西门罗尔飞机整机断电问题研究及故障分析.docx

西门罗尔飞机整机断电问题研究及故障分析 柳昌龄摘要：电源系统是飞机的重要系统，整机断电会导致中断飞机的所有通讯导航功能飞机电源系统供电质量及其设备的可靠性，影响着飞机所有电子设备的正常工作，因此对于整机断电问题的研究有着重要意义PA44180飞机采用交流直流发电机，将发出的交流电经二极管整流后变成直流电，然后送到飞机供电网络每台发电机的励磁来自于各自的调压器我们通过对交流电源系统部件的研究，来分析造成整机断电的主要原因和在维护中可以采取的措施关键词：整机断电；交流发电机；铅酸电瓶2017年，学院一架PA44180飞机起飞后，机组发现发动机参数指针（滑油温度、汽缸头温度、排气温度）向右摆动一下，检查发现左发电机输出电流正常，右发电机输出电流指针乱摆，机组立即报告进近，进近指令机组立即联系塔台，还没有换到塔台频率，第二部GPS失效，接着出现整机断电机组按照应急程序处置，该机在塔台指挥下安全着陆1 PA44180飞机电源系统介绍交流发电机内部有一个由发动机带动转子（旋转磁场），磁场外有一个定子绕组， 绕组有3组线圈（3相绕组），3相绕组彼此相隔120度当转子旋转时，旋转的磁场使固定的电枢绕组切割磁力线（或者说使电枢绕组中通过的磁通量发生变化）而产生电动势。

PA44180飞机安装了两台发电机（励磁方式：他励式，单台额定输出电压14V，额定输出电流70A）和一个铅酸蓄电瓶（额定电压12V，额定容量23AH），三者并联向飞机电网供电發电机和电瓶分别通过70A和60A的断路器与连接汇流条（TIE BUS）相连接，再通过断路器分别输往主汇流条（MAIN BUS）、1和2号电子汇流条（AV BUS）、非重要汇流条（NONESS）每台交流发电机有一个调压器，提供电压调节和过压保护功能调压器实现三个功能：1）电压调节；2）过压保护；3）负载均衡PA44180飞机正常巡航状态整机电气负载43A左右，短时间隙负载77A左右，总负载为120A左右当飞机单台发电机失效时，另外一台发电机和电瓶仍能供应130A以下负载，不会造成突发整机空中断电励磁电流由主汇流条通过发电机励磁断路器、发电机主电门和电压调节器加载到发电机的励磁绕组上（电枢转子），转子转动时产生旋转磁场，在发电机定子线圈产生感应电势，产生交流电，经整流器整流变为直流输出到整流器安装板，通过安装在整流板上的输出接线柱输出，供向飞机电网飞机装有2个电流表，分别指示左、右发电机的输出电流大小电流表最大量程为100A，发电机正常供电时，电流表指示值不超过60A。

飞机装有一个低电压监控器，感受连接汇流条的电压是否低于12.5V如果连接汇流条电压低于12.5V，则警告灯板上的低电压（LO BUS）警告灯燃亮飞机装有一个发电机故障（ALT）警告灯，反映发电机不发电的故障模式ALT故障灯的信号由电压调节器提供，信号采集点为发电机AUX接线柱，当任意一台发电机出现过压保护等不正常情况时，将造成发电机不发电，系统会触发ALT故障警告2 发生故障后的检查工作PA44180飞机发生整机断电后，我们对以下一些部件进行了检查和测试：1）座舱仪表板、断路器板、各开关旋钮、手柄检查均正常2）电瓶外观状况正常，接线柱及接线固定良好，电解液无渗漏和溢出现象测量电瓶电压为12.93V，各单格电解液高度均高于极板对电瓶进行容量测试，C1放电率（23A）放电60分钟电压为10.4V，容量为100%通过检查电瓶无故障、状况良好1）左右调压器、电瓶输出接触器、地面电源输出接触器、左右发起动接触器、左右发电机电流分流器安装固定可靠，导线及其连接状况良好2）左、右发电机固定可靠，传动皮带无损伤、断裂，两个传动轮在同一旋转面上，发电机通风管无破损，管道无堵塞，发电机安装支架状态良好、固定可靠、无裂纹。

发现右发电机输出接线柱明显松动、其纤维衬套严重变形3 故障原因分析由于发电机输出接线柱上的电流较大，输出接线柱上的衬套为纤维材质，在长期使用中材料受热、老化，并在压紧螺帽的作用下产生塑性变形；接线柱根部与整流板之间固定紧度降低，接触不良，造成接触电阻增大，接线柱根部局部发热加剧，由于热传递使其上部纤维衬套受热变形加大，接线柱根部与整流板之间产生间隙、电弧跳火（在此过程中右电流表出现大幅摆动），局部温度急剧升高，导致接线柱根部严重烧蚀，整流板上的接线柱安装孔烧蚀，整流板与壳体之间的绝缘衬垫严重烧蚀、缺口，导致接线柱在绝缘的衬垫缺口处与发电机壳体短路搭接，发电机壳体接线柱贯穿孔内侧烧蚀（见下图）当右发电机接线柱与发电机壳体短路时，就意味着飞机连接汇流条通过此短路点短路，造成飞机整个电网短路在短路电流的作用下，左、右发电机调压器自动调节励磁电流，升高发电机输出电压，当电压高于17V时，调压器过压保护，切断发电机励磁电路，左、右发电机停止输出随后电瓶60A断路器在短路过载电流作用下跳起保护，电瓶从电网断开，飞机整机断电 由于从电网短路发展到整机断电的过程时间极短，飞机发电机故障（ALT）警告灯和飞机低电压（LO BUS）警告灯一次性瞬时闪亮，机组人员难以察觉。

4 结语鉴于飞机维修手册对发电机接线柱、纤维衬套及压紧螺帽无检查要求，建议咨询厂家，完善和细化维修标准对外场维修人员进行发电机构造、原理等知识的培训，提高外场人员对发电机接线柱构造的认识建议机组在飞行中加强对发电机电流表指示的监控，如果飞行中发现电流表指示摆动等异常现象，按照《飞行手册》中发电机故障应急情况进行处置还应当制定飞机老龄电源系统各电气线路接线片腐蚀性检查措施科技风2018年11期科技风的其它文章环大学城行人出行安全研究基于建筑钢结构施工技术与质量控制的措施研究风电投资项目的工程造价控制研究“互联网+”模式二维码支付在轨道交通AFC系统的支付应用研究关于公路工程沥青路面施工技术分析工作面过断层技术研究 -全文完-。