新變壓器發(fā)動(dòng)時(shí)異響的原因分析

　　變壓器合閘后就有“嗡嗡”的響聲，這是由鐵芯中交變的磁通在鐵芯硅鋼片間產(chǎn)生一種力的振動(dòng)的結(jié)果。一般說(shuō)，這種“嗡嗡”聲的大小與加在變壓器上的電壓和電流成正比。正常運(yùn)行中，變壓器鐵芯聲音應(yīng)是均勻的，但在過(guò)電壓（如鐵磁共振）和過(guò)電流（如過(guò)負(fù)荷、大動(dòng)力負(fù)荷啟動(dòng)、穿越性短路等）情況下可能會(huì)產(chǎn)生比原來(lái)“嗡嗡”聲大但無(wú)雜音的聲音，但也可能隨著負(fù)荷的急劇變化，呈現(xiàn)“割割割、割割割”突出的間隙響聲，此聲音的發(fā)生與變壓器指示儀表（電流表、電壓表）的指示同時(shí)動(dòng)作，容易辨別。其他異常聲音，則包括：

　　（1）個(gè)別零件松動(dòng)，造成非常驚人的“錘擊”和“刮大風(fēng)”之聲，如“叮叮當(dāng)當(dāng)”和“呼呼”之聲，但指示儀表均正常，且油色、油位、油溫也正常。

　?。?）變壓器外殼與其他物體撞擊引起，如因變壓器內(nèi)部鐵芯的振動(dòng)引起其他部件振動(dòng)，使接觸部位相互撞擊；變壓器上裝控制線(xiàn)的軟管與外殼或散熱器撞擊，呈現(xiàn)“沙沙沙”聲，這種聲音有連續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)但存有間隙的特點(diǎn)，此時(shí)變壓器各種部件不會(huì)呈現(xiàn)異?，F(xiàn)象。這時(shí)可尋找聲源，在最響的一側(cè)用手或木棒按住再聽(tīng)聲音有何變化，以判別之。

　?。?）外界氣候影響造成的放電聲，如大霧天、雪天造成套管處電暈放電或輝光放電，呈現(xiàn)“嘶嘶”、“嗤嗤”之聲，夜間可見(jiàn)藍(lán)色小火花。

　　（4）鐵芯故障引起，如鐵芯接地線(xiàn)斷線(xiàn)會(huì)產(chǎn)生如放電的霹裂聲，“鐵芯著火”，將造成不正常鳴聲。

　?。?）匝間短路引起短路處局部嚴(yán)重發(fā)熱，使油局部沸騰會(huì)發(fā)出“咕嚕咕?！毕袼_(kāi)了的聲音，這種聲音需特別注意。

　?。?）-分接開(kāi)關(guān)故障引起，如因分接開(kāi)關(guān)接觸不良，局部發(fā)熱也會(huì)引起像繞組匝間短路所引起的那種聲音。

　?。?）空載合閘時(shí)由勵(lì)磁涌流引起，這時(shí)的異常聲音只是一瞬間。

　　引起變壓器運(yùn)行異音的原因很多，而且復(fù)雜，因此需要在實(shí)踐中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷引起異音的原因

　　三路變壓器數(shù)字轉(zhuǎn)換接口的工作原理分析

　　旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換器是角位移測(cè)量和控制的重要組件，它把測(cè)角模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，廣泛應(yīng)用于飛行器姿態(tài)控制和檢測(cè)、導(dǎo)彈控制、雷達(dá)天線(xiàn)監(jiān)控、火控系統(tǒng)等軍事裝備中。隨著集成電路的高速發(fā)展，這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)換器已有許多產(chǎn)品以固態(tài)電路封裝形式應(yīng)市。在國(guó)內(nèi)這種數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊有12位到22位不等，轉(zhuǎn)換精度基本能夠滿(mǎn)足應(yīng)用需求，但由于數(shù)字轉(zhuǎn)換器內(nèi)部響應(yīng)速度的限制，轉(zhuǎn)換器只能跟蹤一定速度范圍內(nèi)的軸角變化，在要求多路信號(hào)切換速度較高的數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，用一個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊控制多路信號(hào)的數(shù)字量輸出時(shí)，將不可避免地出現(xiàn)數(shù)字量輸出滯后于軸角的變化。為了準(zhǔn)確地獲取角度信號(hào)，就需要增加多路測(cè)角的時(shí)間周期，為此介紹一種基于ISA總線(xiàn)的三路旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊接口電路，該電路已經(jīng)成功應(yīng)用在某平臺(tái)慣導(dǎo)三個(gè)姿態(tài)角的測(cè)量中，測(cè)角速度快，精度高。

　　1 旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊工作原理

　　旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊是電路的重要元器件，根據(jù)需求采用中船重工集團(tuán)第716所生產(chǎn)的型號(hào)為19XSZ2413一S32的19位旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，其測(cè)角精度能達(dá)到10”。根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的基本原理生產(chǎn)出的旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，其內(nèi)部包括粗通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器、精通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器、雙速處理器和三態(tài)鎖存器。粗通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成12位數(shù)字角度，精通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成14位數(shù)字角度，兩數(shù)字角度量再經(jīng)一個(gè)雙速處理器進(jìn)行硬件實(shí)時(shí)糾錯(cuò)處理、粗精組合后，輸出一個(gè)19位并行數(shù)字角度量到鎖存器。該模塊內(nèi)部原理框圖如圖1所示。

　　2 硬件設(shè)計(jì)及分析

　　整個(gè)接口電路主要由3部分構(gòu)成：譯碼電路、旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路和脈寬控制電路，接口電路原理框圖如圖2所示。

　　2．1 譯碼電路

　　譯碼電路主要由譯碼芯片SN74HC154組成，用來(lái)產(chǎn)生接口電路的端口地址。當(dāng)ISA總線(xiàn)的地址線(xiàn)SA15～SA10，SA4和SA0為邏輯“O”，SA9～SA7和SA5為邏輯“1”，SA1，SA2，SA3，SA6分別對(duì)應(yīng)SN74HCl54的輸入端A，B，C，D時(shí)，選通接口電路，由此知該接口電路的地址范圍為：0x03AO～Ox03AE和0x03EO～0x03EA，其中，0x03EO～Ox03EA分別為讀俯仰、橫滾、航向的低16位和高3位數(shù)字信號(hào)，0x03A0和Ox03A8分別為三路同時(shí)解除和禁止INH信號(hào)，Ox03A2～0x03A6分別為解除俯仰、橫滾、航向的INH信號(hào)，0x03AA～Ox03E分別為禁止俯仰、橫滾、航向的INH信號(hào)。

　　2．2 旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路

　　三路旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路是整個(gè)接口電路的核心，由3個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊及其外圍控制電路組成。旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊中的兩個(gè)重要信號(hào)“INH”和“CB”分別控制輸入模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換和輸出19位數(shù)字信號(hào)的鎖存。INH禁止信號(hào)輸入端，內(nèi)部已經(jīng)用上拉電阻接到+5 V，當(dāng)INH為邏輯“0”，即禁止INH信號(hào)時(shí)，延遲600 ns后鎖存器內(nèi)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，可讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)INH為邏輯“1”，即解除INH信號(hào)時(shí)，鎖存器內(nèi)數(shù)據(jù)更新，此時(shí)禁止讀取數(shù)據(jù)。CB為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)CB為高電平時(shí)，表示轉(zhuǎn)換器內(nèi)處于跟蹤轉(zhuǎn)換狀態(tài)，此時(shí)數(shù)據(jù)輸出不穩(wěn)定；當(dāng)CB為低電平時(shí)，表示轉(zhuǎn)換器內(nèi)已經(jīng)轉(zhuǎn)換結(jié)束，此時(shí)數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定有效，可以讀取。其中一路旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路原理框圖如圖3所示。

　　該電路在工控機(jī)剛開(kāi)始上電時(shí)，“RES”（RESET DRV）輸出一負(fù)脈沖，此時(shí)SN54HC74的Q輸出為高，此信號(hào)用來(lái)控制旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的INH，此時(shí)平臺(tái)慣導(dǎo)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的俯仰、橫滾、航向3個(gè)姿態(tài)角的粗精通道正余弦模擬信號(hào)進(jìn)入19XSZ2413一S32旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，這是電路工作的初始狀態(tài)。之后旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)編程控制地址譯碼的輸出，實(shí)現(xiàn)三路模塊同時(shí)工作或單路模塊工作。其中，對(duì)3塊旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊CB信號(hào)的控制采用查詢(xún)方式，CB用來(lái)控制鎖存器U1，U2和U3（SN74HC373）的使能端LE，由于輸出為19位數(shù)字量，所以采用3個(gè)SN74HC373，當(dāng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成之后，CB自動(dòng)變?yōu)榈?，從而使能LE，當(dāng)CPU讀取數(shù)據(jù)時(shí)，鎖存器OE使能，19位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)同時(shí)打入3個(gè)鎖存器等待CPU的讀取。

　　2．3 脈寬控制電路

　　脈寬控制電路主要用來(lái)控制ISA接口板上的I／O CSl6，當(dāng)I／O CSl6信號(hào)有效時(shí)，通知系統(tǒng)板當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳送是一個(gè)有等待狀態(tài)的16位I／O周期。在電路調(diào)試中通過(guò)調(diào)節(jié)R1，C11的大小可以控制I／O CSl6低脈沖的時(shí)間，使得通過(guò)ISA總線(xiàn)讀取低16位數(shù)據(jù)時(shí)正確穩(wěn)定?，F(xiàn)在電路中采用3個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊分別控制三路角度量信號(hào)的轉(zhuǎn)換輸出，當(dāng)INH為邏輯“O”之后，經(jīng)過(guò)600 ns的延時(shí)，CB為“O”，CPU即

　　4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　利用實(shí)驗(yàn)室已有的數(shù)字／旋轉(zhuǎn)變壓器板產(chǎn)生的信號(hào)作為輸入，角度測(cè)試結(jié)果如表1所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明測(cè)角精度可以達(dá)到10”，滿(mǎn)足精度要求。

　　5 結(jié) 語(yǔ)

　　該接口電路已經(jīng)應(yīng)用在某平臺(tái)慣導(dǎo)3個(gè)姿態(tài)角的測(cè)量中，工作正常，證明該電路設(shè)計(jì)合理。在電路中測(cè)角精度達(dá)到10”，能夠滿(mǎn)足精度要求，更重要的是縮短了該平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)三個(gè)姿態(tài)角的測(cè)角周期，達(dá)到應(yīng)用的目的。