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某型发电机控制盒故障分析

摘要：针对某型飞机发电机控制盒外场出现的故障，从产品原理角度分析，找到故障根源，提出了改进措施。
关键词：发电机控制盒；右发；告警
1 故障现象
某型飞机在左、右发电机单发轮换关闭试验时，右发告警灯燃亮。
2 问题定位
根据故障现象，用交直流电机电源试验台对在飞机上开车试验的5件发电机控制盒进行闭环性能试验，性能数据如表1。
表1 发电机控制盒工作点电压
序号
名称
工作点电压
1
发电机控制盒
28.9V
2
发电机控制盒
28.55V
3
发电机控制盒
28.83V
4
发电机控制盒
28.46V
5
发电机控制盒
28.43V
当序号1与序号3在飞机上开车试验时，右发电机告警灯熄灭，故障未复现；当序号1分别与序号4、5在飞机上开车试验时，右发电机告警灯未熄灭，故障复现；当序号4与序号5在飞机上开车试验时，右发电机告警灯熄灭，故障未复现。
试验数据比较发现，发电机控制盒工作点电压压差接近或大于0.5V时，右发电机告警灯未熄灭，故障复现。初步断定左、右发电机控制盒工作点电压压差大，加上机上干扰造成的电压，压差超过0.5V, 主接触器控制继电器J3不工作，插头座3孔无输出电压，发电机不能接入电网，右发告警灯燃亮。
3 原因分析
3.1 功用
电机控制盒的功用是对直流“起动发电机”进行自动控制，电压自动调节和故障保护，即直流发电系统的正常启动和停车，发电机向电网（汇流条）供电。发电系统出现故障时自动切除发电机的激磁即使正常系统与故障系统互相隔离，以保证飞机安全。附有过电压自检，过电压故障记忆以及故障后自动显示等功能。原理方框图如图1。

图1原理方框图
3.2 发电机向电网供电分析
接通发电机开关，当发电机起动完毕，由起动系统定时机构控制的继电器自动释放，将发电机控制盒接入电网。
此时汇流条上有电压，发电机控制盒中的运算放大器的N3将发电机电压和回流条电压进行比较：若电压低于汇流条电压，且差值大于0.5V，则N3的N3-3(＋) 大于N3-2（－），N3-1输出高电位，非门放大器输出低电位，主接触器控制继电器J3不工作，插头座3孔无输出电压，发电机不能接入电网；反之，当发电机电压与汇流条电压差在0.5V内，发电机控制盒的插头座3孔有输出电压，电路工作状态则完全相反。
若发电机已接入电网，当发电机电压低于汇流条电压，反流值达15A～35A时，由于发电机正馈线和发电机附加极线圈上的电压降，运算放大器N3的输入端N3-3(＋) 大于N3-2（－），N3输出高电位，非门放大器输出低电位,继电器J3释放，插头座3孔无输出电压，发电机接通接触器的线圈断电，将发电机与电网断开。压差、反流电路工作原理如图2。

图2 压差、反流电路工作原理
3.3 右发告警灯燃亮原因分析
接通左、右直流发电机开关KN3-1t，当发电机起动完毕，由起动系统定时机构控制的继电器自动释放，将左右发电机控制盒接入电网，左右发电机告警熄灭。此时左右发电机控制盒插头座3号输出电压，左右主接触器正常工作，左右发电机输出电路正常工作。
保持左直流发电机开关KN3-1t接通，关闭右直流发电机开关KN3-1t，左发电机告警灯熄灭，右发电机告警灯燃亮，右发电机未接入电网。然后接通右直流发电机开关KN3-1t，右发电机应接入电网，右发电机告警灯应熄灭。但是右发电机告警灯未熄灭，说明右发电机未接入电网。
当左直流发电机开关KN3-1t接通，右直流发电机开关KN3-1t关闭时，左发电机输出电路正常工作，左中心汇流条向右中心汇流条供电，右中心汇流条的电压即是左发电机控制盒的输出电压，再次接通右直流发电机开关，右发电机控制盒的输出电压与右中心汇流条的电压（左发电机控制盒的输出电压）的压差接近0.5V，加上机上干扰产生的电压，压差超过0.5V，主接触器控制继电器J3不工作，插头座3孔无输出电压，发电机不能接入电网，右发告警灯燃亮。
4 结论
发电机控制盒工作点电压压差接近或大于0.5V时，主接触器控制继电器J3不工作，发电机控制盒插头座3孔无输出电压，发电机不能接入电网，右发告警灯燃亮。
5 建议措施
由于发电机控制盒工作点电压压差接近或大于0.5V时发电机不能接入电网，右发告警灯燃亮。建议：
1）修理时，同一架飞机的左右发电机控制盒的工作点电压压差控制在0.1V范围内。。
2）产品串件时，查清左右发电机控制盒的工作点电压压差是否在0.1V范围内。工作点电压压差不在0.1V范围内，禁止串件。

宋先锋 工程师，主要从事飞机电气性能测试与修理工作。
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-全文完-