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      DX發(fā)射機阻隔風機控制器應急備份設(shè)計

      2013-10-08 03:04:46譚林熊阿偉
      中國科技信息 2013年23期
      關(guān)鍵詞:接口板發(fā)射機端子

      譚林 熊阿偉

      海峽之聲廣播電臺,福建 福州 350400

      1 概述

      在DX600全固態(tài)中波廣播發(fā)射機中,合成器阻隔負載的冷卻系統(tǒng)由風機控制器和三臺阻隔風機組成。正常工作時,阻隔負載上沒有耗散功率,三臺阻隔風機以低速(頻率為24HZ)運行,對機箱排熱風。當發(fā)生一個功放單元(PB)關(guān)斷或其他情況使得阻隔負載上有電流,三臺阻隔風機就立即切換到高速運轉(zhuǎn),以對阻隔負載進行冷卻。一旦阻隔負載上的電流下降到正常值,這些阻隔風機又返回到低速運行[1]。當風機控制器發(fā)生故障時,不僅風機無法運轉(zhuǎn),還會發(fā)送故障狀態(tài)信號給發(fā)射機CCU接口板,致使發(fā)射機關(guān)機,從而造成重大停播事故。本文針對這一情況,闡述了一種阻隔風機控制器應急備份電路的設(shè)計。該設(shè)計的主要目的是減少因發(fā)射機風機控制器故障而造成的停播事故,進一步提高發(fā)射機安全播出的可靠性。

      2 原冷卻系統(tǒng)工作原理

      DX600發(fā)射機合成器阻隔負載冷卻系統(tǒng)控制電路如圖1所示。

      圖1 阻隔風機控制電路

      該電路由輸入電源保險開關(guān)、合成器風機控制器、控制線路和阻隔風機四個部分組成,其中風機控制器為保德公司15H系列的15H401,采用PWM調(diào)制、V/f控制型馬達控制逆變器,輸入額定電壓為460V,輸入額定頻率為50HZ,額定功率大小為7.5馬力[2],輸入端子TB1的L1、L2、L3接三相輸入電源,輸出端子TB2的T1、T2、T3連接到三相阻隔風機。在DX600發(fā)射機應用中其選用的工作模式是15SPEED控制模式,在此模式下風機控制器控制端口J5的定義和實際連線如圖二所示。風機的運轉(zhuǎn)頻率是由該J5端子的11~14組成的四位二進制信號來控制,其真值表及對應的運轉(zhuǎn)頻率如表1所示。當DX600發(fā)射機運行正常時,理論上阻隔負載電阻上沒有電流,不會消耗功率,但實際上三個PB不可能完全平衡[3]。這樣,阻隔電阻上就會產(chǎn)生一定電流,消耗一定功率。正常狀態(tài)下,CCU接口板根據(jù)檢測到阻隔電阻上電流情況輸出二進制的控制信號“0010”到風機控制器的J5端子的11~14,使阻隔風機運行在24HZ頻率下;當發(fā)射機三個PB間輸出功率嚴重不平衡時,阻隔負載上通過的電流會增大,消耗功率增大,CCU接口板輸出二進制的控制信號切換到“1001”,而使風機運轉(zhuǎn)頻率增加到54HZ。

      圖2 風機控制器J5端子定義與實際連線

      表1 15 SPEED 模式下速度控制真值表

      風機控制器端口J5-19至J5-22是狀態(tài)信號輸出接口,其信號輸入到CCU接口板中,以反饋風機控制器的運行情況,而使發(fā)射機進行正確的控制。當風機控制器運行正常時,J5-19輸出低電平,J5-22輸出高電平,發(fā)射機能正常運行;當風機控制器發(fā)生故障時,J5-19輸出變?yōu)楦唠娖?,J5-22輸出變?yōu)榈碗娖?,使發(fā)射機不能正常工作。

      3 線路設(shè)計

      依上所述,當風機控制器發(fā)生故障時,一是阻隔風機會因此而停止運轉(zhuǎn),二是發(fā)射機會因風機控制器的故障信號而關(guān)機,在沒有備份風機控制器的情況下,會造成長時間的停播。基于這兩個方面的因素,設(shè)計一條阻隔風機變頻器應急備份線路顯得尤其重要。

      3.1 加裝備份風機控制器

      如圖1所示,風機控制器A1U1經(jīng)TB2對三臺并聯(lián)的阻隔風機進行控制,每臺阻隔風機前端都有一個保險盒,每個保險盒內(nèi)有三個5A的保險。此外,還有一備用保險盒(F10、F11、F12),后端未接阻隔風機。依據(jù)發(fā)射機阻隔風機及其控制器的實際布線和布局,我們采用了加裝一臺風機控制器來備份原風機控制器的方案。該方案在風機控制器TB2的后端加一空氣開關(guān),并在應急時將A1B3處的5A保險換成30A保險后接至備份風機控制器的輸出。這樣一來,就可以用備份風機控制器對阻隔風機進行控制了。

      圖3 阻隔風機備份改造線路圖

      由于原裝保德風機控制器價格昂貴,備份風機控制選用了國產(chǎn)的風機控制器,型號為VFD055B43A的臺達VFD-B系列向量型交流馬達驅(qū)動器,其額定輸入電壓與額定輸出功率與原裝風機控制器相同,其控制參數(shù)設(shè)置為:V/F控制方式,最高操作頻率設(shè)定為60HZ,電機額定頻率設(shè)定為60HZ,電機額定電壓設(shè)定為440V,輸出頻率上限設(shè)定為54HZ,輸出頻率下限設(shè)定為24HZ,第一頻率指令來源設(shè)定為由數(shù)字操作器輸入,第一運轉(zhuǎn)指令來源設(shè)定為由數(shù)字操作器輸入。

      3.2 解除故障狀態(tài)信號

      在備份了風機控制器后,進行應急操作時,發(fā)射機還是無法開啟。這是因為CCU接口板檢測到了來自主用風機控制器的J5-19、J5-22的故障信號。為確保在運行備用風機控制器時發(fā)射機能正常開啟,需要向CCU接口板發(fā)送正常的“READY”和“FAULT”信號。因此,在線路中加裝切換開關(guān)S1將控制器狀態(tài)信號線J5-19接地、J5-22甩開懸空,如圖3所示。這樣風機控制器正常運行的狀態(tài)信號送往CCU接口板,發(fā)射機就能夠正常開機了。

      4 應急操作步驟

      當因主用風機控制器故障導致發(fā)射機停機時,通過幾個簡單的操作步驟就可以快速將備份風機控制器投入運行,從而迅速重啟發(fā)射機,恢復播出。具體應急操作步驟如下:

      (1)將主用控制器下方切換開關(guān)S1撥至“應急”位置;

      (2)轉(zhuǎn)動主用控制器保險開關(guān),關(guān)斷主用控制器輸入電源;

      (3)將主用控制器電源輸入保險移至備用保險盒;

      (4)關(guān)斷空開K2,合通空開K1;

      (5)啟動備用風機控制器;

      (6)重啟發(fā)射機。

      5 結(jié)束語

      該阻隔風機變頻器應急備份線路投入使用后,線路運行穩(wěn)定可靠。在關(guān)斷主用風機控制器后,可迅速切換使用備份風機控制器運行。該設(shè)計完善了發(fā)射機阻隔風機控制系統(tǒng)的備份措施,使發(fā)射機運行更加穩(wěn)定可靠,大大提高了安全播出的可靠性。

      [1]廣播電視發(fā)送與傳輸維護手冊,第十分冊。

      [2]BALDOR 15H401 變頻器技術(shù)維護說明書。

      [3]潘壯志.DX-600中波發(fā)射機并機網(wǎng)絡(luò)變頻器工作原理和維護. 廣播電視信息,2008.3。

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