恒流調光器是機場助航燈光系統中的主要控制設備,除了用以開啟、關閉助航燈光之外,該類設備的主要功能是保持燈光回路的電流值保持恒定,以及監測和診斷燈光系統的運行狀態和故障情況。作為供電電源,其與升壓變壓器、隔離變壓器、助航燈具共同組成機場助航燈光照明系統,用于目視引導航空器的進近。
故基于調光器所起的重要功用,使得其一旦發生故障,將會直接影響到助航燈光系統的正常運行,故障嚴重時甚至會使燈光系統無法滿足行業最低運行標準進而導致機場關閉,引發惡劣的政治經濟后果。所以恒流調光器正常與否,是保障助航燈光正常運行的關鍵,也是保障機場正常運營和飛行安全的重要一環。
本文以西安飛豹科技發展公司生產的HCR型可控硅恒流調光器實際故障的診斷與排除為例,重點對此類設備的故障機理和排故過程進行研討。
機場助航燈光調光系統主要組成部分是恒流調光器、單相升壓變壓器、隔離變壓器和燈具。

圖0-1助航燈光系統示意圖
恒流調光器是一種恒值自調系統,主要功能是根據不同的氣象條件控制燈光回路的輸出電流保持穩定,通過保持回路的電流恒定使助航燈光穩定在不同的亮度等級,以滿足引導飛機的需要。
1. 西安飛豹HCR型助航燈光恒流調光器(以下簡稱HCR調光器)構成與工作原理
1.1HCR調光器構成
該型號的調光器除了主電路、一體化電源之外主要由三塊電路板組成:
(1)主電路:斷路器、快速熔斷器、可控硅模塊、交流接觸器、升壓變壓器。
(2)單片機控制電路板(主控板):安裝系統控制核心部件。
(3)絕緣檢測板:燈光回路絕緣電阻采用信號放大、隔離并傳輸給主控板。
(4)觸發板:觸發信號隔離及傳輸。
(5)濾波器:對外部干擾信號濾波降擾。
主電路是調光器強電部分,其它四個部分由弱電器件組成,起檢測控制功能。
圖1-1a 主控板部分
圖1-1b 主控板以外部分
圖1-1c調光器后視圖
1.2HCR調光器功能及基本原理
1.2.1調光器各部分功能
結合圖1-1、圖1-3所示,為完成燈光回路的電流控制,系統中各部分主要功能如下:
(1)調光器主電路主要完成可控硅相控調壓,控制升壓變壓器輸出電流。
主電路包括反并聯可控硅、升壓變壓器和保護開關等。其實質是由可控硅組成的單相調壓器,負載為升壓變壓器初級線圈。主電路的調壓機理是在弱電控制部分的作用下,以380V市電為輸入電源,結合電源電壓的正負周期分別導通雙反并聯可控硅模塊,再由升壓變壓器將可控硅調節后的電壓升壓,滿足大負載燈光回路所需電壓。
(2)觸發板:接收處理來自主控板的集成觸發電路發送的觸發信號以觸發可控硅模塊。
(3)絕緣檢測板:對燈光回路電纜的絕緣電阻采樣信號(H11、H12輸入)放大,隔離并傳送給主控板(JYCK、JY+、JY-輸出)。
(4)主控板:微機控制系統以C8051單片機為核心,其功能主要有如下幾點:
a.接收并處理來自電壓傳感器TV對主電路工作電源的檢測信號U1(正常為線電壓值,通過接頭TVG、TVVZ、TV+E輸入主控板),當TV發生故障或者主電路電源異常時,微機控制系統馬上報警,控制接觸器切斷 主電路。
b.接收并處理來自同步變壓器T2采集的與主電路電壓同步的電壓信號U2,U2反映的是電源電壓正弦波過零點的時刻(通過H23、H24端頭輸入主控板),主控板內置的過零檢測裝置通過U2找出主電路電壓正負半周的過零點后發出脈沖信號Ut,再由微機控制系統根據系統預置的可控硅觸發時刻結合與Ut的相位關系控制觸發電路經XS7 CF輸出端子發送觸發脈沖給觸發板經過處理后觸發可控硅按一定的導通角導通。
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