Budowa i naprawa siłowników TV-SAT

dodano: 2001-01-15 18:42 | aktualizacja: 2001-01-15 18:42
autor: Leszek WRONA | źródło:

Budowa i uszkodzenia siłowników według "ROCZNIKA 1998"

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Mechanizmem nadającym antenie ruch obrotowy w celu śledzenia orbity jest specjalna obrotnica lub jeśli jest to antena z tzw. zawieszeniem biegunowym (z ang. polarmount) siłownik elektryczny. Stosowanie siłowników do napędzania ruchu obrotowego anteny ma swoje wady i zalety. Niewątpliwą zaletą jest ich wymienność bez potrzeby zdejmowania anteny ze stojaka - przeciwieństwie do obrotnic, które są tak skonstruowane, że gdy chcemy je zdjąć z uchwytu, trzeba demontować całą antenę. Poza tym nieliczne obrotnice zapewniają obrót anteny w pełnym zakresie horyzontu. Jak każde urządzenie mechaniczne, tak siłownik jak i obrotnica wymagają okresowych przeglądów, smarowań, a niekiedy drobnych napraw. W takim przypadku siłownik jest o wiele wygodniejszy. Po jego zdjęciu z czaszy antenę unieruchamia się specjalną blokadą, aby nie straciła ona swoich ustawień i mogła dalej "pracować" w czasie remontu siłownika.

BUDOWA SIŁOWNIKA

Siłownik jest to urządzenie elektryczno-mechaniczne, w którym ruch obrotowy silnika elektrycznego zamieniony jest na ruch posuwisty ramienia siłownika.

Przy okazji należy wyjaśnić, iż do obrotu anten stacjonarnych nie stosuje się żadnych siłowników hydraulicznych lub pneumatycznych. Tego typu siłowniki są wykorzystywane w automatyce, gdzie wymagane są szybkie i precyzyjne przesunięcia. Oczywiście nośnikiem energii w takich siłownikach jest sprężone powietrze lub ciecz, o które raczej trudno w zwykłych gospodarstwach domowych. Dlatego wszystkie siłowniki stosowane do anten obrotowych pracują w oparciu o taką samą zasadę działania, a różnią się jedynie szczegółami konstrukcyjnymi. Ruch obrotowy wirnika silnika elektrycznego prądu stałego jest zamieniany w układzie przekładni zębatkowej oraz śruby pociągowej na ruch posuwisty ramienia siłownika. To właśnie od długości śruby pociągowej i ramienia siłownika bierze się podział na siłowniki 8,10,12,18 ... calowe.

Jeśli mówimy o siłowniku 18 calowym, to oznacza, że skok jego ramienia mierzony między minimalnym a maksymalnym wysuwem ramienia wynosi 18 cali, czyli ok. 45cm.

Silniki stosowane w siłownikach są oczywiście prądu stałego, a ich moc zależy od wielkości siłownika. Pracując przy napięciu 36V pobierają prąd od 0,3 do 1A, a niekiedy w skrajnych warunkach więcej (szczególnie 24 cale-gruby). Napięcie 36V zostało przyjęte jako światowa norma dla siłowników satelitarnych i nie wiadomo tylko dlaczego polskie siłowniki mają silniki na napięcie 24V. Można je oczywiście stosować do pozycjonerów z napięciem 36V, ale trzeba się liczyć z przeciążeniami takiego pozycjonera, co w skrajnych przypadkach prowadzi do ich uszkodzenia (jeśli pozycjoner nie ma układów sygnalizujących przeciążenie).

Schemat elektryczny siłownika jest bardzo prosty. Można w nim wyszczególnić obwód silnika i obwód impulsatora. W obwodzie silnika umieszczono dwie krańcówki elektryczne (34 i 35), zbocznikowane odpowiednio spolaryzowanymi diodami. Krańcówki mają za zadanie ustalenie minimalnego i maksymalnego położenia ramienia siłownika. Są one wyłączane przez dwie krzywki (30 i 31) położone jedna na drugiej i obracające się proporcjonalnie z obrotem śruby pociągowej (6). Krzywka dolna (30) nie jest regulowalna i ustawiona fabrycznie tak, aby ramię siłownika mogło całkowicie schować się w obudowie. Położenie krzywki górnej (31) można ustalić podczas montażu siłownika, tak aby ramię siłownika nie wysunęło się zbyt daleko. Jest to ważne szczególnie wtedy, gdy montujemy antenę w pobliżu ścian i obawiamy się, aby przy obrocie nie uderzyła ona w mur. W obwodzie impulsatora jest kontaktron (37), zwierany przez magnes stały (38), obracający się wraz z przekładnią. Kontaktron to zwykła rurka szklana, w środku której dwa styki zwierają się pod wpływem pola magnetycznego. Ponieważ magnes zwiera styki tylko wtedy, gdy znajduje się w bezpośrednim sąsiedztwie kontaktrona, to mamy tu cykliczne impulsowanie, związane z obrotem namagnesowanego miejscowo krążka. Te impulsy zliczane są później przez specjalny układ liczący pozycjonera, w celu dokładnego określenia położenia ramienia siłownika. Od strony mechanicznej siłownik ma o wiele bardziej złożoną budowę. Silnik (14) napędza przekładnię zębatkową, która obraca krzywki (30 i 31), magnes (38) oraz oczywiście śrubę pociągową (6). Po śrubie przesuwa się teflonowa nakrętka (7), która zespolona z ramieniem (2) powoduje wysuwanie i wsuwanie ramienia w zależności od kierunku obrotu silnika.

USZKODZENIA SIŁOWNIKA

W obwodzie elektrycznym siłownika, najczęściej ulega uszkodzeniu kontaktron lub sam silnik. Rzadziej uszkadzają się krańcówki czy diody. Przyczyną uszkodzenia impulsatora bywa najczęściej błędne podłączenie końcówek kabli elektrycznych lub gwałtowne uderzenie siłownika. Jego uszkodzenie objawia się brakiem impulsów w pozycjonerze pomimo obrotu samego silnika. Sprawdzając ten obwód wystarczy podłączyć do styków impulsatora omomierz i uruchomić siłownik. Jeśli w czasie obrotu magnesu omomierz będzie wykazywał zwarcie lub obwód będzie cały czas otwarty, to impulsator jest uszkodzony. Można go wymienić zastępując odpowiednio dobranym kontaktronem. Usterki w obwodzie silnika bywają nieco bardziej kłopotliwe, gdyż związane są najczęściej z uszkodzeniem samego silnika lub krańcówek. Gdy po podłączeniu napięcia do siłownika silnik dalej nie działa, należy sprawdzić najpierw wyłączniki krańcowe (czy nie są wyłączone), a dopiero później przystąpić do rozkręcania samego silnika. Po odkręceniu obudowy silnika i wyjęciu wirnika należy sprawdzić stan szczotek oraz komutatora. Są to newralgiczne punkty każdego silnika. Jeżeli szczotki są zużyte lub nadłamane, należy je wymienić na inne. Przy okazji warto przeczyścić miedziane klatki komutatora i sprawdzić ich połączenie z uzwojeniem. Przy skręcaniu ponownym silnika, szczególnie uważać na szczotki, gdyż można je uszkodzić.

Najbardziej jednak narażoną na uszkodzenia jest część mechaniczna siłownika. W czasie pracy w zmiennych warunkach atmosferycznych do nieszczelnego układu dostaje się często woda, która powoduje rdzewienie śruby (6) i łożyska kulkowego (8). Przyczyną takiego stanu rzeczy jest najczęściej brak smarowania powierzchni wysuwającego się ramienia (2) siłownika, lub użycie do smarowania niewłaściwego smaru o dużej lepkości, który w niskich temperaturach twardnieje i niszczy gumowy pierścień uszczelniający (o-ring) (4). Po kilku miesiącach pracy takiego siłownika korozja powoduje uszkodzenie łożyska (8) oraz coraz większy luz na nakrętce (7). Przystępując do naprawy musimy odkręcić śrubę blokującą (13) i oddzielić ramię siłownika od obudowy przekładni. Następnie trzeba wykręcić docisk łożyska (11) i wysunąć ramię (2) z obudowy (1) tak, aby łożysko wystawało na zewnątrz. Odkręcając dwie nakrętki (10) uwalniamy łożysko i wysuwamy ramię siłownika z obudowy (1). Teraz mając dostęp do śruby pociągowej (6), możemy oczyścić całe wnętrze z rdzy, wymienić uszkodzony o-ring (4) i łożysko (8). Jeżeli na nakrętce (7) powstał spory luz, to także musimy wymienić ją na nową. Przy skręcaniu siłownika musimy pamiętać o dokładnym dokręceniu nakrętek (10) i docisku łożyska (11). Do przesmarowania powierzchni ramienia (2) najlepiej użyć oleju, gdyż nie gęstnieje zbytnio w niskich temperaturach.

Pamiętać trzeba też o właściwym zamontowaniu siłownika do anteny, tak jak wskazuje na to strzałka na obudowie. Zanim zamkniemy obudowę (41) warto wcześniej ustawić górną krzywkę uruchamiając siłownik i obserwując ruch anteny. Prawidłowe ustawienie obu krzywek jest naszą dodatkową gwarancją wtedy, gdy wyzeruje się pamięć naszego pozycjonera i znikną wcześniej ustawione limity.

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.