《助航灯光调光器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《助航灯光调光器（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、内蒙古民航机场集团,1,助航灯光调光器飞行区管理部灯光站王雪峰年月,内蒙古民航机场集团,2,民航机场助航灯光回路是由一系列隔离变压器串联构成的悬浮回路。 灯泡连接在隔离变压器次级上,其发光强度与回路中的电流成正比。因此,改变回路中电流的大小,就能改变灯泡的亮度;当回路电流在某一数值上恒定时,灯泡发光亮度也将保持恒定。在助航灯光系统中设置调光器的目的,就是把工频交流电源转变为一种可控电压源,使输入电压在调光器控制下,完成调光和恒流两个任务。,第一节调光器在助航灯光系统中的作用,内蒙古民航机场集团,3,图助航灯光系统示意图,内蒙古民航机场集团,4,第二节 调光器的基本结构和与功能,调光器首先应该具
2、备以下两个基本功能：a.在规定范围内,任意调整灯光亮度b.在规定的灯光等级下,保持灯光亮度恒定.此外,调光器还应该具有回路状态、参数显示,故障与报警等一系列附加功能。因此,在调光器的基本结构中,应包括以下几个部分:回路电压转换器件与控制电路回路电流、电压采样与显示电路故障检测与保护电路,内蒙古民航机场集团,5,LR-2000III技术参数 额定工作电流： 10A 额定工作电压： 10000V 通讯接口：并行接口或串 行接口 海拔高度: 0m2000m 温 度: 0+45 湿 度: 10%95% 室内使用,内蒙古民航机场集团,6,技术数据/输出电流的标称值及允许变化范围,内蒙古民航机场集团,7,
3、调光器的组成,检测部分：由串联在灯光回路中的电流互感器和采样变压器完成 控制部分：由微型机算计完成（单片机） 执行部分：反并联可控硅模块和升压变压器完成,电流互感器（电流检测）,内蒙古民航机场集团,8,调光器控制原理图 380V 灯光回路,脉冲隔离,电压采样,升压变压器,转换,过 零 检 测,触发脉冲 形成电路,单片机,电流采样,键盘扫描 显示电路,声光报警,键盘输入,内蒙古民航机场集团,9,.主回路：将输入电压变成恒定所需输出的电压 .单片机控制回路：包括单片机系统数据采集与处 理触发信号形成及按键指令和数码显示理完成采集过程控制保护和报警功能 .触发脉冲电路：用于对触发信号进行功率放 大，
4、 触发可控硅控制级（触发板上有电压采样的整流分压处理电路声音报警信号控制电路） .同步电路：通过过零检测，变换出和主回路工作电压相一致的基准信号,内蒙古民航机场集团,10,调光器各模块之间的联系,可控硅,交流接触器,升压变压器,负 载,触 发 板,电流取样信号,电压取样信号,过零信号,触发脉冲,报警信号,控制继电器,主 控 板,监控系统,系统状态,光级转换 遥控开关,内蒙古民航机场集团,11,第三节 整机工作原理,单相交流380V电源经过接触器接点、可控硅及快熔加到升压变压器一次侧，而其二次侧直接与灯光回路连接 正常工作时，可控硅对电压波形进行斩波，而可控硅的导通角是由主控驱动模块来驱动的，根
5、据所设光级及灯光回路实际电流值自动调整导通角大小，从而自动调整灯光回路电压，以此实现灯光回路的恒流。在首次上电瞬间，时间继电器有0.5s的延时，以确保弱电控制部分及可控硅稳定工作后，接触器才可能吸合。(这样可避免上电时可控硅误导通而对整个回路造成电流冲击)。,内蒙古民航机场集团,12,内蒙古民航机场集团,13,当关机或因故障调光器自保护而关机时，接触器接点自动断开，以确保变压器二次侧无电压输出，保证灯光回路的安全。如果因为某种原因而使可控硅回路电流过大，且保护回路未来得及动作，则快熔将快速熔断以保护可控硅及灯光回路，同时接触器接点断开。5%过流、 25%过流 、 10%欠压 、 30%过压调节
6、失败、一次开路、二次开路、无同步故障 10欠压和30过压发生时,调光器可继续运行，但需对灯光回路进行检查。其它故障发生时调光器将自动停机，只有检修并重新开机，调光器才能正常使用。 “0” 10%欠压 “1” 调节失败 “2” 二次开路“3” 25%过流 “4” 30%过压 “5” 5%过流“6” 无同步 “7” 一次开路,内蒙古民航机场集团,14,调光器主回路原理图,内蒙古民航机场集团,15,第四节 触发板,触发板主要包括电压采样过零检测触发信号放大调整声音报警等,内蒙古民航机场集团,16,同步电路：在多种相控变换电路中，各晶闸管的触发脉冲必须与加到晶闸管的交流主电源有相对固定的关系各管子触发
7、时刻与主电源的一个固定相对点之间相差一个控制角，获得这个触发时刻的方法为同步 过零检测：由于计算机触发可控硅时需要一个与交流380V工频电源同步的信号，才能使可控硅在正弦波正负半波相同导通角位置上被触发，输出正负一致的波形 电流取样：通过电流互感器取自升压变压器的二次侧，它反应灯光回路电流的大小，是进行恒流控制的主要参数 电压取样：与电流取样信号相似但电压采样信号通过取样变压器取出，利用触发板上的桥式整流电路得到其有效值该有效值电平经分压后送至主控板的电压采样调整电路,内蒙古民航机场集团,17,内蒙古民航机场集团,18,内蒙古民航机场集团,19,.检测零点：找到主电源电压那个固定的相对点，找到
8、线 电压或相电压过零点.移相控制：根据控制的需要在检测到零点的基础上再移动一个可控角度，得到触发时刻相位信号电压：从主电路工作电压取得的，以便于检测出过零点一般采用两种方法.同步变压器降压法：要求变压器可靠性高，初次 级电隔离，抗干扰能力强，输出输入电压信号相位移要小，波形传输不失真.直接法：将主电源电压直接整形后通过光电耦合器隔离取得过零点,内蒙古民航机场集团,20,同步电路,由于恒流调光器属于相控调压设备，输出波形不是正弦波，而是含有大量谐波分量，输出电压不可避免地要对电网电压产生污染，同步电路的电压信号也取自主电路上的电网电压，如果不对电网电压进行整形滤波同步检零电路很有可能因电网电压上
9、的毛刺产生误差信号，从而给恒流调光器提供错误的同步基准 变压器：同步变压器，完成电网电压从高压变换为可以检测的低压正弦波，同时也提供隔离整形作用,噪声 滤波器,内蒙古民航机场集团,21,过零检测：由运算放大器IC14完成，滤波电路对同步变压器次级输出的相位电压信号进行滤波进一步滤除相位电压信号中的尖峰脉冲二极管组成双相限幅，最终由运算放大器完成过零检测光电耦合器完成过零检测电路与CPU80C196的电气隔离 电流互感器：按照电磁变换原理工作，它的一次侧线圈串联在升压变压器二次侧的灯光回路里，二次侧线圈接仪表或继电器一次侧线圈内的电流取决于灯光回路的负载电流，与二次侧无关二次侧负载一般都很小，所
10、以电流互感器在正常运行时接近短路状态（既电流互感器与变压器的主要区别）电流互感器在正常运行时，磁势互相平衡，激励安匝很小，一旦二次侧开路时，一次安匝将全部用于激磁，此时铁心处于高饱和状态，导致铁心损耗和温度巨增，,内蒙古民航机场集团,22,内蒙古民航机场集团,23,而且二次侧线圈上会感应出很高电压，危及仪表和操作人员的安全，所以应避免电流互感器二次侧开路在电流互感器不使用时，一定要将其二次侧短路 电压取样：与电流取样相似但是电压采样信号通过取样变压器取出，利用触发板上的桥式整流电路得到其有效值该有效值电平经分压后送入主控板的电压采样调整电路 触发电路的基本要求:.触发电路应该提供足够大的触发电
11、压和电流.触发脉冲的宽度必须在10s以上.不触发时，触发电路电压要小于0.150.2伏.触发脉冲的前沿要陡,内蒙古民航机场集团,24,可控硅晶体触发电路,晶体管触发电路：（优点：可以获得宽脉冲，但是接线比较复杂）对于强感性负载和大功率情形，可控硅的触发脉冲宽要达到ms，而触发电流要达到100-400mA以上为此，采用光电耦合信号传输与放大电路组成触发电路，能获得脉冲宽度接近10ms，触发电流接近300mA,光电 耦合器, ,内蒙古民航机场集团,25,触发电路的原理,触发电路主要由单片机逻辑电路、光电耦合器、脉冲放大器和非接地式稳压电源组成两路脉冲的传输与放大相同 单片机作用：在接收到同步脉冲中
12、断和主电路的反馈信号后，产生并发出适当相位的脉冲，包括脉宽控制和移相 同步方波：将脉冲分割，使之在电源电压的正负半周里准确的分送给可控硅光电耦合器等组成的脉冲与放大电路，用于完成脉冲的隔离与放大输出,内蒙古民航机场集团,26,CH2插座与转接板连接 1脚接切换柜公共端 2脚接切换柜上电信号 3脚接切换柜接触器接点 4脚接转接板TRG 5脚接转接板GA 6、 空 7、8 220V不与转接板连接（黑色的护套线） 9脚接转接板JDR 10脚接转接板PA 11脚接转接板FU 12脚接转接板VO1 13脚接转接板VO2 14脚接转接板SY1 15脚接转接板SY2,内蒙古民航机场集团,27,第五节 调光驱
13、动模块工作原理,由80C196KB CPU及EPROM、E2PROM和锁存器组成的单片机系统构成中央处理单元。整个模块的工作都在它的协调下进行。中央处理单元读取由前面板的多段旋扭开关或遥控设定的光级，以同步脉冲作为时间基准，,内蒙古民航机场集团,28,根据电流采样回路返回的数值经过PID运算，形成触发脉冲，这一触发脉冲经过触发单元的隔离驱动，控制可控硅的导通角。同时中央处理单元将自己内部的工作状态经显示回路在前面板上显示出来。另外，该模块通过与总线的连接，得到其它模块的信息，并将本模块的有关信息向其它模块传送。,内蒙古民航机场集团,29,时间记忆模块工作原理,时间记忆模块同样具有自己的中央处理
14、单元，其组成基本上与调光驱动模块相同。时间记忆模块的主要功能就是记忆系统的总运行时间及最高光级的运行时间。而运行状态的信息是从总线上读取的。通过操作轮换显示按键可分别显示总运行时间及最高光级的运行时间。同时中央处理单元从总线上读取的信息通过开关量输出单元向外传递，所以调光器内部的所有状态及数据皆可以通过开关量的形式向外传送。另外当设备不含远程通讯模块时，本模块有诊断调光驱动模块工作是否正常的功能，若故障则报警。,内蒙古民航机场集团,30,远程通讯模块工作原理,远程通讯模块有自己独立的中央处理单元 ，该模块通过冗余CAN总线局域网实现调光器的远程控制。主要功能是与灯光站计算机进行通讯，如果接收到
15、上位机下发的命令，则程序将进行多种校验及地址判断，当确定是发给自己的命令时，将命令通过总线向其它模块发送，并把其它模块的信息回传给上位机。,内蒙古民航机场集团,31,同时它还与系统所包含的其它模块进行通讯联系，以监视各模块工作是否正常，若出现故障则声光报警，并确切显示出现故障的模块。该模块通过智能冗余CAN局域网与上位机进行通讯。,内蒙古民航机场集团,32,第六节 I/O接口板端子说明,内蒙古民航机场集团,33,控制机箱与外部的连线接口,具体说明如下： IO1，IO2：灯光回路电流取样接口，直接与电流互感器二次侧相连。 VO1，VO2：升压变压器一次侧电压取样接口。 B1B5,GA:五个光级的并行输入口。GA为公共端 A,B,Y,Z： 冗余CAN通讯网络接口。 FS1FS6，COM2：继电器接点输出口。可将调光器内部工作状态以开关量的形式传送出去，可同时传送6个信息。每一位对应的信息可根据用户实际需要而定。输出信息的形式是继电器接点信号。出厂时设定为：（每个接点都以COM2为公共端）FS1因故障而自动停机FS2二次开路FS3一次开路FS4无同步FS5本机电源FS6本地/遥控,
