毕明林 于跃 姚维华 刘志鹏 苏华

摘要：CINRAD/CD型新一代天气雷达是我国目前使用的高稳定度的全相参多普勒数字化雷达，本文根据朝阳（CINRAD/CD）新一代天气雷达的一次伺服系统方位电机故障现象分析并总结了此类故障的原因，为准确判断此类故障现象，并在短时间内确定故障部位，总结故障排除方法，为新一代天气雷达的维护以及维修工作积累经验。

关键词：新一代天气雷达；方位电机；故障现象；排除方法

中图分类号： P415.2 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.19.055

伺服系统作为新一代天气雷达的主要分系统，用来驱动雷达天线系统俯仰及方位转动。伺服系统除了伺服机柜外，还包括天线座及信号处理柜的主控分机，相距较远，连线也比较多，因此每一个元件的故障都可能导致伺服系统故障，因此伺服系统的故障定位十分重要。

1 伺服系统的组成及工作原理

CINRAD/CD型雷达伺服系统包括方位和俯仰伺服部分，主要由伺服分机、方位、俯仰驱动分机、方位和俯仰直流电机、减速器、同步机等组成。

伺服系统负责完成具体的驱动雷达天线方位、俯仰转动的任务，终端计算机发出控制指令，伺服系统将代表当前天线位置信息的同步机三项定子电压和单项转子电压，送至RVP8的I/O62控制板，将同步机电压变成16位方位角码和16为俯仰角码，送往伺服驱动单元， 通过驱动单元产生驱动雷达天线方位和俯仰运动的误差电压，送往伺服分機，经过伺服分机处理、放大后的误差电压经过驱动分机处理产生足够大的驱动信号，驱动执行电机带动天线运动。

2故障现象

2012年8月17日，发现天线转速减慢，并有卡顿现象，原来一个体扫时间为5分30秒，而出现这一现象后用时将近7分钟，误差电压抖动，伺服系统却无报警提示。

3 故障分析及检查

雷达天线转速不稳定，伺服系统无报警提示，说明伺服系统电源部分正常，检查伺服放大器，怀疑伺服放大器内存在放大器自激，调节增益可调电位器RP6，调节后观察转速无明显变化，通过设置天线转数检查，发现天线转速依然不变，因为伺服电源部分正常，检查线缆连接也正常，因此判定是方位电机故障而引起天线转速故障。

首先切换到应急工作状态下，判断是否为方位电机故障。如果应急状态下正常，说明传动系统及方位电机正常。检查发现应急状态下天线依然不正常，说明故障可能由于方位电机损坏或传动系统故障引起，于是断电后用手推天线，若一人无法推动天线转动，松开方位联轴器后一人可轻松推动天线，说明传动系统未坏，卸下方位电机线缆接头，转动方位电机发现无法拧动，确认方位电机损坏引起故障。

4 故障排除方法

故障确定之后，需要更换新的方位电机，取下盖板，拆下连接电机与减速器的4个安装螺钉，将电机沿轴方向取出。将新电机沿着旧电机相反方向慢慢装入，当电机与减速器中齿轮对合时，新电机就装好了，装好螺钉，连接好电机电缆。在更换电机时要注意驱动和阻尼的极性与旧电机保持一致，电机2、3角为驱动信号，1、4角为阻尼（测速）信号。

换好电机之后，要先在应急模式下检查是否正常，经检查应急模式下，天线转动正常，手控模式下天线正常，开驱动，启动天线正常，故障排除。微调伺服放大器的RP6电位器调节天线转速，开始正常工作。

5结语

本文通过对一次伺服系统方位电机故障进行了分析和总结，在天线转动异常时，首先检查伺服系统是否有故障，通过伺服系统故障报警情况进行分析，如果无报警时天线系统不正常，应该想到检查方位电机和天线传动部分，通过观察误差电压示值，在应急模式下检查判定是否为方位电机故障，手控或推动天线检查天线传动部分。

工作中应熟练掌握伺服系统工作原理，避免盲目的对故障进行检查或调整，不但问题得不到解决，还可能造成连带故障。

天线的方位、俯仰电机应定期进行检查和清洁保养。对电机六个碳刷和测速机碳刷内腔部分及电机表面作清洁，清洁时应注意碳刷内腔的整流子上不允许沾有油、水、金属等物质。

更换电机时，要注意驱动和阻尼的极性，可以一人转动电机轴，另一人用万用表（直流20V）测试电机插座的驱动两极，万用表显示正电压或负电压。测试新电机和旧电机，万用表显示正负一致时，说明两电机驱动极性一致，否则则说明两电机驱动极性不一致，需要交换电机两根驱动线（插座或插头）。

参考文献

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[2]王志武，周宏根，林忠南.新一代多普勒天气雷达SA&B的故障分析[J].现代雷达，2005，（01）.

[3]李明元，戴伟明，陈明林，刘建国.CINRAD/CD伺服系统一次俯仰定位精度故障的维修案例[A].中国气象学会2007年年会气象综合探测技术分会场论文集[C].2007.

作者简介：毕明林，本科学历，朝阳市气象局，助理工程师，研究方向：新一代天气雷达技术保障。