机械与电子  ̄,c科lenc ̄&I技 ech视nology界 Vision 科技・探索・争鸣 数字调幅中波广播发射机检修实例 胡国邦,胡庆庆2 (1.河南省广电局浚县中波转播台,河南浚县456250;2.河南省广电局安阳中波转播台。河南安阳455000) f摘要】本文通过数字调幅广播(DAM)发射机的故7章检修,实例阐述了发射机故障时的检修思路、方法和过程针对数字调幅发射机的逻 辑控制电路和故障保护电路的特点举例说明了在排除机器故障时不能单凭常规方法,还必须扩宽思路采用特殊方法来解决问题。 【关键词】数字调幅发射机;故障检修;实例 .上B十信号输出端,结果插头与线路印制板连接不通.仔细检查该插 头,发现插头与印制板上的焊点有轻微裂纹引起断路.B+信号无法加 中波广播发射台的播出设备自更换成数字调幅发射机至今已有 到双限比较器输入端,监测电路因测不到B+信号而做出故障判断.引 十几年时间,机器已经开始老化。设备故障增多.检修难度加大 数字 起保护电路动作,从而发射机关闭。重新焊接插头,经试机工作正常。 调幅发射机故障保护电路多,控制系统为逻辑电路.有的机器故障不 能单靠测量逻辑电平来判断故障原因.这就要求技术人员检修时拓宽 思路,在维修的方法手段上有所创新.例行故障分析.总结检修经验. 不断提高检修水平 1 中波广播发射台的现状 2发射机的故障检修 故障一:DAM 50kW发射机工作中自动关机.面板显示B+电源 红灯 故障现象表明.发射机自动关闭.是因为直流稳压板上B+电源 工作不正常,发射机产生一类故障关机指令,使机器停止工作 B+电源.是由低压整流+8V电源经过直流稳压后得到的+5V稳 压,专门为调制编码板供电。由于负载较重,极易产生故障,要排除上 述故障,需要对直流稳压电路进行检查 50kW发射机与lOkW发射机不同.电源故障监测保护任务由单 独设立的专用电路完成。稳压器只有在功率控制板送来开机指令时才 图1 B+电源故障保护电路 能正常工作。而10kW发射机的稳压器不用开机指令,合上低压开关 直流稳压板上元件密集.B+电源插头与插座联接较紧.插拔时需 就能工作。电源故障的检测保护.也是由稳压集成电路UC3834自身 再加之印制板厚度较小 平时维护机器如果操作不当. 内部输出的信号控制,不另设专用电路。UC3834是专用稳压集成块, 要有一定力度,极易损坏印制板电路,引起敷铜线条开裂、脱离.或者插头与板上电路 内部设有过热保护、过压、欠压保护电路,可以根据实际需要。做成正 电压输出电源或者负电压输出电源 在输出功率不够时.还可以外接 焊点产生细微裂纹引起故障 有时这种裂纹需要借助放大镜才能发 现。所以.在日常维护机器时要注意这一点 功率管扩大输出功率 故障二:DAM 50kW发射机工作中天线驻波比故障指示灯变红. 检修开始,合上低压开关,对直流稳压器进行检测。为了在不开高 发射机降低功率运行 压情况下也能进行检修.必须把直流稳压板上P 点的u形插件由“正 驻波比零位表头指示升高.这种故障出现,只是降低发射机功率.不影响继续播音。播音结束 常”位置调换到“调试”位置.迫使直流稳压电路工作。 后对发射机进行检修:开低压.观察机器运行状态.天线驻波比零位 根据故障现象,对B+稳压电路进行测量,结果+8V供电正常、B+ 升功率.表头指示缓慢下降,功率升到50kW 输出也正常。再往后测量.编码板上的+5V电压也正常,看来稳压电 表头指示到3。开高压,2.伴随升功率过程.天线驻波比超限保护电路连续动 路并没有问题,故障肯定出在B+电源保护电路。稳压电源故障保护电 时表头指示到1.路,由故障保护输出门N。f4078)和相应的电源故障检测电路组成。 作.随之功率下降至lOkW以下 天线驻波比保护电路设在“输出监测板” 上 正常时驻波检测 在50kW发射机上共有两块调制编码板.即A 和A B+电源以 故障保护电路不动作。当遇到网络失谐,天馈系统 及检测保护电路也同样有两套.两套检测电路的信号汇集到同一个故 电路处于平衡状态.打火、雷电等情况.在天馈线上就会产生较高的反射波,监 障输出门N9。N9的2、3、4、5、9、10、11、12脚在机器正常工作时均为低 原件损坏、测电路检测到有较高驻波产生时发出故障信号。保护电路立即动作, 电平输入。查找故障时,检测N。输入端各脚的电平是关键。通过用仪 这样可以保护功放模块的场效应管不受损坏。 表对N。各输入端进行测量.发现N。的9脚出现高电平,可见故障是 功放模块很快关断,对于不连续的轻微的驻波比故障.只是瞬时关功放和封锁推动信 由9脚电平异常引起。N 的9脚输入信号,是由 编码板送来。 号,并进行非锁存显示 当检测到有连续的驻波比故障时产生“降功 A 编码板上.B+的故障监视电路.是一个由N A、N D等组成双 率”命令.并进行锁存显示 限电压比较器 如图1所示 天线驻波比检测器工作时对射频电流和射频电压分别取样.在对 N A为上限电压比较器。用于监视B+过压。N。 :B为下限电压比 取样信号进行相位调整和幅度调整后.送到变压器T1的初级线圈首 较器.用于监视B 压。N A的7脚是同相输入端,N B的4脚是反 则没有射频电 相输入端,分别是过压和欠压比较器的基准门限电压。电路在正常情 末端。若电流取样信号和电压取样信号同相、同等幅值,一旦有驻波产生.就会有一个或两个取样值相位、幅值 况下.B 号电压值高于欠压基准值而低于过压基准值,比较器输出 流流过变压器.的变化。变压器T1初级线圈中就有电流流过.其次级线圈中就有随着 高电平。N14:D单限电压比较器13脚输出低电平,N 的1脚输出低电 全波整流器在输出端产生一个直流电压,通过逻辑 平.N :D的11脚输出高电平.保护电路不动作,机器正常工作。当稳压 变化的电流通过.电源故障时.B+信号电压高于过压门限或者低于欠压门限.双限电压 保护电路使发射机产生动作 如图2所示。 比较器输出低电平.N :D则输出高电平.N 的l脚输出高电平,N :D 天线驻波比关断保护电路用了一个比较器N,LM360,同相输入 输出低电平.这个低电平被送到功率控制电路,控制电路产生一个关 端3脚接的是可调“参考电压”.它来自天线驻波比故障保护门限调整 机指令使发射机关闭,同时锁定显示板上B做障红灯。 电位器R24 反相输入端2脚接入的是来自驻波比检测器的直流信 对瞰电源故障进行检修:因为N 的9脚电平异常,沿信号流程 号,天线驻波比正常时.反相输入端2脚的电压低于“参考电压”,比较 进行检测,N14:D10脚为低电平,向前测B+电压信号输入点,无信号电 高电平”。若有驻波比升高出现,N,2脚的输入电压 压输入.在B+电源正常的情况下“监测电路”无信号输入,说明问题出 器7脚输出的是“参考电压”值.比较器输出则是“低电平”.N 7脚的保护 在稳压器默信号输出与监测电路信号输入的接通环节。检测稳压板 超过3脚的“science&Techn。 。gy Visi。n科技视界J 57 科技・探索・争|自l Sc科ience&Te技ch视nology界 Vision f1)+230V功放电源有短路故障或者推动级电源未达到适当电 信号一路送到Ns:C 9脚,N :C 8脚输出“低电平”,直接送到调制编码 器.立即使所有功放模块关断;另一路送到单稳态触发器N 的1 压。 f2)推动级放大器无+l15V电压。 脚,其下沿降触发单稳态电路,4脚输出“低电平”,用于显示板上驻波 比故障保护逻辑电路.并通过功率控制逻辑电路降低输出功率,一直 (3)预推动级无+60V电压。 (4)推动级模块故障。 降到N,2脚电压低于3脚门限电压为止。 (5)功率放大器模块损坏太多,使推动级负载变化,输出电。乎低。 (6)推动电源调整器故障,推动级电源不能随外电变化和负载变 化作相应调整 (7)推动级严重失谐,输出电平减小,发射机在欠推动故障时无法 射频电压取样 正常开机。 故障出现时,要透过现象仔细分析原因,有的放矢可以节省维修 — J { 射频电流取样 图2天线驻波比监测保护电路 时间.降低停播率。 故障四:DAM 10kW发射机严重失真 调幅广播发射机的失真度.是发射机的重要技术指标之一,影响 失真指标的因素有多种.其主要原因是:射频输出网络失谐、“二进 制”功放故障和“大台阶”功放故障。 台DAM 10kW发射机出现声音含糊故障,经仪器测试,失真度 在20%以上。(广电标准:甲级失真度在4%以下),观察机器面板指示 一灯正常.表头读数正常。 开始检修时.先检查天馈线及调谐网络,未发现异常。开高压、升 如果是因为射频功率输出网络参数变化引起失真度变差,则网络 功率,察看入射功率和反射功率值均在正常范围之内。通常,如果有较 阻抗和谐振状态就会改变.射频功率也应该跟着变化。现在观察到输 高反射波存在必然会引起反射功率升高.而现在反射功率值正常,说 出功率正常.则可判断网络状态参数正常,故障不是出在功率输出网 明天馈系统完好,实际上并无较高驻波产生。况切,机器在只开低压时 络。机器失真度变差.是由其它电路故障引起。故障排除过程如下: 根本没有射频功率输出.不可能有驻波存在。所以,在这种情况下机器 f 1')‘‘二进制”功放电路故障排除 显示有驻波产生只有一种结论。那就是检测电路本身有故障.随之对 高功率开机,送lkHz等幅信号,用示波器观察射频包络波形,发 “输出监测”板电路进行检查 现波形有明显的均匀的大台阶阶梯。波形不平滑,说明“二进制”功放 开低压.测量输出监测板TP4测试点.有1.6v直流电压(正常为 不工作。 0.8V),测TP9点。有1.7v直流电压(正常为0V),再查N 周围电路未 在MD板插头X2—1处监听12Bit还原音频.也同样音质不佳,证 发现异常。 明是A/D转换后的数字信号有问题。“二进制”功放模块的工作,由数 开高压,升功率50kW.TP4点电压降至0.8v,天线驻波零位表头 据锁存器N 74HC273输出的数字信号控制,更换锁存器N 后,“二进 指示到1-2.保护电路连续动作,机器降功运行 可见比较器N,已损 制”功放工作正常,包络波形变好。但是,用失真仪器测试,失真度仍在 坏.更换N3后试机,机器工作正常,天线驻波零位表头指示在0.5。 10%以上。 内部损坏后各脚电压值均不正常,引起2、3、7脚电压变化,保 (2)功放板推动信号异常故障排除 护电路产生误动作 断开A 板上的熔断器 (230V),开高功率,用双踪示波器 TP4点的电压是比较器N 的门限电压.调整电位器R24可以改 测量功放板IRFP350管子栅极推动信号波形的幅度与相位.找出幅度 变天线驻波比超限保护门限.该点电压对于50kW发射机来说工作频 小,波形差的板子更换掉。经检查情况有两种:一是功放管损坏;二是 率不同时值也不同 推动合成母板上信号线插头接触不良 集成块N,工作电流、电压都很小,通常并不容易损坏,不过在维 (3)查找不良功放板 修机器时不容易损坏的元器件也要考虑到.包括对于新的元件也不能 恢复熔断器F, 开机.功率降至零位。示波器探头接输出监测 忽视。 板上调制检测端子。利用调制编码板上单功放测试开关s:,测试功放 故障三:DAM 50kW发射机自动关机.射频欠推动指示灯变红 板的工作情况 射频欠推动故障出现时。故障处理电路产生关机命令。发射机关 用测试软线一端接A 板上的岛点1孔或2孔(+5V电压),另一 闭,并给出锁存的红色故障指示。 端与调制编码板上锁存器输出端P1一P7插件接通,同时按下开关s , 查找故障须在开机状态下进行.但是.发射机欠推动时无法正常 使该块功放板打开.看包络波幅度有明显增大.否则.功放板没有工 开机,需要采取措施。把显示板如上的TP8测试点接地,解除欠推动 作,属于功放板本身电路有问题。应拔掉更换。 故障保护.把+230V主整电源熔断器脱开(功放板不加电).开机观 这样.对功放板逐块检查.排除所有故障模块。 察:随着试机时间延长.相对推动电压表头指示缓慢下降至40V(正常 经过以上检修,机器失真指标达到甲级以上。 时60~70V),用示波器测功放模块场效应管栅极激励信号电压18vP.P 故障五:DAM 50kW发射机开低压正常,开高压K2不动作 (正常时23~26V )。相对推动电压缓慢下降说明有元件性能不稳,工 故障现象是开高压时主整230V电源一档交流接触器K1吸合. 作参数改变。 二档交流接触器K2不动作 相对推动表头指示电压,取自显示板 射频激励检测电路,该 查找原因:测量功率控制板上K1辅助接点通路在K1吸合时各 样值没有量纲.作为射频激励的相对电平指示 点电压值正常.再测量开关机控制电路的逻辑电平也符合当时的逻辑 根据现象分析,推动输出网络元件工作在高电压、大电流环境,故 状态.所以单靠测量控制电路的逻辑电平和关键点电压值无法确定故 障率较高。推动级输出网络位于推动级机柜的最上方.由推动级功率 障原因。必须转换思路。从其它角度分析问题。 合成器铜棒,串联谐振电容器c,和谐振调整电感铜带组成。首先对网 根据故障时机器的状态分析可知.开机K2不动作主要情况有两 络中的元件进行检查,结果发现串联谐振回路中的电容器C, 种:一是交流接触器K2本身故障:二是开机请求指令信号有问题。动 O.042lxF有过热现象.经测量得知.c,的实际值为0.028txF电容值变 手检查l(2本身以及与K2有关联的周边线路没有发现问题.则怀疑 小,使输出网络严重失谐.电容器损耗很大.随温度的逐渐升高电容值 是开机请求指令延时不够.开机过程中在K2吸合线圈还没有得到吸 越来越小,失谐愈严重。这就形成了上述现象,推动电压缓慢下降,出 合电压时,开机指令就消失了.开机过程中断,无法正常开机,分析发 现欠推动故障 射机的状态表现。在确定没有其它异常情况下.决定采用人为的办法 原机所用电容器为CDM型.这类电容器在这里并不适应.应该 延长K1的吸合时间.来判断故障是否由开机指令引起 换成CY一10型云母电容器或者其它型号的瓷介质电容器。 按下开机按钮。在K1吸合的同时人为延长其吸合时间.听到K2 因为手头没有别的合适元件.就用电子管板调机上的拆机电容器 吸合声后立即释放K1.结果机器工作正常.说明确是开机指令延时不 CCY5—4代替。5600P 5只:2700P 1只并联使用。经过调整谐振电感 够。延长的时间不够满足发射机完成整个开机过程所需的时间要求 铜带使电路谐振,然后开机试运行。机器能正常工作 开机指令信号.由功率控制逻辑电路产生.经过延时电路后去驱动K1 通常情况下,机器出现欠推动故障有诸多因素引起: 吸合。延时电路由单稳态电路N56:A和始间常数电路(下转第61页) 58 l科技视界science&Teehn。 。gy Visi。n Science&Technology Vision 科技视界 科技・探索・争鸣 steealm,进行视角的调整后,即可依次生成面铣、轮廓铣削、钻孔等 在整机装配完成后,使用“干涉检查”确认整机无干涉存在;使用 ma“重心查看”功能查看重心的位置;使用motion功能进行运动仿真。最 路径 在进行u槽和斜槽的路径设计时.应先进行实体转曲面的操 后,可输出二维工程图。 作.并生成曲面曲线。然后利用槽底的轮廓曲线进行铣削加工,这样才 能高效、准确的进行槽型的加工。 2 LYN(S)一1 1 00x500摇床的数控/or T 在检查无刀具碰撞.并且界面形状正确后.可进行后处理。本文选 ercam自带的通用三轴机床的后处理程序 .生成NC程序 摇床的床面 对LYN(S)一1100x500摇床的性能起着关键的作用, 择的是mast先进的床面制造工艺,将极大的改善摇床分选效果 。本文研究了在南 文件 通机床厂生产的VI IOOB型加工中心上加工该床面的方法 该床面的 数控加工.包含工序设计和数控程序设计两个部分。 2.1加工工序设计 本文在V1100B型加工中心上加工该床面时.工序包含四步:对 上表面进行面铣、对四周进行轮廓铣削、对安装面进行面铣和孑L加工、 对u型槽和斜型槽进行加工 其中.最后的槽型加工是关键路径。 3结论 本文在现有技术资料的基础上.采用solidworks软件对LYN(S)一 1 100x500摇床进行了三维建模和优化设计.采用mastercam软件对关 键部件床面进行了数控加工设计.并在南通V1IOOB型加工中心上进 行了数控加工实践。优化设计后的新产品经全国多家选矿院所使用, 槽型的加工,有两种办法:一是直接利用solidworks三维模型,使 用mastelean的三维曲面加工方法 .此方法的参数设置比较简单.但 取得了很好的用户体验。e 是槽型加工有残留较大、加工耗时长:二是选择槽型底部的曲线,使用 【参考文献】 masteream外形铣削功能.选用12ram的平底刀沿底部曲线进行铣削 [1]陈超祥,叶修梓.SOlidworks高级教程简编[M1.北京:机械工业出版社,2010. 加工.此方法加工最符合设计要求.但是在斜面部分由过切发生。经过 [2]曹岩,李云龙-mastercam X6数控加工编程实例精解[M】.北京:化学工业出版 实际测量.第二种方法过切的弧度小于0.1arm.满足床面的工艺要求. 社.2012. 因此,我们采用第二种方法来加工u型槽和斜型槽。 [3]麓山文化.Mastercam X6从入门到精通[M].北京:机械工业出版社,2012. 2-2数控程序设计 [4]贾雪艳.Mastercam X6中文版标准教程[M】.北京:清华大学出版社,2013. 依据前面所讲的第二种方法.将solidworks的床面零件直接导入 [责任编辑:丁艳] (上接第56页)的提升,自动焊接的焊缝探伤整体合格率得到很大的 位现象.导致焊缝部分缝隙不均匀.造成打底焊缝有焊穿的现象,需要 提升(在自动焊接应用前,一次探伤合格率为67.8%,应用自动焊接以 不断调整打底焊接电流.造成焊接质量与工效的降低。同时,由于存在 后.一次探伤合格率提升到了89.8%)。不仅保证了产品质量,而且提 错位.焊缝的中心改变.也造成焊缝的单边、咬边与焊缝尺寸超差的情 高TT效,降低了工人劳动强度,经济效益与社会效应增加明显。 况.因此.在后续工作中要继续深化以自动焊接为中心的工艺提升,提 5结语 升部件的尺寸符合标准.以保证组装后的部件尺寸,以适应自动焊接 的部件要求。以进一步提升焊缝一次性探伤合格率。切实提升工艺与 在枕梁簧座应用自动焊接的过程中,也存在一些问题,需要在后 实物质量,保证机车的运行安全。 续工作中继续进行研究与管理.以便于最好的发挥枕梁簧座自动焊接 设备的效能。 【参考文献】 5.1在使用过程中要及时监控焊接设备状态.因为设备状态的好坏 『1]贺熵,许立勇,谷祥帅.大功率交流电力机车枕梁簧座焊接工艺优化【J】l技术与 将直接影响焊接质量。确保自动焊接设备状态处于良好状态将有效的 市场.2013(2). 确保焊接质量 f2]李世明上海A型地铁铝合金车体结构设计l JI.铁道车辆,2010(4) 5,2在由直焊缝向圆弧焊缝过度过程中.由于变位机需要与机器人焊枪 『3]李海宁.液压支架焊接工艺装备现状与自动化焊接技术解决方案【JJ.煤矿机 随动.同时.圆弧部分气体保护氛围本身较差,因此,突然性的工件转动 械.2006(5). 『4]王元良,周友龙,等扃效节能的细双丝自动焊接工艺及设备的研究【Jjl电焊机, 容易产生气体紊流.造成保护效果减弱,容易造成焊接气孔。我们采用压 低焊枪的方式进行解决.有良好的效果,但无法100%完全消除气孔。 5.3由于侧板圆弧部分压型不够标准,误差较大,在组装过程中有错 [责任编辑:曹明明] (上接第58 f ̄}R48 51.1k C72 3 组成,开机指令信号延时1.6秒后 分析故障原因是:发射机于2001年投入运行于今已有十几年之 机器开启运行.开机信号消失K1释放,开机过程结束。 久.元件老化.系统电路综合参数发生改变,开机过程所需时间加长, 检查单稳态电路:N56:A和时问常数电路元件:R48和C72,经测 开机信号原有的1.6秒延时并没有缩短,但是延长的时间已经不够完 量其数值正常工作状态也正常没有发现问题,决定把电阻R48从 成一个完整的开机过程需要的时间,检修故障时如果要恢复相关电路 51.1k增大到8k试开机K2吸合.机器工作状态一切正常。 原始参数比较困难和繁琐.所以,在判定发射机电路无其它异常时,延 长开指令持续的时间就能把问题解决(图3)。 3结束语 安全播出是广播发射台的生命,遵照广电总局“不间断,高质量, 讲效益。重安全”的十二字方针做好安全播出工作,需要有强大的技术 力量作支撑。 目前.中波发射台正处在技术人员新老更替的阶段,急需迅速提 Kl{3li定 高技术新人的业务能力,然而从实际出发,互通情报,互作经验交流, 开机请示 在检修工作中能得到事半功倍的效果。● 位 [责任编辑:曹明明] 关机复位 图3单稳态延时电路 science&Techn。 。gy Visi。n科技视界J 6’