基于可靠性工程的PDM 1kW发射机维护优化策略

2024-04-30 07:50甘肃省广播电视局敦煌广播转播台赵廷杰
卫星电视与宽带多媒体 2024年7期
关键词:发射机可靠性故障

■甘肃省广播电视局敦煌广播转播台:赵廷杰

全固态PDM 1kW发射机采用了先进的固态放大器件和脉冲宽度调制电路,不仅实现了低能耗、高效率,还大幅缩短了发射时间[1]。相较于传统的电子管发射机,它在体积、重量、音质和工作稳定性等方面均表现出显著优势。然而,任何高科技设备在长期运行过程中都难免会遇到各种故障和挑战,全固态PDM 1kW发射机也不例外。为了确保其能够持续、稳定地服务于广播事业,必须高度重视其维护工作。本文基于可靠性工程对PDM 1kW发射机的维护优化策略展开了深入研究,这些成果不仅为PDM 1kW发射机的维护管理提供了有力支持,也为其他类似设备的维护优化提供了有益借鉴。

1. PDM 1kW发射机可靠性工程分析

1.1 可靠性工程概述

可靠性工程是一门致力于提高系统、产品或服务可靠性的跨学科工程领域[2]。本领域主要通过设计、制造及管理等方面的方法,调整低电平与高电平时间比例,产生相应的输出电压,确保系统在规定的时间和条件下顺利实现预定功能,降低故障发生概率,从而提升整体可靠性。

1.2 PDM 1kW发射机可靠性分析

从PDM 1kW发射机的技术原理来看,其采用了脉冲密度调制技术,相较于传统的电子管发射机,PDM 1kW发射机的整机效率大幅提升,能耗降低,同时重量减轻,机体缩小,使得其在广播电视系统中具有更广泛的应用前景。

在实际运行中,PDM 1kW发射机也表现出了一定的故障率。常见的故障包括发射机开机后无输出功率、发射机在工作过程中出现自动降功率或自动关机等。这些故障的发生往往与发射机的内部元器件、电路连接、运行环境等因素有关。发射机通常需要在特定的温度、湿度和清洁度等环境条件下工作。如果环境温度过高或过低,湿度过大或过小,以及空气中含有过多的粉尘、腐蚀性气体等污染物,都可能对发射机的正常工作造成不利影响。

振荡器产生的5.12 MHz方波经过分频后得到稳定的80 kHz方波,三角波发生器能够将80 kHz的方波转换为线性度良好的三角波,其幅度范围从0到+6V,脉宽发生器能够接收载频基准音频信号和80 kHz三角波,并输出幅度为+15VDC、脉冲宽度可变的方波。在检测到激励封锁或其他故障条件时,故障保护电路能够迅速响应,通过切断调制信号输出来保护功率放大器不受损坏。开机瞬间保护电路通过比较器监测电压变化,在电压稳定前封锁调制信号输出,避免了开机时的电压冲击对发射机造成的潜在损害。为了提高PDM 1kW发射机的可靠性,要加强发射机的日常维护和保养工作。定期对发射机进行清洁、紧固、润滑等操作,保持发射机的良好运行状态。

1.3 可靠性风险评估

PDM 1kW发射机作为广播电视信号传输的关键组件,其可靠性直接关系到广播电视节目的传输质量和稳定性。可靠性风险评估结果见表1。

表1 可靠性风险评估结果

技术故障风险处于中等水平,主要体现为元器件损坏和信号失真,其故障率为0.05次/年,平均修复时间为48h。这表明,虽然技术故障不是最频繁的问题,但一旦发生,修复所需时间较长,对发射机的连续运行造成负面影响。运行故障风险等级高,具体表现为发射机无功率输出和自动关机,故障率为0.03次/年,平均修复时间长达72h。这类故障影响发射机运行,修复难度大、耗时长。环境适应性和维护不当风险相对较低,但需关注,防止小问题变大故障。维护管理中应加强预防和监测,定期检测调试,及时处理问题。

2. PDM 1kW发射机维护管理现状分析

2.1 维护诊断技术不足

在处理PDM 1kW发射机故障时,维护人员可能缺乏先进的诊断工具和技术,导致难以迅速准确地定位故障原因。例如,在分析调制推动器LM339击穿故障时,虽然可以通过观察推动电流表和检查相关电路来推测问题所在,但如果没有适当的测试设备和深入的技术知识,可能无法迅速找到故障点并进行修复[3]。

2.2 预防性维护策略不完善

在PDM1kW发射机的维护管理中,由于缺乏长期对设备性能的监测和数据分析,维护人员难以及时预判和识别潜在的故障风险,如泄放继电器触点粘连等。这种情况可能导致故障频繁发生,进而影响发射机的稳定性。

2.3 维护操作标准化程度不高

在执行PDM1kW发射机的维护任务时,存在着操作不规范、流程不统一等问题。以更换功放场效应管为例,若缺乏明确的操作规程和注意事项,维护人员可能会采用各式各样的焊接方法和工具,从而使得焊接质量波动,进而影响设备的性能和寿命。

3. 基于可靠性工程的PDM 1kW发射机的维护优化

3.1 维护计划优化

制定详细的PDM 1kW发射机巡检计划,对发射机的关键部件如激励器、PA盒、定向耦合器等进行定期检查,建立性能监测体系,对发射机的关键参数进行实时监测和记录,预测发射机的性能变化趋势,提前采取维护措施[4]。为了确保PDM 1kW发射机的正常运行,需要制定全面的预防性维护计划。针对开机异常、PA盒无电流、振荡器故障和功能模块发热等问题,应建立全面的预防性维护体系。该体系应包括定期检查、清洁、紧固和调试等环节,确保发射机的各个部件和功能模块都处于良好的工作状态。

为了确保PDM 1kW发射机正常运行,我们需要制定一套预防性维护计划。这个计划要全面覆盖开机异常、PA盒无电流、振荡器故障和功能模块发热等问题。维护体系应包括定期检查、清洁、紧固和调试等步骤,确保发射机各部件和功能模块正常工作[5]。PDM 1kW发射机巡检计划和性能监测体系表见表2。

表2 PDM 1kW发射机巡检计划和性能监测体系

激励器的输出功率为100W,在正常范围内;频率稳定度为±0.001%,符合标准。PA盒的电流为5 A,在正常范围内;电压稳定为50 V;温度为50℃,也在正常范围内。定向耦合器的耦合度为-20dB,符合设计要求;隔离度为-40 dB,表现良好。功能模块的工作温度为60℃,在正常范围内;绝缘电阻为10 MΩ,符合标准。PDM 1kW发射机性能稳定,部件良好,符合设计要求。现有的维护策略已然取得显著成效,确保了发射机的可靠性与稳定性。为此,建议延续现有的巡检规划与预防性维护机制,持续实施定期检查与维护,从而维持发射机的高效运行状态。

3.2 维护资源优化

PDM 1kW发射机需建立合理的备件库存制度,减少停机时间。公司负责生产备件计划的审批和管理,制定并定期修改清单,呈报、批转采购计划。故障排查步骤包括更换功放板、检查天馈系统和槽路、倒换备用天馈线系统。若仍有问题,排除其他部分故障,分析原因并检查公共连接点。维护工具和测试设备清单见表3。

表3 维护工具和测试设备清单

备用功放板上机更换后,发射机正常工作200h,再次出现故障。分析原因可能为功放板内部元件老化或质量问题。对天馈系统及槽路进行检查,发现槽路电容存在老化现象,已及时更换。备用天馈线系统倒换后,故障仍然存在。在进行功放场效应管更换的焊接过程中,为保障焊接质量,需在焊接前涂抹适量焊剂。将焊接区域加热至焊锡熔化,随后缓慢将场效应管引脚接触。在焊接过程中,应控制焊接时间和压力,以防焊锡过多或过少。焊接完成后,立即进行清洗,并检查确保连接牢固,无短路或虚焊现象。故障原因为公共连接点接触不良或损坏,经检查并紧固后,设备恢复正常。

3.3 维护流程优化

PDM 1kW发射机需建立严格验收与测试制度,确保发射机恢复正常运行和技术要求。建立故障处理流程,及时有效处理故障。制定常见故障处理方案,明确责任人和处理时限。建立维护档案,查询和分析发射机维护历史。机房温度不超过35℃,安装温度检测设备和警报系统,超过设定值立即降温。机房湿度≤80%,安装湿度检测设备,调整湿度确保发射机正常工作。每日审核点检发射机工作参数,发现异常数据立即排查处理。维修保养后进行性能检查,记录数据和结果,掌握机械性能降低程度或劣化程度。

PDM 1kW发射机日常点检记录表见表4。

表4 PDM 1kW发射机日常点检记录表

在2023年10月23日至2023年10月25日的三天内,发射机的输出功率基本保持稳定,分别在1.00 kW、0.99 kW和1.01 kW,均符合正常的工作范围。频率偏差在这三天内也有所波动,但都在允许的±5 Hz范围内。在2023年10月24日,发射机的频率偏差最小,为±3 Hz,稳定性良好。调制度在三天内分别为80%、82%和79%,均处于正常范围。机房温度保持在28℃至32℃,湿度在65%至75%,满足发射机运行要求。在三天点检中,仅2023年10月24日发现轻微频率偏移异常,并进行了及时处理,其他两天均无异常。

4. 结束语

通过制定标准化的操作流程和作业指导书,建立故障诊断与定位的标准化流程,能提高PDM 1kW发射机的维护效率。技术团队通过精密的检测手段,能够准确诊断功放板内部元件老化的问题,这是导致发射机性能下降的根本原因。在确定问题所在后,可以及时更换老化的槽路电容。通过实施这些优化策略,发射机的维护水平和运行性能能够得到进一步提升,值得在同类设备维护中广泛推广和应用。

猜你喜欢
发射机可靠性故障
故障一点通
可靠性管理体系创建与实践
3DX系列发射机与DX系列发射机的比较——以3DX-50和DX-100为例
3DX-50发射机与PC之间通信的实现
5G通信中数据传输的可靠性分析
奔驰R320车ABS、ESP故障灯异常点亮
调频发射机技术改造
BGTB5141型100kW发射机调谐控制系统
故障一点通
基于可靠性跟踪的薄弱环节辨识方法在省级电网可靠性改善中的应用研究