(guò)程約為50s左右。燈絲電壓由0V連續(xù)升至15V，燈絲電流由0A經(jīng)50s左右時(shí)間逐漸升至額定電流180A，單位時(shí)間內(nèi)電流的變化量不大。降燈絲時(shí)，穩(wěn)壓供電由380V逐漸降至0V，燈絲電流由180A經(jīng)過(guò)50s左右，逐漸降至0A。這樣，避免了電壓突變而產(chǎn)生的強(qiáng)大應(yīng)力，造成燈絲損壞，從而延長(zhǎng)了電子管的使用壽命。

2. TK4A調(diào)壓控制器功能及工作原理

2.1 TK4A調(diào)壓器控制器功能

SW100B型100kW短波發(fā)射機(jī)采用TK4A調(diào)壓控制器后，能實(shí)現(xiàn)加燈絲電壓升壓時(shí)，調(diào)壓控制器為調(diào)壓器馬達(dá)提供一組正相～380V電源，使其正轉(zhuǎn)，燈絲電壓由0V連續(xù)升至380V;降壓時(shí);落燈絲時(shí)，調(diào)壓控制器為調(diào)壓器馬達(dá)提供一組反相～380V電壓，使其反轉(zhuǎn)，燈絲電壓由380V連續(xù)降至0V。

TK4A調(diào)壓控制器通過(guò)調(diào)壓器輸出端進(jìn)行取樣，并將取樣信號(hào)處理后與基準(zhǔn)電壓比較，輸出一組升、降壓控制信號(hào)，分別觸發(fā)升、降壓中間繼電器，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使調(diào)壓器輸出電壓自動(dòng)調(diào)整到穩(wěn)定值的精度范圍之內(nèi)。這樣，就可以保證，在外電上下浮動(dòng)情況下，也可以使調(diào)壓器輸出穩(wěn)定的380V電壓。

TK4A調(diào)壓控制器由上海電壓調(diào)整器廠生產(chǎn)，共有三種工作模式，分別為：手動(dòng)、電動(dòng)和自動(dòng)。

手動(dòng)模式

控制器不對(duì)調(diào)壓器進(jìn)行控制，升降電壓需要人工搖舵輪完成升降壓工作，這也是在調(diào)壓控制器故障時(shí)的一種應(yīng)急處理方式.

電動(dòng)模式

通過(guò)TK4A調(diào)壓控制器面板的升降電壓控制按鈕來(lái)完成升降壓工作，沒(méi)有了人工搖舵輪的繁瑣.

自動(dòng)模式

升降電壓工作由其內(nèi)部電路控制完成，完全處于自動(dòng)控制狀態(tài)，脫離了人工操作，方便、快捷、穩(wěn)定。

2.2 TK4A調(diào)壓器控制器工作原理

圖1是調(diào)壓控制器接線圖。由圖及前文所述可知，發(fā)射機(jī)開機(jī)、機(jī)關(guān)機(jī)指令下達(dá)后，通過(guò)對(duì)調(diào)壓器初級(jí)、次級(jí)取樣，TK4A調(diào)壓控制器通內(nèi)部電路控制SC、JC繼電器，為調(diào)壓器馬達(dá)提供正向或者反向～380V電壓，從而實(shí)現(xiàn)升、降壓功能。同時(shí)，TK4A調(diào)壓控制器還具有上下限位取樣，用來(lái)控制調(diào)壓器輸出在限定范圍內(nèi)。

圖2包含三部分圖，圖2-①屬于發(fā)射機(jī)控制柜及電源柜電路。圖2-②和圖2-③是調(diào)壓控制器內(nèi)部電路，其中圖2-③為繼電器單元。

加電時(shí)，圖2-②中G3.6送出工作指令，使電源柜的繼電器K204及K吸合。低壓配電室的交流380V電壓經(jīng)發(fā)射機(jī)S1刀閘和K204主接點(diǎn)送至調(diào)壓器初級(jí)以及圖1中調(diào)壓控制器的“1、3、5”端子。此時(shí)，～380V經(jīng)過(guò)端子圖1中的7、8端子、K副接、變壓器B1為轉(zhuǎn)向繼電器J提供～220V電源，使轉(zhuǎn)向繼電器J常開接點(diǎn)（1、3）吸合，常閉接點(diǎn)（2、4）斷開。剛加電時(shí)，調(diào)壓器次級(jí)電壓為0，因此圖2-②端子16、17端子取樣回來(lái)電壓為0，該電平經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后，圖2-②中的“比較器單元”輸出升壓電平，該電平通過(guò)圖2-②中的轉(zhuǎn)向繼電器J的1、3接點(diǎn)送至圖2-②中的升/降壓指令形成單元產(chǎn)生升壓指令信號(hào)，升壓指令信號(hào)送至“繼電器單元（圖2-③）”，繼電器單元的ZS繼電器吸合，從而繼電器單元的SC交流接觸器工作，圖1的“11、13、15”端子輸出正相380V電壓，使馬達(dá)正轉(zhuǎn)，調(diào)壓器工作于升壓狀態(tài)。經(jīng)50s左右，調(diào)壓器次級(jí)升至380V，穩(wěn)壓電路工作使其輸出穩(wěn)壓380V。

關(guān)機(jī)時(shí)，圖2-①中的G3.6下達(dá)關(guān)機(jī)指令，繼電器K斷開，K204保持吸合，此時(shí)，調(diào)壓器初級(jí)有380V電壓，調(diào)壓器次級(jí)也還有電壓。此時(shí)，圖2-②中取樣端子16、17雖然有電壓，但是，繼電器K斷開，因此，變壓器B2初級(jí)失電，相當(dāng)于取樣值為0，該電平經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后，圖2-②中的“比較器單元”輸出仍然為升壓電平。但是，由于繼電器K斷開，轉(zhuǎn)向繼電器J失電，其常開接點(diǎn)（1、3）斷開，常閉接點(diǎn)（2、4）吸合。升壓電平相當(dāng)于反相后送入升/降壓指令單元，此時(shí)升/降壓指令單元輸出降壓指令使“繼電器單元（圖2-③）”的ZJ繼電器工作，從而使繼電器單元的JC交流接觸器工作，圖1的“11、13、15”端子輸出反相380V電壓，使馬達(dá)反轉(zhuǎn)，調(diào)壓器工作于降壓狀態(tài)。經(jīng)過(guò)50s左右，調(diào)壓器次級(jí)降至0V，K204此時(shí)斷開，調(diào)壓器初級(jí)失電，落電過(guò)程結(jié)束。

3. TK4A調(diào)壓控制器故障淺析

故障實(shí)例1

故障現(xiàn)象：調(diào)壓器電源指示正常，置電動(dòng)模式情況下，按相應(yīng)升壓、降壓按鈕，有繼電器吸合聲音。但是調(diào)壓器馬達(dá)不運(yùn)轉(zhuǎn)。

故障分析：調(diào)壓器電源指示正常，說(shuō)明圖1中1、3、5輸入380V電源正常。繼電器吸合正常，說(shuō)明調(diào)壓器工作正常。馬達(dá)不運(yùn)轉(zhuǎn)說(shuō)明馬達(dá)供電不正?；蛘唏R達(dá)損壞。供電不正常原因應(yīng)該是圖1中的保險(xiǎn)RD1＼RD2＼RD3損壞一個(gè)或者多個(gè)，造成電源缺相或者完成失電。該故障判斷可以在斷電情況下用萬(wàn)用表測(cè)量保險(xiǎn)即可。若RD1＼RD2＼RD3均正常，則馬達(dá)損壞的可能性大，馬達(dá)損壞則需要更換馬達(dá)。

故障實(shí)例2：

故障現(xiàn)象：調(diào)壓器電源指示正常，置電動(dòng)模式情況下，按相應(yīng)升壓、降壓按鈕，調(diào)壓器工作正常，但是在自動(dòng)模式下，只有降壓指令，無(wú)法完成升壓動(dòng)作。

故障分析：電動(dòng)模式下工作正常說(shuō)明繼電器單元工作正常，馬達(dá)工作正常。只有降壓指令而無(wú)升壓指令，根據(jù)調(diào)壓器控制器工作原理可知，不論加電還是落電，圖2-②中的“比較器單元”都是輸出降壓信號(hào)，升壓信號(hào)需要通過(guò)圖2-②中的轉(zhuǎn)向繼電器J工作才能夠?qū)崿F(xiàn)，因此，該故障可能是“轉(zhuǎn)向繼電器J”損壞或者其供電線路故障造成失電不工作引起。

故障實(shí)例3：

故障現(xiàn)象：調(diào)壓器電源指示正常，置電動(dòng)模式情況下，按相應(yīng)升壓、降壓按鈕，調(diào)壓器不工作，在自動(dòng)模式下調(diào)壓器也不工作，調(diào)壓控制器內(nèi)部沒(méi)有繼電器吸合的聲音。

故障分析：調(diào)壓器電源指示正常，說(shuō)明圖1中調(diào)壓控制器的“1、3、5”端子輸入380V電源正常。電動(dòng)和自動(dòng)模式下都無(wú)繼電器吸合的聲音，說(shuō)明是繼電器單元故障。

4. 結(jié)束語(yǔ)

本文簡(jiǎn)述了TK4A調(diào)壓控制器在SW100B 100W PSM短波發(fā)射機(jī)中延長(zhǎng)電子管壽命的重要作用，以及它的工作原理，由于內(nèi)部芯片屬于公司機(jī)密資料，因此，我們?cè)趯?shí)際維護(hù)過(guò)程中只需把握好各部分功能即可，抓準(zhǔn)故障點(diǎn)，迅速處理。

參考文獻(xiàn)：

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