王嘯　苑振宇

【摘 要】組合傳動發(fā)電機是飛機交流電源系統(tǒng)中的重要部件，保證向機上電路提供電壓和頻率穩(wěn)定的三相交流電能。在使用、修理和試驗過程中，會出現(xiàn)無電壓輸出的故障現(xiàn)象。針對此類現(xiàn)象，本文從故障狀況、原因分析、定位故障、檢查故障源和故障排除五大方面進行闡述。

【關(guān)鍵詞】電壓；交流發(fā)電機；勵磁機繞組

中圖分類號： TM31 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）36-0040-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.36.016

Fault Analysis of no Voltage Output of an Integrated Drive Generator

WANG Xiao YUAN Zhen-yu

（Wuhu TianHang Aero-Tech Co.，Ltd，Wuhu Anhui 241000，China）

【Abstract】The Integrated Drive Generator is an important unit of the AC power supply system of aircraft，which ensures the supply of three-phase AC power with stable voltage and frequency to the onboard circuit.The fault of no voltage output may appear during use，repair and test.In view of this fault，this article illustrates the fault status， analysis of causes，localization of fault，check fault source，and preventive measures.

【Key words】Voltage；AC generator；Exciter coil

1 故障狀況

某型組合傳動發(fā)電機在試驗過程中，當(dāng)接通電壓調(diào)節(jié)器、控制和保護裝置后，檢查輸出電壓，可是在試驗設(shè)備的數(shù)據(jù)顯示界面中，輸出電壓的數(shù)值沒有顯示。經(jīng)檢查脫開機構(gòu)工作情況，未處于保護狀態(tài)，再次進行試驗，現(xiàn)象依舊，無電壓輸出。為確保試驗設(shè)備以及與其配套使用的電壓調(diào)節(jié)器、控制和保護裝置沒有出現(xiàn)故障，于是更換了一臺試驗合格的產(chǎn)品，工作正常，有電壓輸出。因此可以確定該產(chǎn)品出現(xiàn)故障，無電壓輸出。

2 原因分析和定位故障

2.1 交流電源系統(tǒng)

交流電源系統(tǒng)是飛機的主電源系統(tǒng)，主要由組合傳動發(fā)電機、電壓調(diào)節(jié)器、控制和保護裝置、應(yīng)急靜止變流器、電壓檢測儀表等組成，為飛機提供額定電壓115/200伏，額定頻率為400Hz的單相和三相交流電。當(dāng)任一通道的組合傳動發(fā)電機故障時，另一通道的電源向接在這一通道配電裝置上用電設(shè)備供電，提供自動備用電源；供電系統(tǒng)兩個通道的組合傳動發(fā)電機故障時，將至關(guān)重要的用電設(shè)備自動轉(zhuǎn)接到應(yīng)急電源（靜止變流器）上。當(dāng)組合傳動發(fā)電機工作使電壓和頻率達(dá)到必需的數(shù)值時，控制和保護裝置將電壓輸給發(fā)電機接通接觸器，后者將組合傳動發(fā)電機相應(yīng)地接到飛機機上電路的115/200伏1號或2號配電裝置匯流條上。組合傳動發(fā)電機穩(wěn)壓由電壓調(diào)節(jié)器實施；當(dāng)頻率超出允許范圍、發(fā)電機或其饋線發(fā)生短路、電壓不對稱時，控制和保護裝置保證組合傳動發(fā)電機與機上匯流條斷開。

2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

組合傳動發(fā)電機由機械液壓恒速裝置（以下簡稱恒裝）和交流發(fā)電機兩大部分組成。

恒裝主要包括差動機構(gòu)、液壓機調(diào)速組件、組合泵、伺服系統(tǒng)、冷卻潤滑系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、加油過濾系統(tǒng)等。

交流發(fā)電機主要由定子、轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)整流器和導(dǎo)油管等組成。

2.3 工作原理

當(dāng)組合傳動發(fā)電機工作時，恒裝將飛機發(fā)動機輸入的變化轉(zhuǎn)速進行調(diào)速后，向交流發(fā)電機輸出12000轉(zhuǎn)/分鐘的恒速。其內(nèi)部的組合泵將大腔體內(nèi)的潤滑油抽出，經(jīng)過過濾器過濾，一部分提供給交流發(fā)電機，起冷卻作用；一部分提供給恒裝本身，起調(diào)節(jié)和冷卻作用，另外還將交流發(fā)電機和小腔體內(nèi)的潤滑油抽回到大腔體內(nèi)。液壓機調(diào)速組件主要由離心調(diào)節(jié)器和伺服機構(gòu)進行控制，對差動機構(gòu)進行調(diào)節(jié)，始終保證差動機構(gòu)向交流發(fā)電機提供穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)速。

交流發(fā)電機被恒裝帶動旋轉(zhuǎn)后，三相次勵磁機實現(xiàn)自給勵磁在電樞繞組中感應(yīng)產(chǎn)生三相交流電壓，經(jīng)過電壓調(diào)壓器功率放大電路的控制，為勵磁機的定子繞組提供勵磁電流，在勵磁機轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生交流電壓，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)整流變?yōu)橹绷麟姡鳛橹靼l(fā)電機的勵磁電流，主發(fā)電機的定子繞組感應(yīng)產(chǎn)生三相交流電壓。

2.4 無電壓輸出故障分析和定位

根據(jù)組合傳動發(fā)電機的工作原理，以及其內(nèi)部部件交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)和工作原理，我們可以得知：當(dāng)恒裝提供給交流發(fā)電機工作時所需的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，由交流發(fā)電機內(nèi)的次勵磁機、勵磁機、主發(fā)電機、旋轉(zhuǎn)整流器以及與其配套使用的電壓調(diào)節(jié)器、控制和保護裝置共同完成電壓的輸出、穩(wěn)定和保護。因此可能產(chǎn)生故障的原因為：

（1）試驗設(shè)備、電壓調(diào)節(jié)器、控制和保護裝置等外部設(shè)備和產(chǎn)品存在故障；

（2）恒裝無法提供給交流發(fā)電機正常工作時所需的輸入轉(zhuǎn)速；

（3）交流發(fā)電機定子上的次勵磁機繞組、勵磁機繞組和主發(fā)電機繞組出現(xiàn)故障；

（4）交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子上的次勵磁機（永久磁鐵）、勵磁機繞組、旋轉(zhuǎn)整流器以及主發(fā)電機繞組出現(xiàn)故障。

3 檢查故障源

3.1 試驗設(shè)備和配套使用的產(chǎn)品

產(chǎn)品出現(xiàn)故障后，更換了一臺剛試驗合格的產(chǎn)品進行再試驗，工作正常，有電壓輸出，因此排除了試驗設(shè)備、電壓調(diào)節(jié)器、控制和保護裝置等外部設(shè)備和產(chǎn)品存在故障的可能性。

3.2 機械液壓恒速裝置

恒裝的作用主要是提供給交流發(fā)電機正常工作時所需的輸入轉(zhuǎn)速，交流發(fā)電機頻率由輸入轉(zhuǎn)速決定。因此，在產(chǎn)品工作后，檢查交流發(fā)電機頻率，發(fā)現(xiàn)有顯示而且很穩(wěn)定。因此可以確定恒裝部分無故障，可以提供給交流發(fā)電機正常工作時所需的輸入轉(zhuǎn)速。

3.3 交流發(fā)電機定子

按照技術(shù)文件中的相關(guān)要求對交流發(fā)電機定子的電路進行檢查，具體技術(shù)數(shù)據(jù)要求見下表。

檢查發(fā)現(xiàn)插針7和插針8之間的接觸電阻阻值超標(biāo)，其它技術(shù)參數(shù)均符合要求。

針對此故障現(xiàn)象，對交流發(fā)電機進行分解檢查，發(fā)現(xiàn)定子內(nèi)部勵磁機繞組線圈有溫度過高造成的燒傷痕跡，可以確定勵磁機繞組線圈損壞。

3.4 交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子

交流發(fā)電機分解后，按照技術(shù)文件中的相關(guān)要求對轉(zhuǎn)子電路也進行了檢查，旋轉(zhuǎn)整流器點“+”與點“-”之間、點“1”～點“6”各點之間的電路完整性均符合要求，因此，交流發(fā)電機轉(zhuǎn)子無故障。

綜上所述，由于交流發(fā)電機殼體內(nèi)部勵磁機繞組線圈損壞，造成了無電壓輸出的故障。

4 故障排除

經(jīng)過故障分析、定位故障點以及檢查故障源，最終確定故障部件為交流發(fā)電機定子內(nèi)部的勵磁機繞組。由于勵磁機繞組為無法修復(fù)部件，故對其進行了更換。然后對重新裝配合格的產(chǎn)品進行試驗，故障現(xiàn)象未重現(xiàn)，輸出電壓符合要求，并且工作穩(wěn)定，其它技術(shù)性能參數(shù)也符合要求。因此，可以確定故障排除了。

5 結(jié)論

本文針對“無電壓輸出”故障進行了剖析和闡述，從交流電源系統(tǒng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工作原理等方面進行了分析。從中也總結(jié)出排除故障的一些經(jīng)驗，希望能夠借此為讀者在以后的產(chǎn)品修理中起到幫助作用。

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