民用机场助航灯光调光器工作原理及调试方法

民用机场助航灯光调光器工作原理及调试方法

王振宇

内蒙古自治区民航机场集团有限责任公司呼和浩特分公司

内蒙古呼和浩特市 010000

摘要：机场助航灯的调光系统一般由恒流调光器、单相升压变压器、隔离变压器和灯具四部分组成。恒流调光器作为一个自调节系统，主要是根据不同的气象条件来控制照明电路的输出电流，从而保证整个照明电流的稳定。借助于稳定的电流，助航灯的亮度可以保持在不同的亮度水平，以满足引导飞机的实际需要。

关键词：助航灯具；调光器；原理；调试方法；

助航灯光调光器作为民用机场助航灯光系统中的主要装备，本文主要从助航灯光调光器的工作原理，功能，调试方法及日常维护进行详细阐述，以期对机场运行管理单位在助航灯光的使用、维护管理工程具有一定帮助。

一、调光系统的工作原理

1.调光系统的构成。调光系统是由检测部分、控制部分与执行部分三部分来构成的，其本质是进行光强调整的一个控制系统。在调光系统中的检测功能是依靠灯光回路中串联的互感器与调光器中并联的输出变压器来完成检测任务的；控制部分则是通过单片微型计算机来进行的；其执行系统是借助于可控硅来进行电压的合理转换，并能够通过可控硅导通角大小的有效调整，来进行调光器输出电压的改变，从而取得一个良好的光强调整效果。

2.调光器的调光原理。在微型计算机中预先设置好给定的灯光电信号，并可以通过脉冲调宽电路来进行导通角的控制，在可控硅的导通角发生变化之后，会使得该升压变压器中的输出电压也相应的发生变化。当电信号越强时，该变压器中输入电压也就越大，这也就使得灯光回路中电流得以增大，并使得灯泡变得越来越亮。在这种情况下，给定一定的灯光信号，其灯光的亮度也就会保持一致。一般会在微机中进行光强等级的预先设计，这样就能够使得该灯光回路显示出几个固定等级的光强。调光器工作过程中一般运用的是恒流原理，并在变压器副边的电流在经过电流传感器之后，将其幅度与波形进行一定程度的变化。然后借助于A/D转换，将该反馈电流输入到相应的控制计算机中，并借助一定的软件系统来进行该电流强度的调整。这一过程一般是将该反馈电流信号和系统预设的标准电流值进行对比，并在经过相应计算之后进行可控硅的导通，从而达到有效调整回路电流这一目的。主控板上边的电路也可以把C8051单片机中输出的移项脉冲进行处理，并在处理之后将其输入到可控硅之中。微机控制系统则是根据相应的反馈信号来进行调光器中的恒流控制，并且能够在调光器发生异常状态时进行技术的报警与处理。其中心控制的C8015单片机也是整个闭环自控系统中的关键部分，并且主要进行主电路上面电压以及故障的有效控制。在调光器系统中的每一个环节出现问题，往往都会导致其控制电路无法及时的获取到相关信号，从而达不到预期的助航指示效果。严重时甚至会使得其电参量超过系统预设的标准值，从而导致设备的关闭。在调光器的工作过程中能够借助于恒流调光切换器来对进行主备机两者的快速切换，来进一步的提升该机场助航灯系统的稳定程度。在主调光器发生故障时，可以借助于切换柜来将其迅速切换到备用调光器上面，并借此来保证该灯光回路的正常运行，从而有效的提升整个机场助航灯光系统的稳定运行。

二、助航灯光调光器的功能

在规定范围内，任意调整灯光亮度；在规定的灯光等级下，保持灯光亮度恒定；调光器还应该具有回路状态、参数显示，故障报警等一系列附加功能。

三、恒流调光器中的报警处理方式

在调光器的运行过程中，当灯光的回路荷载发生变化时，该调光器就会对可控硅的导通角进行直接调节，并借此来维持整个回路电流的稳定性。因此在该恒流调光器运行过程中，当其输出电压发生变化时，相关的软件系统就能够及时的对这些变化电压值进行采样工作，并将其与定级电压值进行对比。借助于对电压值这一因素的比较，就能够对该恒流调光器的回路状况进行合理的判断。当电压的变化值超过了预先设定的报警界限时，自诊断模式则会发出开路/短路的报警。CCR-95型号的调光器中一般都设有5%与30%的开路/短路报警界限。当负载达到5%时。其控制器显示板上面的指示灯就会闪烁报警；当负载30%时，该调光器便会直接进行声光报警，并在报警灯闪烁的过程中其蜂鸣器同时进行报警。一般情况下的调光器报警，只是对外回路负载的状态进行显示，并且只是对该系统的操作人员进行提示。当其开路/短路的程度恢复到调光器正常工作范围内时，调光器将正常进行工作并能够保持恒流状态。一般出现开路/短路报警时，有着以下两种处理方式：（1）继续维持报警状态：不需要对调光器进行任何操作，并进行回路的外场修复，等到回路恢复到正常工作状态时，报警状态就会自然解除。（2）重新定级：将该调光器当前的负载状态作为新的基准来进行定级丁璐，并使得下一次的报警提示以当前的电压值作为新的标准。在这两种处理方式中，进行重新定级的意义则是进行报警状态的消除，特别是进行声音报警状态的消除，来避免影响值班人员的正常工作。

四、助航灯光调光器的调试方法

1.调试前。确认各调光器铭牌上的技术指标与设备实际指标是否相符，调光柜的排列布局按其回路、容量是否符合设计要求；检查各调光器柜内所有接线端子及元器件是否紧固无松动现象；各通讯插头（口）是否正确牢固；校对输入供电电缆的接线方式及所提供的供电电压是否与设备技术指标相符，调光器柜体外壳的接地是否牢固可靠，检查调光器内部电源单元、调光单元等的接线和插接的正确性，检查一、二次线路的绝缘电阻。根据恒流调光器的工作原理并结合产品说明书及相关技术文件，在调试当中，认真仔细调校，并记录整个过程中的调试数据。

2.升压变压器单体试验。用凯尔文双臂电桥测量变压器一、二次绕组的直流电阻（在各档位进行）；用变比、极性测试仪测试变压器的电压比和极性，测试结果应符合产品技术要求，电压比应符合电压比规律；工频耐压试验，试验电压应参照GB5015-91标准，试验时间为1min。

3.调光器（第一次通电）短路试。短路试验在调光器升压变压器二次侧（电压输出端）接上额定负载的纯阻性负载，逐级调升光级旋钮开关（1～5级光）按规程先预设定每级光强下的整定电流，并记录各级光强下的电流电压值。然后短接负载使之过流电流达到额定电流（6.6A）的5%，持续时间超过5min后，调光器应自动关机，记录输出电流、电压值的变化。短接负载使回路电流大于额定电流（6.6A）的25%，持续时间超过1 s后调光器应自动关机。

4.调光器（第一次通电）开路试验。第一次开路试验，模拟升压变压器一次侧开路（无电压无电流）时，调光器应能自动关机；第二次开路试验模拟升压变压器二次侧（灯光回路）开路（有电压无电流）时，发生此故障，调光器应能自动关机。

5.检测触发及负压保护回路。测量脉冲前沿曲线时间（应在10ms以下），触发脉冲应该和主回路同步，脉冲发出的时间应该能够平稳地前后移动，移相的范围要足够宽。触发电路的电压应小于0.15～0.2V，为了避免误触发，必要时可以在控制机上加绝对值不大于10V的负偏压，一般加1～2V均可。

6.日常维护注意事项。控制人员需要调整好电压，并在确认电路畅通安全的情况下通电，同时需要注意电流的情况并记录或保存数据。分析人员从收集的数据中根据电压、电流、电阻的实际情况，对某些数据进行调整。

总之，我国民航机场现阶段使用的主流恒流调光器是可控硅恒流调光器，其本身兼具备有弱电设备与强电设备的特点。介绍了助航灯光调光器的作用、工作原理及调试方法，对机场运行管理单位在使用、维护管理具有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]李华．机场灯光调光器控制系统的设计与实现：2019.

[2]王晶．关于民用机场助航灯光调光器工作原理及调试方法探讨.2022.