SBW-200KVA三相全自动补偿式电力稳压器的工作原理及典型故障处理

吴丽馨内蒙古新闻出版广电局呼伦贝尔广播发射中心台　内蒙古　呼伦贝尔市　021008

SBW-200KVA三相全自动补偿式电力稳压器的工作原理及典型故障处理

吴丽馨
内蒙古新闻出版广电局呼伦贝尔广播发射中心台内蒙古呼伦贝尔市021008

【摘要】SBW-200KVA三相全自动补偿式电力稳压器升压过程及主控制线路电压过低自动升压电路，掌握这部分电路，就可以方便地对稳压器出现的故障进行处理。

【关键词】伺服电机施密特触发器交流接触器

1　简介

我台使用的SBW-200KVA三相全自动补偿式电力稳压器是北京九州万佳广播电视设备有限公司生产的，该稳压器是引进西欧高新技术，为稳定交流电压设计的，当外电的电压或负载变化造成电压波动时，可以自动保持输出电压的稳定。它的优点是容量大、效率高、无波形畸变、电压调节平稳。可以承受瞬时超载，能长期连续工作，手动/自动任意切换，设有过压、过流、缺相、相序保护及机械故障自动保护，运行可靠。

稳压器包括：补偿电路、电压检测电路、伺服电机控制及减速传动机构、主电路开关操作电路、电流测量及保护电路组成。补偿电路由接触调压器与补偿变压器组成。接触调压器接成Y形，连接在稳压器的输出端，调压器的电刷接补偿变压器的一次线圈，补偿变压器的二次线圈串联在主电路中，若输出电压的变化超出输出电压的精度范围，电压检测电路发出信号，使伺服电机正转或反转，伺服电机经减速传动机构带动接触调压器上电刷滑动，改变补偿变压器的补偿电压，实现自动保持输出电压的稳定。

图1　稳压器部分电路图

2　工作原理

下面是我台按照该稳压器的实际电路画的相关部分电路图，见图1。同时，对该部分电路原理进行简要介绍。

当开关扳到手动位置时，按下升压按钮，直流零电平GND经升压按钮→SY2到行程升K1→SY1→插座一的2脚→J1线包右→J1线包左→插座一3脚+24V，形成回路，J1线包得电，J1接点1吸合，插座一6脚的B3相电经J1接点1→插座一的1脚SYB3→CJ6-1→交流接触器CJ7线包下端，CJ7线包的上端是交流零N，CJ7线包得电，CJ7的接点吸合，三相电经CJ7的接点送到伺服电机，使电机正向转动，进行升压。与此同时，J1的接点2断开，使+24V不能送到J2线包，确保不能降压操作。CJ7吸合，CJ7的副接点CJ7-1断开，使降压的交流接触器线包CJ6不能得电，确保在升压过程中，不能降压操作。

降压过程的原理与上述类似，不再叙述。

当开关扳到自动位置时，这里我先简要介绍一下控制线路板的原理（见图2），DY1和DY2是B3相电经变压器降压后送来的15V交流，经整流、滤波、三端稳压后输出+12V直流，为本板提供电源。DY3和DY4是B3相电经变压器降压后送来的20V交流，经整流、滤波输出+24V直流电压。CY1和CY3是B3相电经变压器降压后再经输出电压调节电位器送来的约6.5V交流，经整流、滤波电路提供输出电压取样。

当输出电压过高并且超过允许范围时，比较器IC4B输出高电平，IC1A～F是施密特触发器。这里简要介绍一下施密特触发器CD40106，它由六个施密特触发器电路组成。每个电路均为在两输入端具有施密特触发器功能的反相器。IC4B输出高电平经IC1D和IC1E仍输出高电平，使故障指示灯D21发光，高电平经二极管D7向电容C2充电，延时一段时间后，C2充电电压不断上升，三极管Q2管压降降低，+12V经Q2集-射极，再经稳压管降6V，使三极管Q1导通，此时三极管Q3基极电位下降，从而Q3导通，+12V经Q3送到J3+（插座二11脚，见图1），再送到插座一7 脚J3线包右端→J3线包左端→插座一10脚直流零GND，形成回路，J3线包得电，J3吸合，J3接点接通，插座一8脚交流零经此接点送到插座一9 脚TZ，此交流零TZ分两路，第一路送到故障指示灯，使故障指示灯发光；第二路送到交流接触器CJ5右端，CJ5的左端是A2相电，使CJ5线包得电，其常闭接点断开，CJ3线包回路断开，从而使CJ3断开，稳压器无输出。

图2　稳压器电路图

当输出电压过高并且没有超过允许范围时，见图2，比较器IC3B输出高电平，IC3B输出高电平经IC1F和IC1A仍输出高电平，使指示灯D23发光，高电平使三极管Q5集-射压降降低，三极管Q4基极电位上升，从而Q4导通，直流零电平GND送到JY3（插座二10脚，见图1），再经手动/自动开关（此时在自动位置），送到JY2→行程降K2→JY1→插座一5脚→J2线包的右端→J2线包的左端→插座一3脚+24V形成回路。J2线包得电，接点1吸合，插座一6脚的B3相电经J2线包接点1送到插座一4脚JYB3→升压交流接触器常闭接点CJ7-1→降压交流接触器线包下端，CJ6线包得电。CJ6接点吸合，三相电经CJ6的接点送到伺服电机，使电机反向转动，进行降压。与此同时，J2的接点2断开，使+24V不能送到J1线包，确保不能升压操作；CJ6吸合，CJ6的常闭接点CJ6-1断开，使升压的交流接触器线包CJ7不能得电，确保在降压过程中，不能升压操作。

当输出电压过低时，见图2，比较器IC2B输出低电平，IC2B输出低电平，经IC1B输出高电平，使指示灯D22发光，高电平经电阻R22使三极管Q7集-射压降降低，三极管Q6基极电位上升，从而Q6导通，直流零电平GND送到SY3（插座二9脚，见图1），再经手动/自动开关（此时在自动位置），送到SY2→行程升K1→SY1→插座一2脚→J1右端→J1左端→插座一3脚+24V形成回路。J1线包得电，接点1吸合，插座一6脚的B3相电经接点1送到插座一1脚SYB3→降压交流接触器常闭接点CJ6-1→升压交流接触器线包下端，CJ7线包得电，CJ7接点吸合，三相电经CJ7的接点送到伺服电机，使电机正向转动，进行升压。与此同时，J1的接点2断开，使+24V不能送到J2确保不能降压操作；CJ7吸合，CJ7的常闭接点CJ7-1断开，使降压的交流接触器线包CJ6不能得电，确保在升压过程中，不能降压操作。

3　典型故障

3.1故障现象

稳压器在工作时偶尔出现自动关机，故障红灯亮，主控制线路板上D22亮灯，造成它所带负载无电源而停止工作。特别是当我台早上开两个50KW中波发射机时，该稳压器也偶尔出现关机现象。该稳压器在手动时，按升压按钮无反应，但是能降压。

3.2故障分析

出现这种偶尔关机现象，其原因很多，主要有：一、空气开关或主交流接触器软故障；二、稳压器内各连接线接头有松动现象；三、缺相保护电路误动作；四、控制线路板的J3+输出高电平。

3.3故障处理

认真仔细检查了上述分析的一、二、三项，没有发现异常。故障红灯亮，红灯的左端是三相电的A相，右端是交流零，顺电路检查产生交流零的原因，依次检查TZ，测量插座一的9脚是交流零，这种现象只有继电器J3吸合，J3的接点将插座一8脚的交流零送到插座一的9脚，使TZ变成交流零。还有另一个原因，就是缺相保护线路板检查到三相电缺相时，能将TZ变成交流零。但是出故障时，其它稳压器运行全部正常，说明不是缺相故障。

测量主控制线路板的插座二的10脚是12V直流，即J3+端子是12V直流，见图2。依次测量主控制线路板Q2发射极是6.6V直流，Q2的基极7.1V直流，电阻R8的左端7.3V直流，1C1E的10脚低电平，1C1A的2脚低电平，而二极管D4的阴极（右端）为高电平，因D22亮灯，说明D4的阳极（左端）肯定是高电平。此时测量比较器1C2B的5脚5.83V和6脚5.85V，输出端7脚输出低电平，再经施密特触发器1C1B变成高电平，点亮D22。由于稳压器存在升不了电压故障，所以取样电压一直偏低，二极管D4的右端一直是高电平，也就是一直通过电阻R9和R8给电容C2充电，直至三极管Q2导通，使J3+端输出12V直流电压，导致稳压柜输出无电压。处理不能升电压故障，选择开关扳到手动，按下升电压按钮，用万用表依次检查图一的行程测K1的左端、右端为低电平，插座一的2脚SY1是低电平，继电器J1右端低电平，左端是+24V直流，此时J1应该吸合，它的接点一就应该把三相电B3相电从插座一的6脚送到插座一的1脚，此时测量插座一的6 脚220V交流，1脚是0V，按此判断是继电器J1故障，更换J1，再升电压操作恢复正常。

审稿人：严志刚内蒙古新闻出版广电局包头广播发射中心台正高级工程师

责任编辑：王学敏

【中图分类号】G221

【文献标识码】C

【文章编号】2096-0751（2016）01-0023-04

作者简介：吴丽馨内蒙古新闻出版广电局呼伦贝尔广播发射中心台工程师