DX发射机阻隔风机控制器应急备份设计

谭林 熊阿伟

海峡之声广播电台，福建 福州 350400

1 概述

在DX600全固态中波广播发射机中，合成器阻隔负载的冷却系统由风机控制器和三台阻隔风机组成。正常工作时，阻隔负载上没有耗散功率，三台阻隔风机以低速（频率为24HZ）运行，对机箱排热风。当发生一个功放单元（PB）关断或其他情况使得阻隔负载上有电流，三台阻隔风机就立即切换到高速运转，以对阻隔负载进行冷却。一旦阻隔负载上的电流下降到正常值，这些阻隔风机又返回到低速运行[1]。当风机控制器发生故障时，不仅风机无法运转，还会发送故障状态信号给发射机CCU接口板，致使发射机关机，从而造成重大停播事故。本文针对这一情况，阐述了一种阻隔风机控制器应急备份电路的设计。该设计的主要目的是减少因发射机风机控制器故障而造成的停播事故，进一步提高发射机安全播出的可靠性。

2 原冷却系统工作原理

DX600发射机合成器阻隔负载冷却系统控制电路如图1所示。

图1 阻隔风机控制电路

该电路由输入电源保险开关、合成器风机控制器、控制线路和阻隔风机四个部分组成,其中风机控制器为保德公司15H系列的15H401，采用PWM调制、V/f控制型马达控制逆变器,输入额定电压为460V,输入额定频率为50HZ，额定功率大小为7.5马力[2]，输入端子TB1的L1、L2、L3接三相输入电源，输出端子TB2的T1、T2、T3连接到三相阻隔风机。在DX600发射机应用中其选用的工作模式是15SPEED控制模式，在此模式下风机控制器控制端口J5的定义和实际连线如图二所示。风机的运转频率是由该J5端子的11～14组成的四位二进制信号来控制，其真值表及对应的运转频率如表1所示。当DX600发射机运行正常时，理论上阻隔负载电阻上没有电流，不会消耗功率，但实际上三个PB不可能完全平衡[3]。这样，阻隔电阻上就会产生一定电流，消耗一定功率。正常状态下，CCU接口板根据检测到阻隔电阻上电流情况输出二进制的控制信号“0010”到风机控制器的J5端子的11～14，使阻隔风机运行在24HZ频率下；当发射机三个PB间输出功率严重不平衡时，阻隔负载上通过的电流会增大，消耗功率增大，CCU接口板输出二进制的控制信号切换到“1001”，而使风机运转频率增加到54HZ。

图2 风机控制器J5端子定义与实际连线

表1 15 SPEED 模式下速度控制真值表

风机控制器端口J5-19至J5-22是状态信号输出接口，其信号输入到CCU接口板中，以反馈风机控制器的运行情况，而使发射机进行正确的控制。当风机控制器运行正常时，J5-19输出低电平，J5-22输出高电平，发射机能正常运行；当风机控制器发生故障时，J5-19输出变为高电平，J5-22输出变为低电平，使发射机不能正常工作。

3 线路设计

依上所述，当风机控制器发生故障时，一是阻隔风机会因此而停止运转，二是发射机会因风机控制器的故障信号而关机，在没有备份风机控制器的情况下，会造成长时间的停播。基于这两个方面的因素，设计一条阻隔风机变频器应急备份线路显得尤其重要。

3.1 加装备份风机控制器

如图1所示，风机控制器A1U1经TB2对三台并联的阻隔风机进行控制，每台阻隔风机前端都有一个保险盒，每个保险盒内有三个5A的保险。此外，还有一备用保险盒（F10、F11、F12），后端未接阻隔风机。依据发射机阻隔风机及其控制器的实际布线和布局，我们采用了加装一台风机控制器来备份原风机控制器的方案。该方案在风机控制器TB2的后端加一空气开关，并在应急时将A1B3处的5A保险换成30A保险后接至备份风机控制器的输出。这样一来，就可以用备份风机控制器对阻隔风机进行控制了。

图3 阻隔风机备份改造线路图

由于原装保德风机控制器价格昂贵，备份风机控制选用了国产的风机控制器，型号为VFD055B43A的台达VFD-B系列向量型交流马达驱动器，其额定输入电压与额定输出功率与原装风机控制器相同，其控制参数设置为：V/F控制方式，最高操作频率设定为60HZ，电机额定频率设定为60HZ，电机额定电压设定为440V，输出频率上限设定为54HZ，输出频率下限设定为24HZ，第一频率指令来源设定为由数字操作器输入，第一运转指令来源设定为由数字操作器输入。

3.2 解除故障状态信号

在备份了风机控制器后，进行应急操作时，发射机还是无法开启。这是因为CCU接口板检测到了来自主用风机控制器的J5-19、J5-22的故障信号。为确保在运行备用风机控制器时发射机能正常开启，需要向CCU接口板发送正常的“READY”和“FAULT”信号。因此，在线路中加装切换开关S1将控制器状态信号线J5-19接地、J5-22甩开悬空，如图3所示。这样风机控制器正常运行的状态信号送往CCU接口板，发射机就能够正常开机了。

4 应急操作步骤

当因主用风机控制器故障导致发射机停机时，通过几个简单的操作步骤就可以快速将备份风机控制器投入运行，从而迅速重启发射机，恢复播出。具体应急操作步骤如下：

（1）将主用控制器下方切换开关S1拨至“应急”位置；

（2）转动主用控制器保险开关，关断主用控制器输入电源；

（3）将主用控制器电源输入保险移至备用保险盒；

（4）关断空开K2，合通空开K1；

（5）启动备用风机控制器；

（6）重启发射机。

5 结束语

该阻隔风机变频器应急备份线路投入使用后，线路运行稳定可靠。在关断主用风机控制器后，可迅速切换使用备份风机控制器运行。该设计完善了发射机阻隔风机控制系统的备份措施，使发射机运行更加稳定可靠，大大提高了安全播出的可靠性。

[1]广播电视发送与传输维护手册，第十分册。

[2]BALDOR 15H401 变频器技术维护说明书。

[3]潘壮志.DX-600中波发射机并机网络变频器工作原理和维护. 广播电视信息，2008.3。