Mạch nhớ vị trí phối hợp trở kháng

Một phần của tài liệu LUẬN VĂN VIỄN THÔNG PHÂN TÍCH MÁY PHÁT 5KW TẠI TRẠM PHÁT ĐÔNG HẢI – HẢI PHÒNG, ĐI SÂU KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN BỘ PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG ANTEN (Trang 50 - 73)

II. Phần mạch sử dụng cho tần số âm tần

3.Mạch nhớ vị trí phối hợp trở kháng

Phần tử EEPROM đợc sử dụng ở vị trí ROM2 có nhiệm vụ ghi nhớ vị trí dừng của 5 Motor và trạng thái đóng mở của hệ thống Rơle trong mạch phối hợp trở kháng. ứng với mỗi tần số nằm trong dải tần số làm việc của máy phát thì sẽ tơng ứng với một vị trí phối hợp tối u đợc lu giữ trong bộ nhớ ROM2. Khi tiến hành phối hợp trở kháng thì vị trí phối hợp trở kháng tối u đó đợc đọc ra để thực hiện trong khoảng thời gian 5 giây hoặc nhỏ hơn .

4. Mạch điều khiển Môtơ Rơle

Mạch này cấu tạo bao gồm IC4, IC5 , ứng với mỗi tần số làm việc của máy phát thì vị trí phối hợp trở kháng tối u đợc đọc ra từ ROM2. Khi đó CPU sẽ nhận các dữ liệu này và xử lí để tạo ra các tín hiệu đa đến mạch điều khển hệ thống Motor Rơle. Việc điều khiển các Motor để làm quay biến cảm LV1 đợc thực hiện thông qua cổng B trên IC4. Việc điều khiển Motor làm quay biến cảm LV2 đợc thực hiện thông qua cổng C trên IC4. Việc điều khiển các Rơle để đóng mở các chuyển mạch điện dung cógiá trị không đổi đợc thực hiện thông qua cổng A và cổng C trên IC5.

Mỗi CV1 và CV2 đợc điều khiển thông qua hai Motor bớc hai pha để thay đổi để thay đổi giá trị của hai biến dung trên, sử dụng phơng pháp điều khiển một và hai pha

với mỗi bớc dịch chuyển nhỏ nhất là 0,450. Hai Motor bớc năm pha đợc sử dụng để điều khiển hai biến cảm LV1 và LV2, sử dụng phơng pháp điều khiển đấu nối hình sao hai và ba pha đảm bảo độ chính xác tới 0,720 .

5. Mạch cảm biến vị trí Motor

Mạch này có nhiệm vụ chuyển đổi thông tin về vị trí các Motor thành tín hiệu điện áp tơng tự lấy từ các vôn kế gắn trên 5 Motor thành tín hiệu số 12 bít. CPU cập nhật thông tin về vị trí của các Motor từ các tín hiệu số này.

Thành phần của mạch bao gồm bộ lựa chọn tín hiệu tơng tự IC51 ,bộ đệm IC27 và bộ chuyển đổi tơng tự (A- D) là IC7. Thông tin về vị trí các Motor đợc đa vào từ IC51 thông qua chân 2, 6, 10, 14 tơng ứng với các thành phần thay đổi CV1, L1, CV2, L2. CPU đa ra tín hiệu lựa chọn tín hiệu tơng tự thông qua cổng C của IC51. Bộ đệm IC52 làm nhiệm vụ chuyển đổi mức điện áp TTL thành điện áp 0 ữ 9V cung cấp cho IC51. Do đó thông tin về vị trí của các Motor đợc đa vào qua IC51 dới dạng tín hiệu tơng tự và đợc chuyển đổi thành tín hiệu số thông qua IC7 để đa tới CPU.

6. Mạch cảm biến vị trí tới hạn của Motor

Mạch này có cấu tạo bao gồm các biến trở RV9ữ RV12 và các bộ so sánh IC71 ữ IC78 và hệ thống các đèn LED CD4ữ CD11.

Nhiệm vụ của mạch này là so sánh các thông tin về vị trí của Motor ở dạng điện áp tơng tự đợc cung cấp bởi các vônkế gắn trên 5 Motor với điện áp tham chiếu có liên quan đến vị trí giới hạn đợc đặt bởi các biển trở RV9ữ RV12 từ đó có thể xác định đợc vị trí của các motor trong phạm vi sai số cho phép. Điện áp tham chiếu đợc tạo ra nhờ IC61 và IC62 ( Vref gần bằng 8V ).

Mỗi biến trở đợc đặt trớc một mức điện áp tham chiếu nh sau: RV9 CV+ : Vị trí cực đại của biến dung.

RV10 L+ : Vị trí cực đại của biến cảm. RV11 CV- : Vị trí cực tiểu của biến dung. RV12 L- : Vị trí cực tiểu của biến cảm.

Mỗi đèn LED CD4 ữ CD11 sẽ phát sáng trong trờng hợp có thành phần nào trong 4 thành phần biến đổi đạt giá trị giới hạn :

CD4 CV1+ : Biến dung CV1 đạt Max. CD5 CV2+ : Biến dung CV2 đạt Max. CD6 L1+ : Biến cảm L1 đạt Max. CD7 L2+ : Biếm cảm L2 đạt Max. CD8 CV1- : Biến dung CV1 đạt Min. CD9 CV2- : Biến dung CV2 đạt Min. CD10 L1- : Biến cảm L1 đạt Min. CD11 L2- : Biến cảm L2 đạt Min.

Thông tin về vị trí tới hạn của các Motor đợc đa vào cổng PB của IC8 để chuyển tới CPU và CPU giám sát các vị trí tới hạn này bằng cách đọc các bít từ các cổng PB của IC8 nhằm mục đích để giám sát để cho phép Motor quay hay không quay. Nếu tín hiệu giới hạn nào đó đợc phát hiện thì Motor tơng ứng sẽ ngừng quay. Khi đó đèn LED tơng ứng (CD4ữ CD11) sẽ phát sáng.

7. Mạch cảm biến biên độ công suất ra

Nhiệm vụ của mạch này là cảm biến vị trí và giữ giá trị đỉnh của mỗi mức điện áp Vf và mức điện áp Vr của tín hiệu phát ở đầu ra.

Thành phần cấu tạo mạch bao gồm các biến trở RV71,RV72, bộ khuyếch đại bởi IC32, mạch lu gía trị điện áp đỉnh gồm ( IC33, CD71, CD72, C71, C72 , R73, R74 ).

Tín hiệu điện áp Vf và Vr đợc đa từ bộ cảm biến công suất CCN-140 tới chân 27, 28, 29 của J313. Tín hiệu này đợc điều chỉnh và quy chuẩn giá trị biên độ thông qua biến trở RV71 và RV72. Bộ khuếch đại IC32 sẽ khuếch đại điện áp tiêu chuẩn Vf và Vr rồi đa đến mạch lu giá trị đỉnh và mạch tính mức công suất ra (P00). Sau đó tín hiệu Vf và Vr đợc đa tới khối kích thích.

8. Mạch tính toán công suất ra

Mạch sẽ tính toán biên độ của điện áp cảm biến Vf và Vr trên đờng tín hiệu phát ở đầu ra. Từ đó sẽ tính đợc mức công suất ra (P0), việc này đợc thực hiện trong IC45. Công suất P0 đợc tính từ Vf và Vr nh sau:

P0 = Pf - Pr = Vf2 - Vr2 =(Vf + Vr)(Vf - Vr).

Tín hiệu Vf và Vr đợc đa vào IC45, tại đây công suất ra sẽ đợc tính toán cụ thể .Tín hiệu đầu ra của IC45 là tín hiệu dạng dòng điện thông qua IC34 sẽ chuyển đổi nó thành dạng điện áp. Biến trở RV104 sẽ điều chỉnh độ sụt áp xảy ra trong quá trình tính công suất P0. Tín hiệu xác định gía trị công suất P0 sẽ đợc lấy ra từ chân 7 của IC34.

9. Mạch đặt mức tự động điều chỉnh công suất APC

Mạch này có nhiệm vụ giám sát công suất P0 và luôn luôn điều chỉnh về một giá trị ổn định. Một phần của IC34 sẽ so sánh mức điện áp P0 đợc tạo ra từ chân 7 của IC34 với điện áp tham chiếu đợc đặt bởi biến RV91.

Nếu mức điện áp P0 lớn hơn mức điện áp tham chiếu thì mức điện áp đầu ra của IC34 (chân 1) sẽ kích hoạt mạch APC trong khối kích thích. Do vậy công suất ra luôn giữ ở mức ổn định.

10. Mạch quyết định trạng thái phối hợp

Nhiệm vụ của mạch này là cảm biến tỉ số sóng đứng (VSWR) thông qua tín hiệu điện áp Vf và Vr. Tín hiệu Vf và Vr đợc đa vào từ chân 23, 25 của J303. Các tín hiệu này đợc khuyếch đại bởi IC35 rồi đa đến bộ so sánh IC40 thông qua mạch phân áp bằng các điện trở R101 ữ R104. Tín hiệu đầu ra của IC40 lấy ở các chân 1, chân12 và chân 14 phản ánh các giá trị của VSWR đợc đa tới CPU thông qua cổng A của IC8. Các giá trị của VSWR đợc chỉ báo thông qua các diod CD14, CD15, CD16 tơng ứng với các mức.

VSWR CD14 CD15 CD16 2<VSWR 1,5<VSWR<2 1,2<VSWR<1,5 1,1<VSWR<1,2 Đèn sáng Đèn tối

11. Mạch giám sát vi điều khiển (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Mạch bao gồm IC22, IC23, TR1 ữ TR3. Mạch này sẽ tạo ra tín hiệu Reset cho CPU khi hoạt động của CPU bị sai lệch vì lý do gì đó. JC22 là một bộ đếm nhị phân 17 bớc sẽ chia tín hiệu clock thu đợc qua chân XT từ Bus chung bình thờng thì CPU tạo ra tín hiệu Reset tới IC22 thông qua chân SOD trớc khi mức điện áp ở chân 1 của IC23 sẽ chuyển lên mức cao. Nếu CPU không thực hiện các hoạt động bình thờng thì không gửi tín hiệu Reset tới IC22 thì điện áp ở chân 1 của IC23 sẽ chuyển đến mức cao và tạo ra tín hiệu khởi động lại (Reset) cho CPU.

Nếu CPU vẫn không hoạt động bình thờng thì mức điện áp ở chân 13 của IC22 nhảy lên mức cao để tạo ra tín hiệu HOLD treo CPU và tạo ra tín hiệu báo động gửi tới khối kích thích đồng thời đèn chỉ báo FAIL CD3 phát sáng

Đ5. Mạch điều kiển Motor Rơle

Mạch này làm nhiệm vụ điều khiển hệ thống các Motor bớc B1ữ B4 và các Rơle K1 ữ K8 trong mạch phối hợp trở. Thành phần cấu tạo bao gồm mạch điều khiển Môtơ bớc hai pha (B1 và B3), mạch điều khiển Motor bớc 5 pha (B2 và B4), mạch điều khiển các Rơle và mạch nguồn cung cấp cho các Motor bớc hai pha.

I. Mạch điều khiển Motor bớc 5 pha

Mạch này thực hiện điều khiển các Motor bớc B2 và B4 quay trục các biến cảm để thay đổi giá trị. Cấu tạo bao gồm bộ chuyển mạch 10 nguồn dòng, mỗi vị trí chuyển mạch cho một trong năm cuộn dây của hai Motor.

Bộ nguồn dòng gồm các Tranzitsor trờng FET TR11 ữ TR20, các diod CD1 ữ CD20, điện trở cảm biến dòng R61 ữ R70, bộ khuếch đại điện áp IC1 ữ IC3, bộ so sánh dòng điều khiển bao gồm IC5 ữ IC7 và bộ biến đổi điện áp TR1 ữ TR10 (FET).

Các Tranzistor TR21 ữ TR30 dùng để điều khiển chuyển mạch ON/ OFF cho tín hiệu điện áp không đổi gửi từ các cuộn dây của Motor. Tín hiệu điều khiển cho các Tranzistor này đợc gửi từ mạch điều khiển phối hợp trở kháng tới thông qua J32. Tất cả các dòng chạy qua các cuộn dây của các Motor đều đi qua các điện trở R61 ữ R70. Bộ

khuếch đại công suất IC1 ữ IC3 sẽ khuếch đại chúng lên 10 lần. Nếu cờng độ dòng chạy qua cuộn dây của các Motor thấp hơn mức qui định thì mức điện áp đầu ra của bộ so sánh sẽ chuyển xuống thấp làm cho TR1 ữ TR20 thông, do đó làm tăng dòng qua cuộn dây của các Motor .

Ngợc lại nếu cờng độ dòng qua cuộn dây của motơ tăng so với qui định thì mức điện áp đầu ra bộ so sánh ở mức cao và các TR11 ữ TR20 sẽ đóng lại làm cho dòng điện giảm xuống. Nhờ cơ chế này mà cờng độ dòng qua cuộn dây của các Motor luôn ổn định .

II. Mạch điều khiển Motor bớc 2 pha (B1 và B3)

Mạch này có nhiệm vụ điều khiển các Motor B1 và B3 làm quay các trục để thay đổi giá trị của biến dung. Motor B1 và B3 đợc điều khiển bằng tín hiệu xung điện áp lấy từ mạch điều khiển phối hợp trở kháng đa qua các chân từ 25 ữ 32 của J322 tới bộ khuếch đại đệm IC23, sau đó đợc khuếch đại bởi IC27, IC28 và đa tới các Motor thông qua J324.

III. Mạch điều khiển các Rơle

Thành phần bao gồm: mạch lựa chọn tín hiệu điều khiển các Rơle (theo phơng pháp tự động hoặc nhân công) và mạch điều khiển các Rơle.

Khi khoá chuyển mạch S1 ở vị trí tự động (AUTO) thì tín hiệu từ mạch điều khiển phối hợp trở kháng đợc đa qua chân 17 ữ 24 của J322 vào trực tiếp mạch điều khiển các Rơle là: IC21 và IC22.

Khi khoá chuyển mạch S1 ở vị trí MNL thì ngời ta thay đổi giá trị điện dung bằng cách đa các tụ có giá trị không đổi vào song song với các biến dung. Các chuyển mạch S3 và S4 sẽ điều khiển sự thay đổi của tổng giá trị điện dung đợc đa vào bởi các tụ điện cố định. Đồng thời lúc này thông báo '' M.U Manual '' đợc hiển thị trên Panel của khối kích thích .

Các thông tin về trạng thái của Rơle đợc thiết đặt bằng nhân công có thể ghi vào bộ nhớ bằng cách điều chỉnh chuyển mạch TUNE trên Subpanel của khối kích thích tới vị trí MNL và sau đó ta ấn nút "set"

IV. Mạch cấp nguồn cho Motor hai pha

- Mạch này cung cấp nguồn cho các Motor B1 và B3 có trong mạch phối hợp trở kháng. Tuỳ theo trạng thái của mạch phối hợp trở kháng mà các mức điện áp nguồn sau đợc đa tới các Motor .

Trạng thái Motor quay : ≈ +16V. Trạng thái dừng tại vị trí đặt trớc : ≈+3V. Trạng thái hoạt động nhân công : ≈ +1V.

- Điện áp nguồn đợc tạo ra từ bộ chuyển mạch chia nguồn cung cấp gồm TR42, CD21, L60, C23 và IC4. IC32 làm việc nh một mạch lạ chọn điện áp tham chiếu để xác định điện áp đợc sử dụng. Mạch này sẽ lựa chọn điện áp tham chiếu đã chia bởi các điện R118

chọn đợc đa tới IC4. Tại đây IC4 sẽ so sánh mức điện áp ra với mức điện áp tham chiếu để điều khiển Tranzistor TR42 cấp nguồn cho Motor hai pha với mức điện áp xác định.

Đ6. Các phơng pháp điều khiển

I. Phơng pháp điều khiển Motor

Trên trục quay của mỗi phần tử biến đổi ( biến cảm hoặc biến dung ) đợc gắn một Motor bớc, một Vônkế và một núm để điều chỉnh. Các vônkế sẽ thực hiện đo điện áp một chiều để xác định vị trí của các phần tử biến đổi. CPU trong mạch điều khiển phối hợp trở kháng sẽ chuyển đổi các mức điện áp đo đợc thành dữ liệu 12 bít nhị phân và so sánh nó với dữ liệu đợc ghi trong EPROM. Kết quả so sánh đợc đa đến điều khiển Motor bớc để làm quay thành phần biến đổi một lợng tơng đơng với sai khác và dừng lại ở vị trí đã đặt tróc đợc ghi trong EPROM.

Bớc quay nhỏ nhất cho mỗi Môtơ bớc nh sau: Với Motor cho biến dung (B1 và B3) là 0,450 Với Motor cho biến cảm ( B2 và B4 ) là 0,720

II. Phơng pháp tự động điều khiển phối hợp trở kháng

Mạch tự động phối hợp trở kháng đợc kích hoạt khi có đủ các điều kiện sau: Trở kháng tại đầu vào của phần phối hợp khác 50Ω

Chuyển mạch Tune trên Subpanel ở khối kích thích ở vị trí Auto Nguồn cung cấp 80V DC đợc nối

Tín hiệu KEY ở trạng thái tích cực (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Tầng tiền khuyếch đại cung cấp mức công suất đúng theo quy định Nếu điều kiện 2 và 3 không thoả mãn thì không tự động điều hởng đợc .

Nếu điều kiện 4 và 5 không thoả mãn thì tự động điều hớng sẽ tạm thời bị treo (nếu điều kiện trên không thoả mãn trong vòng 7s hoặc lâu hơn thì tự động quá trình điều h- ởng không đợc thực hiện ).

Quá trình tự động điều hởng của mạch phối hợp trở kháng đợc điều khiển bởi vi điều khiển có trong mạch phối hợp trở kháng. Đối với các dải tần số khác nhau thì thủ tục để tự động điều hởng sẽ khác nhau.

Xét quá trình tự động điều hởng cho 3 dải sau: Dải tần số 1: 6,4 ữ 30 MHz

Dải tần số 2: 3,5ữ 6,4 MHz Dải tần số 3: 2,6 ữ 3,5 MHz

1. Quá trình tự động điều hởng đối với dải 1

Với dải tần số 1 (6,4 ữ 30 MHz) thì giá trị của tụ điện C1 (bao gồm điện dung của biến dung CV1 và các điện dung cố định C11 ữ C14) và biến cảm LV1 đợc xác định theo

tần số phát và tự động điều hởng bằng cách thay đổi giá trị của điện dung C2 (bao gồm biến dung CV2 và các tụ điện có giá trị cố định C21 ữ C24) và biến cảm L2.

2. Quá trình tự động điều hởng đối với dải 2 (3,5 ữ 6,4 MHz)

Trong dải tần số 2 thì giá trị của biến cảm LV1 và các tụ điện C1 đợc xác định theo tần số phát nên tự động điều hởng đợc thực hiện bằng việc thay đổi biến cảm LV2 và tụ điện C2. Tuy nhiên hệ số tự cảm của biến cảm LV2 không đủ để thực hiện điều hởng cho tất cả các kháng tải thoả mãn điều kiện VSWR_2. Nếu giá trị của biến cảm LV2 tiến tới giá trị cực đại thì ngoài việc thay đổi giá trị biến cảm LV2 và các tụ C2, vấn đề

Một phần của tài liệu LUẬN VĂN VIỄN THÔNG PHÂN TÍCH MÁY PHÁT 5KW TẠI TRẠM PHÁT ĐÔNG HẢI – HẢI PHÒNG, ĐI SÂU KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN BỘ PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG ANTEN (Trang 50 - 73)