西銳飛機電源系統(tǒng)故障分析

楊鑫

摘 要：西銳飛機電源系統(tǒng)是飛機重要系統(tǒng)之一，為整架飛機提供通訊，導(dǎo)航及操縱系統(tǒng)控制所需電能。西銳飛機電源系統(tǒng)因出廠早晚有著明顯差異。該文主要介紹了由兩臺發(fā)電機，兩個電瓶和一個MCU所組成的電源系統(tǒng)，并針對使用維護中出現(xiàn)的故障進行分析。

關(guān)鍵詞：西銳飛機 電源系統(tǒng) 發(fā)電機 電瓶 MCU

中圖分類號：V224 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0035-01

1 西銳飛機電源系統(tǒng)概述

1.1 西銳飛機發(fā)電機

西銳飛機電源系統(tǒng)的組成包括兩臺直流發(fā)電機，兩個電瓶，一個MCU。西銳飛機配備的28V直流電源系統(tǒng)以減小電源系統(tǒng)故障的風(fēng)險。該系統(tǒng)為飛機的電子設(shè)備，飛行儀表，燈光系統(tǒng)和其它電氣操縱和控制系統(tǒng)提供不間斷的電能。

1號發(fā)電機安裝在發(fā)動機右前部，由皮帶傳動。2號發(fā)電機安裝在發(fā)動機后部，由齒輪傳動。兩臺發(fā)電機都是三相交流發(fā)電機，每臺發(fā)電機的內(nèi)部都有整流器，用兩個二極管整流每一相的輸出電流。另外，這些二極管起到阻止反向電流的作用。兩臺發(fā)電機通過MCU內(nèi)部的調(diào)壓器來自動調(diào)節(jié)輸出電壓，兩個調(diào)壓器所設(shè)最大輸出電壓不同：2號發(fā)電機略高于1號發(fā)電機。因此，兩個調(diào)壓器不可互換。調(diào)壓器還提供了過壓保護，1號發(fā)電機被調(diào)節(jié)在28V，2號發(fā)電機被調(diào)節(jié)在28.75V。在駕駛艙斷路器板上，每個發(fā)電機有各自的5A斷路器，用以保護發(fā)電機。

在MCU內(nèi)部，1號發(fā)電機用100A保險絲保護，2號發(fā)電機用80A保險絲保護。在正常運轉(zhuǎn)時，1號發(fā)電機對1號主分配匯流條供電，2號則對2號主分配匯流條供電。兩個主分配匯流條間通過80A保險絲和一個二極管相連，此二極管阻止2號發(fā)電機向1號主分配匯流條供電。

每臺發(fā)電機的輸出電壓取決于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，發(fā)電機的設(shè)計和發(fā)電機所承擔(dān)的負(fù)載數(shù)量。在低轉(zhuǎn)速時，發(fā)電機將需要較高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速以提供相同電壓，增加電氣負(fù)載。任何時候，一臺發(fā)電機因轉(zhuǎn)速過低而退出工作，駕駛艙的顯示器上會出現(xiàn)警告信息，可通過提高轉(zhuǎn)速來“重啟”發(fā)電機。當(dāng)2號發(fā)電機掉線，1號發(fā)電機將通過MCU內(nèi)部的1號主分配匯流條向基本設(shè)備匯流條供電。當(dāng)1號發(fā)電機掉線，2號發(fā)電機將通過MCU內(nèi)部的2號主分配匯流條向基本設(shè)備匯流條供電。

1.2 西銳飛機電瓶

1號電瓶是24V，12芯，10A時鉛酸航空型電瓶并配備防溢出通風(fēng)蓋。該電瓶安裝在發(fā)動機艙。1號電瓶用于起動發(fā)動機，當(dāng)2號電瓶或任一一臺發(fā)電機發(fā)生故障時也可以作為應(yīng)急電源。1號電瓶提供的所有電能用于起動飛機。當(dāng)1號發(fā)電機故障時，1號電瓶還為著陸燈提供電源。1號電瓶由駕駛艙飛行員面板BAT1開關(guān)獨立控制。該開關(guān)接通了MCU內(nèi)部1號電瓶繼電器，將1號電瓶連接到主分配匯流條上。

2號電瓶是免維護密封鉛酸充電電瓶，由兩個12V，6芯，7A時的電瓶串聯(lián)提供24V直流電到基本設(shè)備匯流條。2號電瓶安裝在行李艙222隔框后，使用飛行員面板BAT2開關(guān)獨立控制。該開關(guān)接通了位于行李艙222隔框后繼電器，將2號電瓶連接到MCU內(nèi)部基本設(shè)備匯流條。2號電瓶主要用來為基本設(shè)備匯流條供電。基本設(shè)備匯流條分配電源到警告燈，轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀，姿態(tài)儀，HSI，失速警告和2號發(fā)電機。

1號電瓶故障不會影響2號電瓶向基本匯流條提供必要的電源。因為二極管的保護，1號電瓶失效或故障不會影響2號電瓶或任一一臺發(fā)電機的輸出。

1.3 MCU

MCU是西銳飛機電源系統(tǒng)的核心部件，控制1號、2號發(fā)電機，起動機，著陸燈，外部電源，為外部電源提供反極性保護，對1號、2號發(fā)電機提供過壓保護。MCU內(nèi)部包括的部件有：著陸燈繼電器，1號電瓶繼電器，地面電源繼電器，起動繼電器，1號、2號發(fā)電機的勵磁模塊等。MCU在西銳飛機電源分配起到關(guān)鍵作用，其內(nèi)部的1號、2號主要分配匯流條和基本分配匯流條分別向斷路器板的相關(guān)匯流條供電。基本分配匯流條通過兩個50A保險絲接受1號主要分配匯流條和2號主要分配匯流條電源，通過30A保險絲向斷路器板的ESS BUS1和ESS BUS2供電。1號主要分配匯流條通過100A保險絲接受1號發(fā)電機電源，并通過一個7.5A保險絲向著陸燈直接供電，通過兩個30A保險絲向斷路器板的A/C BUS1、A/C BUS2和MAIN BUS3供電。2號主要分配匯流條通過80A保險絲接受2號發(fā)電機電源，并通過30A保險絲向斷路器板的MAIN BUS1、MAIN BUS2和NON ESS BUS供電。

1號電瓶、2號電瓶、1號發(fā)電機、2號發(fā)電機都可為基本分配匯流條供電，在緊急情況下，四個電能來源中的一個保持正常，基本分配匯流條就能為所有關(guān)鍵的飛行儀表提供連續(xù)的電源，提高了飛機電源系統(tǒng)的可靠性。

2 常見故障及分析

發(fā)電機常見故障：發(fā)電機不發(fā)電，主要表現(xiàn)為飛機座艙相應(yīng)電流指示為零。主要原因：（1）發(fā)電機勵磁線路松動或斷開，無法為發(fā)電機提供激磁所需必要磁場。（2）發(fā)電機內(nèi)部電刷磨損超標(biāo)，造成與電樞間的開路。（3）MCU中勵磁模塊燒壞，以致無法將發(fā)電機輸出電能運送到飛機匯流條上。（4）較低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速。第五，對應(yīng)的發(fā)電機斷路器跳出，發(fā)電機承受的負(fù)載過大，可適當(dāng)減少負(fù)載。

電瓶常見故障：（1）無法起動發(fā)動機，即將磁電機開關(guān)扳到起動位，螺旋槳不轉(zhuǎn)。主要原因是1號電瓶作為起動發(fā)動機的電源，長時間頻繁使用，導(dǎo)致電瓶虧電。（2）1號電瓶不能斷電，即關(guān)閉BATTERY 1電門，飛機仍處在供電狀態(tài)。此故障是由于起動時產(chǎn)生的電流過大，造成1號電瓶繼電器觸點粘連，使得供電線路一直處于閉合狀態(tài)。

MCU常見故障：勵磁控制模塊故障，1號、2號發(fā)電機分別對應(yīng)各自的勵磁控制模塊，更換時必須一一對應(yīng)，不可混用。 保險絲燒，可根據(jù)故障情況，查找對應(yīng)的保險絲并更換。

參考文獻

[1] AIRPLANE MAINTENANCE MANUAL For the CIRRUS DESIGN SR20[S].