500kW短波发射机马达调谐控制系统简介
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作者: 景军合
【摘 要】本文主要从TSW2500型500KW短波发射机TX系统YCS08功能开始，接着深度分析其在TX系统中的具体作用入手，着重介绍了马达驱动及开关驱动的控制方式，最后重点分析了其在调谐系统中的重要性及其工作方式，对可能出现在播音期间的故障现象做了简要描述。
【关键词】发射机；YCS08；马达；开关；调谐；限位；粗调；细调
0 引言
本文针对发射机系统单元YCS08功能，从马达驱动和开关驱动工作方式入手，最后对两者在发射机实际播音工作中的不同做了简要的分析，通过对发射机调谐系统的工作原理和可能出现的故障现象作了简要总结，能够清晰全面的了解发射机正常播音中马达控制系统的重要性。
1 马达控制
1.1 硬件
马达控制器板YCS08同SCS01控制器板一同构成一个计算单元来实现以下主要目的：控制所有马达位置单元（MP）；控制所有马达开关单元（MS）；执行来自ECAM的命令。
1.2 马达驱动
DC马达直流电机驱动单元用于移动可连续调节的元件。驱动单元包括一个直流电机，有一个蜗轮用于联结一个高分辨率的十圈电位器，提供位置信息的信号。为了取得所需的元件调节速度，电机通常与需调节的元件直接联结，不再使用其它传动装置；联结电位器的齿轮比分别相适应于各自需调节的元件，以取得需要的位置精度，元件全行程至少应该对应电位器行程的80%。驱动单元的两个终端限位由电机控制来监控，不需要在驱动单元上调节。
AC马达交流电机驱动单元用于移动可连续调节的元件。驱动单元包括一个单相交流电机，有一个平面齿轮用于联结一个高分辨率的十圈电位器，提供位置信息的信号，电机内部装配两个终端限位开关，并且有一个热开关做过荷保护用。电机既可以顺时针转动也可以逆时针转动，通过选择端点连接方式进行转换，联结的十圈电位器同时依相同方向转动，到达终端时，通过电机内部的终端限位开关使电机停转，而2个终端限位可以通过调节2副钝齿轮调整。电位器用于提供马达驱动单元的位置指示信号，也是送到马达控制器的调谐元件的位置信号，同时这个值也被送出，在ECAM上指示马达的位置。为了取得所需的元件调节速度，电机通常与需调节的元件直接联结，不再使用其它传动装置；联结电位器的齿轮比分别相适应于各自需调节的元件，以取得需要的位置精度，元件全行程至少应该对应电位器行程的80%。
需要注意的是：电位器不能转动超过它的硬限位；受控的电容和线圈同样不能调节到超过它们的硬限位。
1.3 开关驱动
驱动单元用于移动一个转换开关，就是有2个终端位置的开关。主动杆是线性移动，有一个与开关移动一致的特别的行程，终端限位开关安装在小盒里面，从外部无法调节，MS电机驱动能够调节的仅仅是主动杆。MS电机驱动的位置由马达控制器通过继电器控制。终端位置通过第3个继电器监控，这个继电器由驱动单元内的终端限位开关控制，就是马达必须在2个终端位置中的1个，监控继电器必须动作，位置信息信号在这些条件下给出。直流和交流驱动器有三种主要定位类型：连续往返驱动，在任意方向最小步执行和尽可能近地驱动到一指定位。
连续驱动和步进由操作者进行初始化，当驱动至指定用于马达驱动器的粗调位置时，马达位置由ECAM的预设和操作者数据存储器中读出。由于交流马达只能用固定速度，它们和直流马达相比控制方式略为简单。齿轮的机械误差通过存储移动方向和所需位置来获得补偿。首先被移动到一个能从右边自动驱动的位置，这就是为什么一个马达开始时可以越过给定位置的原因。一旦马达处于距所需位置的“break distance”[停止距离]便会停下，并认为已正确就位。到达点可以查看，若不在误差范围内，定位全程将重复进行，直至新的停止位和马达数据合乎要求。可提供较慢速的直流马达在接近目标时会被设为最低速，往返驱动这一移动模式通过按键UP和DOWN来初始化。直流驱动器会连续增速，而交流驱动器则会被设为额定速度。渐进模式下执行最小步，步进脉冲长度通过自适应方式控制。往返驱动示意图见图1：
1.4 马达驱动与开关驱动的区别和作用
电感和电容有调谐范围限制。若操作者试图将马达位置移出有效范围，马达将无任何错误信息提示地停止工作，只有当得到一个返回有效位置的指令时它才会有反应。由于安全原因，马达开关只可在高末电子管不带电的情况下更换。连接马达控制板和顺序控制板的一个特殊连接会迫使电源在任一马达开关动作时关闭掉。因为反馈信号只表明马达开关到达一个位置/马达开关在移动，而直到第一个移动指令前，一个马达开关的确切位置是不可知的，因此，在控制系统调谐后，所有的马达开关位置是ON或OFF，而不再会是“未定义”。若马达控制系统的自检通过中央控制系统（ECAM）执行，将运行下列检测：元件检测和系统检测；存储器（RAM）；电源元件；参考电压；模数转换器；对高末栅流（IG1V2）驱动器电流的一般性调谐包含两个任务：一方面，调谐射频网络，让驱动级调至驻波比最小；另一方面，设置射频预放大器的放大倍数来得到IG1V2的正确调幅。这些调谐过程和驱动级调谐一起开始，依次执行，被称为驱动短调的驱动级调谐以鉴相器1的输出作为调谐标准。鉴相器1和驱动级电子管的负载阻抗有关，若要取得最优的射频波发送到高末电子管的栅极的话就必须为零。射频衰减器用于设置驱动器输入（IG1V2）的放大倍数。额定的IG1V2由操作高末栅流正常值较正（GNOM）给出。末级调谐通过两个方面执行：首先发射机输出到天线的功率应达到额定值，第二应能达到效率最优。两个值都是电子管V2阳级阻抗的功能，它又取决于由末级进行的射频网络调谐。
三个调谐值可进行调谐：高末阳极电压VAV2决定额定输出功率；输出射电压VFWD决定实际的输出功率；鉴相器2的输出作为阳级阻抗的标志，效率最优时应为0。测量结果取决于调制方式的调制级并允许任意条件下的调谐。这一顺序随着自动调谐而开始，并一直保持自动调谐状态，直到其他指令发送到马达控制器。调谐错误有两种不同类型：小调谐错误和大调谐错误。一旦发生大的调谐错误，发射机会立即重新开始调谐，而小调谐错误发生一段时间后才会因累计造成发射机重新开始。
自动调谐系统是按照最新的控制技术设计的，大量的预置数值允许快速和可靠地粗调，细调是参考最新的控制技术重新设计的。由于使用现代微处理器技术和创新的工程技术，自动调谐系统具有灵活性和可靠性，它包含存储和先前调谐数据的估计以及现代技术的应用，可以优化实际调谐状态。发射机调谐系统分为两个执行步骤：粗调和细调。粗调系统的主要特性有优良的先前调谐数据的（下转第122页）（上接第112页）复制能力和高存储容量；动态地处理调谐数据，这些数据来自不同的传感器，象相位、负载、电流等检测器，保证可靠地实现细调。发射机通常仅设置在11个标准广播频带工作，在这些标准广播频带内，调谐系统有230个预置数值分布在4.7-26.1MHz的短波频带内，每个预置数值包含详细的调谐信息用于发射机的调谐程序，这包括所有马达位置的要求，开关元件的位置等等。预置数值是调机期间设定的，操作者可以存储100个最常用的运行状态作为操作者预置数值，2个预置数值之间的频率的数据是内插的，改进了调谐能力，可以使细调更快速，操作者更便利。所有调谐元件到达指定位置后，细调将立即开始。发射机按照载波频率和天线负载调谐，相位、负载、电压传感器提供需要的调谐数据，调谐状态被实时监测，负载的变化被自动调整。在11个国际标准短波波段内，发射机能够调谐到任何一个载波频率上，每步是100Hz和10Hz变化。
2 结束语
本文针对发射机系统单元YCS08功能，从马达驱动何开关驱动工作方式作了简要描述，最后对两者在实际中的不同做了简要的分析，能够更加清晰的了解发射机射频部分的调谐工作方式和可靠性都有了更加清晰的认识，明确了YCS08单元在发射机工作系统中所承担的重要作用，同时对发射机调谐工作的重要作用有了一定的了解，对于在发射机工作中出现的调谐故障有了针对性和简单的判断和解决办法，在实际工作会遇见如马达转动不到位、元器件位置变化、电机故障等一些故障现象，通过上述的描述可有效的提高了故障处理能力。
[责任编辑：王楠]
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