实现自动调压,对于县、公社一级的广播站或放大站来说,不仅避免了频繁地人工调节,而且也为实现广播开关自动化打下基础。本文介绍一种自动调压装置,供同志们参考。
电气性能
1.自动调定的电压可在190伏~230伏内选择。
2.自动起调电压可在±5伏~±15伏内选择。
3.自动调走的电压精确度决定于起调电压,最高精确度达±5伏。
4.外界电压最低限度的调升,自动调压装置没有限制,由调压器的容量及损耗功率来决定。
电路原理
控制电路见图1。从图中可看出,所谓自动调压,就是让一个可逆电机带动调压器转盘,以代替人工调节,而可逆电机(以后简称电机)的转动又受一套简单控制电路的控制。电机工作电压为127伏。电机的1、4出线相连,通过R\(_{5}\)和退位按键接于电源变压器B1的次级127伏一端;2、3 接线点分别通过干簧继电器和控制电路的极化继电器(以后简称JH)的左右接点相连,JH中间接点接变压器B\(_{1}\)次级127伏的另一端。JH中间接点不管偏左、偏右,都能使电机通电运转,不同的是当中间接点偏左边时,电机顺时针转;偏右边时电机逆时针转。JH中间接点的偏左偏右是决定于JH线包T1通电的电流方向的。从图1中可看到,A、B两点分别是二套120伏半波整流电路的直流输出正端。由于两套整流电路的直流输出负端已经相连,所以如果A、B两点的电位不同,A、B之间JH的线包T\(_{1}\)中就会有电流流过。电路中R端直流电位是经稳压管稳压的,稳压值一般取110伏,而A端直流电位没有经过稳压。如果我们准备将电源电压自动调节在210伏,那末就可以在电源电压为210伏的条件下,调节控制电路中的电位器W1,使A端直流电位也为110伏(如果计划将电源电压自动调节在其它数值,也是以同样方法调节W\(_{1}\)),A、R之间没有电位差,T1中没有电流,JH的中间接点不与左、右接点相通,电机不转动,保持调压器输出为210伏。但在电源电压发生变化时,因为A点的直流电位随电源电压的改变而变化,而B点电位仍不变,A.B两点之间就产生了电位差。例如:电源电压升高到220伏时,A点电位约升高到115伏,高于B点5伏,这时电流由A点经线包T\(_{1}\)流向B点,因为5伏电压已经超过了JH的吸动电压(2.5伏),所以JH动作,其中间接点和右接点接通,电机逆转带动调压器转盘降压。当电源电压降到210伏时,A点电位又恢复到110伏,A、B之间也就没有电流流动,JH中间接点恢复到中间位置,电机停止转动,也就使调压器停止调压;如果电源电压降到200伏,A点电位则降到约105伏,低于B点电位5伏,这时电流从B点经线包T1流向A点,JH动作,中间接点偏左,接通电机顺转电路,带动调压器转盘升压.当电源电压升到210伏时,A点电位又恢复到110伏,JH中间接点又恢复到中间,电机停止转动,调压器又停止在210伏处。这样不管外界电源电压升高还是降低,都能调到所需要的稳定电压上。

电路中,电位器W\(_{2}\)的作用是选择起调电压的,也就是说,调节W2可以决定电源电压在自动调定的数值上(例如210伏)变化多少数值,JH的接点才动作。我们采用的极化继电器JH,吸动电压为2.5伏,直流电阻为4.7KΩ。显然,如果电位器W\(_{2}\)阻值调到零,则A、B之间只要有±2.5伏电位差JH的接点就会动作。因为是半波整流,所以这时电源的起调电压应为±5伏,如果W2的阻值调到4.7KΩ,那末A、B之间就要有±5伏的电位差,JH的接点才动作。对电源来讲,起调电压就是±10伏;再调大W\(_{2}\)的阻值,起调电压可更大。
在工作过程中,如果控制电路失灵,电机可能一直运转,使调压器无限调升电压,这是不允许的。为了解决这个问题,在图1中引入了一个干簧管J\(_{1}\),使在发生上述故障时能自动断开电路,停止电机转动。干簧管J1的作用是:在电源电压低于230伏时,T\(_{3}\)所得到的直流电压不足以使J1动作,常通接点仍处于闭合状态;但当控制电路失灵,调压器输出电压超过230伏时,T\(_{3}\)的直流电压降随之升高,以致使J1动作,常通接点脱离,切断电机顺转电路,从而起到保护作用。
装在调压器上的干簧管J\(_{2}\)、J3和装在转盘上的磁钢配合工作,是调压器上的限位装置。干簧管J\(_{2}\)为调压器到头限位装置,因为有时外界电压太低,调压器升到终端,还升不到所需要的自动调定电压,而这时控制电路仍然连通电机的顺转回路,如果不把顺转回路切断,电机继续顺转就会损坏电机。我们应用了干簧管J2,就使得当转盘上的磁钢随着电机顺转而靠近干簧管J\(_{2}\)时,干簧管的常通接点在磁钢磁场的作用下断开,从而使电机停止转动。此时,J2的常开接点闭合,指示灯ZD\(_{2}\)亮。遇到外界电网电压很低,调压器按正常接法不能得到所需要的电压时,可以采用将调压器反接的方法(即输入、输出线头对调),如图2所示。但用这种方法也不能任意提升电压,因为当滑动臂1慢慢接近1'而提升输出电压时,调压器承受的功率也会越来越大,为了不使调压器过载而烧毁,对最大输出电压就有一个限制,因此就应该加一个限位装置,这个装置就是干簧管J3以及和它对应的磁钢。当电机逆转使调升的电压升 到限位电压时,装在转盘上的磁钢刚好接近干簧管J\(_{3}\),在磁钢磁场的作用下,干簧管J3常通接点断开,电机停止转动,调压器也就停止再调压下。此时,J\(_{3}\)的常开接点闭合,指示灯ZD1亮。

电路中,K为调压器的退位按键,即在每次用电结束切断电源后,按下按键开关K,使可逆电机接通变压器B\(_{2}\)所供的127伏电源,于是电机运转。这样,如果调压器正接,电机则逆转;如果调压器采反接法,则退位部分与可逆电机“3”的连线改接到“2”,于是电机顺转。总之,应使调压器向低电压方向运转。当运转到限位磁钢靠近干簧管J3(如果反接则是靠近J\(_{2}\))时,在磁钢磁场的作用下,J3常通接点断开,使电机停止转动,限位指示灯ZD\(_{1}\)亮,以示应停止再继续按按键开关K。采用退位按键这一套装置的目的,是为了防止上一次用电结束前有较大的升压幅度,引起下次刚接通电源时,有很大的输出电压而烧坏机件。
接在A、B之间的电容器C\(_{3}\)容量要大,利用它的充放电有一个过程的道理,以减弱A、B两点之间的突变电压,使得调压器不至由于电源电压突变而马上自动调压。
C\(_{4}\)、C5的作用是可以消除J\(_{H}\)接点火花,以免干扰站内收音机、 录音机的工作。
R\(_{5}\)为电机的限流电阻,可以减小起动电流,保护JH的接点和电机。
C\(_{6}\)为电机的启动电容。
元件选择
调压器要有足够的容量,大于是少等于实际消耗的功率。调压器的胶木自动转盘厚度为0.5~1.5厘米,圆盘直径应大于调压器的最大宽度,最好用车床加工,使之与调压器的转轴相接并固定好;可逆电机的规格为:工作电压 AC 127伏,转速每分钟9~20转,功率10瓦左右;电机的轴套采用L601录音机的靠轮,应使橡皮部分与调压器的胶木转盘靠紧;极化继电器的型号为JH—1型,内阻为4.7 KΩ,起动电压为2.5伏(也可以采用其它规格的极化继电器,但要求起动电压在5伏以内,内阻在2KΩ以上);稳压管采用9只2CW9型的管子串联起来运用,稳压值为110伏。也可以用其它型号的稳压管,但要求串联起来的稳压值应在100伏~120伏之内。T\(_{3}\)为干簧管J1的线包,干簧管管径为1厘米,可用直径为0.08毫米的漆包线在管径上乱绕4000~5000匝制成,干簧管的吸动电压一般需7伏。电源变压器B\(_{1}\)的铁心采用28毫米×30毫米的硅片,初级220V绕组用线径为0.23毫米的漆包线绕450匝;次级的120伏的绕组用线径为0.15毫米的漆包线绕780匝,共绕两组。 次级10伏绕组用线径为0.23毫米的漆包线统65匝。变压器B2铁心采用22毫米×22毫米硅片,初级220伏绕组,用线径为0.13毫米的漆包线绕2400匝;次组127伏的绕组,用线径为0.18毫米的漆包线绕1300匝。C\(_{1}\)、C2、C\(_{3}\)、C6采用 油质电容器。干簧管J\(_{2}\)、J3的限位磁钢的磁性要求不高,可用舌簧喇叭上的磁钢。
调试
装置完毕后,应反复检查线路是否有错接或漏接。如果接线无误,就可以进行调试。
首先调整干簧管J\(_{2}\)、J3的位置。J\(_{2}\)可放置在原电压刻度盘的250伏位置(即终端位置);J3放置的位置可以根据调压器容量和实际消耗功率来决定。我们的实践经验是:当调压器容量与实际消耗功率相当时,限位电压取180伏,即将J\(_{3}\)放在180伏处;当调压器容量大于实际消耗功率的1/3时,J3可放在170伏位置;当调压器容量大于实际消耗功率的1/2时,J\(_{3}\)可放在150伏位置上。因为是经验数据,所以仅供参考。
第二步是调节A、B两端电位。调节前先让W\(_{2}\)、T1与AB两点脱离,变压器B\(_{1}\)接通220伏电源,在B端稳定电压为110伏的条件下,调节电位器W1使其阻值由最大变到零,这时A端的电压应在105伏~125伏范围内变化。如果低端大于105伏,可减小R\(_{3}\);如果高端小于125伏,则可增大R3的阻值。如果在调试过程中,A端电压始终很低或没有电压,就可能是整流二极管D\(_{1}\)损坏,可另换一个新管继续调试。对B端的调试主要是调整稳压管2CW的稳定电压,使串联稳压管的稳压值为100伏~110伏。如果高于或低于此范围,可用增减稳压管的办法调节(在几只单个稳压管串联时,应首先将每只管逐一检查测试)。
第三步是把W\(_{2}\)和T1接入A、B之间,这时可有意识地变动外界电源电压,使电机转动带动调压器调整输出电压,然后调节W\(_{1}\)使输出电压自动调节在所需要的电压上,再调整W2。使起调电压选在需要的电压范围内。
调整线包T\(_{3}\)的电压时,可在外界电压为220伏的条件下,慢慢变动电阻R4的阻值,使J\(_{1}\)吸动,常通接点断开,这时测量线包T3的直流电压降应在8伏左右。然后调大R\(_{4}\)的阻值,使T3的电压降减小0.5~1伏,常通接点就接通,这时R\(_{4}\)的阻值就可定下来。
整个调试工作结束后,如一切正常,便可将自动调压装置接入电源,接上负载,便能自动调压。(太仓县人民广播站)