淺析TSW2500型500kW發(fā)射機(jī)中的馬達(dá)控制系統(tǒng)

段軍宏

摘 要：文章主要介紹了TSW2500型發(fā)射機(jī)中馬達(dá)控制系統(tǒng)的基本組成和工作原理，并總結(jié)歸納了TSW2500型發(fā)射機(jī)馬達(dá)控制系統(tǒng)的供電、調(diào)諧、開新頻率以及嘗試開帶外頻率的過程和方法。

關(guān)鍵詞：馬達(dá)；控制；調(diào)諧；帶外頻率

引言

在TSW2500型500KW發(fā)射機(jī)中，馬達(dá)控制系統(tǒng)作為一個不可或缺的單元，起著至關(guān)重要的作用，它是TSW2500型500KW發(fā)射機(jī)自動調(diào)諧的命門，一旦馬達(dá)控制出現(xiàn)問題，后果將不堪設(shè)想，下面就同大家一起探討TSW2500型500KW發(fā)射機(jī)中的馬達(dá)控制系統(tǒng)，以共同提高。

1 馬達(dá)控制體統(tǒng)的基本組成和作用

在TSW2500型500KW發(fā)射機(jī)中共有13個MP馬達(dá)和5個MS馬達(dá)開關(guān)，13個MP馬達(dá)中，MP01和MP13為異步交流馬達(dá)，其余則為直流馬達(dá)；5個MS馬達(dá)開關(guān)為交流馬達(dá)。這18個調(diào)諧馬達(dá)均受控于馬達(dá)控制器板YCS08板同SCS01控制器板一同構(gòu)成的計(jì)算單元，這個計(jì)算單元主要完成以下幾項(xiàng)功能：控制所有馬達(dá)位置單元（MP）；控制所有馬達(dá)開關(guān)單元（MS）；執(zhí)行來自ECAM的命令；完成手動面版的控制功能（可脫離ECAM操作）；設(shè)置FD值，進(jìn)行測量校正。

2 直流馬達(dá)和交流馬達(dá)的區(qū)別及供電

2.1 直流馬達(dá)和交流馬達(dá)的主要區(qū)別

（1）交流馬達(dá)：啟動后以一固定速度動作，適用于元件小范圍調(diào)諧，它的輸出功率小（0.5-100W），機(jī)械特性是非線性的，會給系統(tǒng)的穩(wěn)定和校正帶來困難，它本身轉(zhuǎn)子的電阻大，損耗大，效率小。

（2）直流馬達(dá)：啟動后可在不同的速度下動作，可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，也可精確定位，適用于精密元件的調(diào)諧，它的輸出功率大（100-750W）。

（3）馬達(dá)開關(guān)只有在高末電子管屏壓為零的情況下調(diào)整，只要切換任一馬達(dá)開關(guān)，則從馬達(dá)控制器板YCS08板和順序控制板YCS04板中有一特殊的控制信號使之強(qiáng)行關(guān)閉TSM電源，所以在高壓狀態(tài)下手動調(diào)諧則不可動MS馬達(dá)開關(guān)的位置。

2.2 直流馬達(dá)和交流馬達(dá)的供電

2.3 馬達(dá)的位置信息控制

KM30吸合的條件是機(jī)器必須至少在“AUX”狀態(tài)，當(dāng)機(jī)器關(guān)機(jī)后加到“AUX”，控制器會對所有的馬達(dá)開關(guān)位置均顯示為（？），而不是（ON）也不是（OFF），這是因?yàn)榉答佇盘栔伙@示“馬達(dá)開關(guān)到達(dá)某個位置/馬達(dá)開關(guān)在移動”，在第一個移動指令執(zhí)行前，該馬達(dá)開關(guān)的確切位置是不可知的，我們可在手動下調(diào)節(jié)，也可重新倒個頻率，讓檢測器檢測開關(guān)的位置。MP馬達(dá)都聯(lián)結(jié)有一個高分辨率的十圈電位器，提供位置信息的信號，同時設(shè)置兩個終端限位器，到達(dá)終端使電機(jī)停轉(zhuǎn)，而MS馬達(dá)開關(guān)是兩個有終端位置的開關(guān)，就是馬達(dá)開關(guān)必須在兩個終端位置中的一個。

3 馬達(dá)的自動調(diào)諧

馬達(dá)驅(qū)動，帶動可調(diào)的電容、電感的變化，達(dá)到調(diào)諧的目的。

3.1 自動調(diào)諧順序

這一順序隨著自動調(diào)諧命令而開始，并且保持自動調(diào)諧狀態(tài)，直到馬達(dá)控制器接到下一命令為止。誤差錯誤分為兩種：（1）大誤差錯誤：發(fā)生大誤差時發(fā)射機(jī)立即啟動調(diào)諧順序。（2）小誤差錯誤：發(fā)生小誤差錯誤時，在一定的時間，小的調(diào)諧誤差將被累計(jì)，達(dá)到大的誤差錯誤時發(fā)射機(jī)啟動調(diào)諧順序。

3.2 細(xì)調(diào)諧

3.2.1 驅(qū)動級細(xì)調(diào)諧

對高末柵極推動電流（Ig1V2）的調(diào)整為兩個方面：（1）調(diào)諧射頻網(wǎng)絡(luò)將驅(qū)動級的反射調(diào)到最小，以鑒相器∮1作為調(diào)諧依據(jù)，∮1和CTK12-1的負(fù)載阻抗有關(guān)，要獲得高末柵極（Ig1V2）的最佳值2A，則∮1=0，此算法由控制器執(zhí)行。（1）設(shè)置前置放大器的放大倍數(shù)，以使高末柵流（Ig1V2）達(dá)到合適的幅度，它通常是設(shè)置射頻衰減器的衰減量控制寬放的輸出來達(dá)到此目的，操作可由用戶提供Ig1V2的額定值（GNOM）。在播音過程中，馬達(dá)控制器根據(jù)鑒相器∮1提供的數(shù)據(jù)來細(xì)調(diào)MP02和MP04及RFAT值，如果不鄉(xiāng)讓其動作，可在MENU 6中Driver的設(shè)置來禁止驅(qū)動級自動調(diào)諧。

3.2.2 末級細(xì)調(diào)諧

末級細(xì)調(diào)諧根據(jù)以下兩點(diǎn)：（1）發(fā)射機(jī)輸出到天線的功率達(dá)到預(yù)設(shè)功率。（2）發(fā)射機(jī)的效率最佳。著兩者都是高末電子管V2屏極阻抗的函數(shù)，而屏極阻抗取決于射頻網(wǎng)絡(luò)的調(diào)諧（3∏網(wǎng)絡(luò)）。決定高末細(xì)調(diào)諧的三個量為：VaV2（高末屏壓），Pfwd （輸出功率），∮2（鑒相器2）。VaV2決定額定輸出功率，Pfwd決定實(shí)際輸出功率的入射功率，∮2決定高末級陽極的阻抗。調(diào)整MP05、MP06、MP07、MP08、MP09、MP11可使Ig2V2（4A），IaV2（40A），VaV2（13.7KV），APD（最?。琍fwd達(dá)到預(yù)設(shè)。當(dāng)輸出功率出現(xiàn)問題時，發(fā)射機(jī)自動調(diào)諧MP10、MP11值，可以通過改變MENU6中FINAL的設(shè)置來禁止末級自動調(diào)諧。

3.3 粗調(diào)諧

粗調(diào)諧是指馬達(dá)調(diào)整到工作頻率預(yù)置調(diào)諧位置的過程，其依據(jù)是主機(jī)中預(yù)存頻率的數(shù)據(jù)，其中，新開頻率的馬達(dá)預(yù)置位置可通過內(nèi)插法計(jì)算得到。

4 脫離ECAM，在YCS08板上手動操作加高壓

當(dāng)主機(jī)死機(jī)時，可甩開ECAM直接在YCS08板上手動設(shè)置各個馬達(dá)數(shù)據(jù)，開關(guān)的關(guān)斷和各個校準(zhǔn)值，然后加高壓。CPFD：輸出功率校準(zhǔn)值，CPRV：反射功率校準(zhǔn)值，CPH1：鑒相器1校準(zhǔn)值，CPH2：鑒相器2校準(zhǔn)值，RFAT：射頻衰減器校準(zhǔn)值，GNOM：高末柵流校準(zhǔn)值。

5 開新頻率的調(diào)諧和嘗試開帶外頻率

（1）在一個頻帶范圍內(nèi)，如7.100MHZ～7.600MHZ，發(fā)射機(jī)調(diào)機(jī)時已設(shè)置好7.100MHZ和7.600MHZ的調(diào)諧數(shù)據(jù)（各馬達(dá)位置和校準(zhǔn)值），叫做預(yù)置調(diào)諧數(shù)據(jù)。如果我們要開7.300MHZ的頻率叫用戶數(shù)據(jù)，所對應(yīng)的數(shù)據(jù)是用戶調(diào)諧數(shù)據(jù)。ECAM根據(jù)工作頻率優(yōu)先從用戶調(diào)諧數(shù)據(jù)存儲器中重找響應(yīng)的調(diào)諧數(shù)據(jù)，如果沒有，再從預(yù)置調(diào)諧數(shù)據(jù)存儲器中查找，若預(yù)置調(diào)諧數(shù)據(jù)存儲器中也沒有此工作頻率，則采用內(nèi)插法在相鄰的兩個預(yù)置頻率之間通過計(jì)算獲得調(diào)諧數(shù)據(jù)，完成粗調(diào)，發(fā)射機(jī)再根據(jù)載波頻率和負(fù)載阻抗變化進(jìn)行細(xì)調(diào)，ECAM實(shí)時監(jiān)測調(diào)諧過程，根據(jù)相位，負(fù)載和電壓傳感器的信號進(jìn)行修正，教正負(fù)載變化的影響。在此，我們可以認(rèn)為在一個小的頻帶范圍內(nèi)的調(diào)諧數(shù)據(jù)是線性變化的，比如，我們知道7.200MHZ和7.400MHZ的調(diào)諧數(shù)據(jù)，我們可取此兩頻率的調(diào)諧數(shù)據(jù)的中間值來開7.300MHZ的頻率，一般情況下，所有的馬達(dá)開關(guān)和校準(zhǔn)值是不變的，我們只需調(diào)馬達(dá)數(shù)據(jù)。

（2）嘗試開帶外頻率：比如1#機(jī)開7.630MHZ（此頻率對于1#機(jī)是帶內(nèi)頻率而對于其他發(fā)射機(jī)是帶外頻率）可有兩中方法：（1）可把1#機(jī)中的7.630MHZ所對應(yīng)的調(diào)諧數(shù)據(jù)搬到2#機(jī)上，取得粗調(diào)數(shù)據(jù)，后作進(jìn)一步的細(xì)調(diào)；（2）可根據(jù)7.600MHZ和9.250MHZ對應(yīng)的調(diào)諧數(shù)據(jù)大概算出7.630MHZ所對應(yīng)的調(diào)諧數(shù)據(jù)。

6 機(jī)械連接和傳動

（1）齒輪傳動的MP馬達(dá)：MP01、MP02

（2）皮帶傳動的MP馬達(dá)：MO04、MP06、MP08、MP10

（3）連桿傳動的MP馬達(dá)：MP03、MP05、MP07、MP09、MP11、MP

12、MP13

7 結(jié)束語

TSW2500型500KW發(fā)射機(jī)馬達(dá)控制系統(tǒng)在整機(jī)系統(tǒng)中占有重要位置，只有真正掌握了它的運(yùn)行規(guī)律，我們才能在設(shè)備維護(hù)中游刃有余，本篇只是給大家起到拋磚引玉的作用，希望同行中有更好的關(guān)于這方面理論與實(shí)踐的知識，以期一同成長，提高。

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