某型飞机警示系统空中告警故障分析

肖海波

【摘 要】组合传动发电机用于飞机电源系统，其作用是保证向机上电路提供所需频率稳定的三相交流电。由恒速传动装置和交流发电机两部分组成。在使用过程中，多次出现打印“左（右）发电机故障”、打印“断开恒装”故障，故障原因难以确定。为了给今后排故提供参考，本文将从飞机电源系统、组合传动发电机主要结构和基本工作原理等方面对此类故障进行分析。

【关键字】组合传动发电机；故障；分析

中图分类号： V267 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）32-0033-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.014

【Abstract】The IDG is used in the power system on the plane，ensure that the circuit is provided with the stabilized frequency three-phase alternating current.It is composed of constant speed transmission and alternator.In the process of use，the“left（right）generator fault”and the“disconnected constant speed transmission” fault appear several times，and the fault reason is difficult to determine.In order to provide references for troubleshooting， this paper will analyze the faults from the aspects of aircraft power system，main structure and basic working principle of IDG.

【Key words】IDG； Fault； Analysis

0 概述

该型组合传动发电机用于飞机电源系统，近年故障现象频发，据统计， 2015年1月至12月的一年时间，电源系统出现各类故障现象13起，其中：组合传动发电机壳体漏油1起、缺相1起、警示系统打印“断开恒装”11起，电源系统故障已经严重影响到飞机完好率，开展组合传动发电机故障分析，找准故障点显得非常重要。

1 故障情况

在组合传动发电机的使用过程中，主要故障现象有：滑油系统污染、外部渗漏、电源缺相、警示系统打印“左（右）发电机故障”和“断开恒装”故障。

其中：滑油系统污染，通过分解过滤器进行检查，容易分析故障原因和进行故障定位；外部漏油，通过外观检查易于判断故障点；缺相，通过测量交流发电机线圈阻值，容易分析和故障定位，且此类故障率小；警示系统打印“左（右）发电机故障”和 “断开恒装”故障率高，属系统性故障，且原因复杂，故障定位困难，本文仅对警示系统打印“左（右）发电机故障”和 “断开恒装”的故障原因进行详细分析。

2 电源系统原理分析

2.1 组合发电机工作原理（图1）

组合传动发电机由恒速传动装置和交流电机两部分组成，恒速传动装置由差动机构、离心调节器、泵马达、压力信号器、组合泵、速度传感器、温度传感

器等组成，其中差动机构、离心调节器、泵马达组成转速调节系统，保证向交流发电机输出恒定的转速，用于交流发电机发出频率稳定的三相交流电源；组合泵用于向组合发电机提供动力，保证转速调节系统的正常工作和系统的润滑、冷却；离心调节器用于感受恒装输出的转速，向调速系统提供转速负反馈，泵马达部件形成转速补偿，差动机构将补偿转速与输入转速进行矢量叠加后，向交流发电机输出恒定的转速，保证发电机正常工作。压力信号器用于感受滑油系统的压力，当系统压力低于0.9MPa时，向飞机发出滑油压力低的信号，提醒飞行员恒装有故障，需断开恒装；速度传感器用于当恒装故障，输给交流发电机的转速超过规定时，向控保器提供信号，断开恒装，停止发电机的工作，保护发电机的进一步的损坏。温度传感器用于在系统故障，滑油温度高于规定时，接通恒装脱开机构工作电源，断开恒装，发电机停止工作。

2.2 飞机交流电源系统原理（图2）

飞机交流电源系统工作原理如图2所示，从原理图分析，组合传动发电机上压力信号器、温度传感器、速度传感器与飞机电源控制系统相连，断开恒装由控保器控制，温度信号器可直接断开恒装。

3 故障分析及定位

3.1 主要故障模式

断开恒装故障现象主要分为两类：一是警示系统打印“左（右）交流发电机故障”；二是警示系统打印“断开恒装”。其中警示系统打印“断开恒装”故障率达到84%。

警示系统打印”断开恒装”也有两种故障形式：一是组合发电机断开恒装，即已经断开，恒装停止工作，发电机不再向飞机电源系统供电；二是只有断开信号，发电机脱开机构未工作，恒装未断开，发电机正常供电，提醒飞行员手动断开。从目前故障统计，只有断开信号，恒装未断开的故障，为主要故障现象。

3.2 故障机理分析

3.2.1 警示系统打印“左（右）发电机故障”分析

（1） 组合发电机滑油过热时温度信号器试温棒熔化，温度信號器接通，电源通过发电机2号插销（见图2）、滑油温度传感器将电流直接输送至恒装脱开机构电磁铁，电磁铁吸合，脱开机构工作，将恒装脱开，发电机停止工作，停止向飞机电源系统发电，此时，座舱通用信号盘上出现“左（右）交流发电机故障”信号。

（2） 组合泵盖断裂或组合泵的传动花键轴扭断等原因造成组合泵不能向转速调节系统供压，恒装调节系统无法调节输出给交流发电机的恒定的工作转速；发电机不能正常发电，速度传感器通过发电机2号插销9、10和设备架1号插销11、12触点向控保器输出异常频率信号（见图2），控保器通过设备架1号插销30触点向恒装脱开机构发出断开恒装的电信号，脱开机构电磁铁工作，脱开恒装，发电机停止向飞机电源系统供电，同时，警示系统输出信号，座舱通用信号盘上显示“左（右）交流发电机故障”。

（3）控保器故障：控保器在没有外来故障信号时，通过设备架1号插销30触点向恒装脱开机构发出脱开恒装信号（见图2），恒装脱开，发电机停止向飞机电源系统供电，同时，警示系统发出信号，座舱通用信号盘上显示“左（右）交流发电机故障”。

（4）发电机出现超超频故障：发电机输出的频率出现超超频时，通过设备架1号插销30触点控保器向发电机脱开机构发出断开恒装信号，断开恒装，停止向飞机电源系统供电，警示系统发出信号，座舱通用信号盘上出现“左（右）交流发电机故障”。

（5）警示系统故障：在没有输入故障信号的情况下，警示系统产生错误信号，座舱通用信号盘上显示“左（右）交流发电机故障”信号，此时，发电机正常向飞机电源系统供电。

（6）发电机速度传感器屏蔽线破损、断丝等故障，速度传感器屏蔽因此受到飞机其它线路或电器的电磁干扰，产生误信号，在发电机正常供电时，通过设备架1号插销11、12触点控保器接受到速度传感器失真的信号（见图2），致使控保器向恒装脱开机构发出断开恒装信号，发电机停止向飞机电源系统供电，警示系统发出“左（右）交流发电机故障”信号。

（7）速度传感器故障：在发电机正常工作的情况下，由于速度传感器故障，设备架1号插销11、12触点控保器收到速度传感器错误故障信号（见图2），控保器向恒装机脱开机构提供断开恒装电压，恒装断开，发电机停止向飞机电源系统供电，警示系统发出故障信号，座舱通用信号盘上显示“左（右）交流发电机故障”。

（8）发电机频率或电压出现异常

飞机电源系统配有保护和控制装置，保证当发电机输出的电压超过允许范围、发电机或其馈线内发生短路、电压不对称时，将发电机从机上电网断开。当频率急剧变化超过允许范围时，保护和控制装置除了发出将发电机从机上电网断开的信号外，还发出将组合发电机与发动机断开的信号，发电机恒装自动断开但不出现“断开恒装”信号。当发电机不工作时，输出电压加到发电机故障信号继电器上，这些继电器工作时将电压送入警示系统和语音告警系统。如果在系统中没有输入优先级更高的信号，则在座舱内的通用信号盘上将出现“左（右）交流发电机故障”信号。如果两台传动发电机都与发动机断开，则在座舱内的通用信号盘上将出现“两台交流发电机故障”信号。

3.2.2 警示系统打印“断开恒装”故障分析

（1）警示系统故障：在没有外来故障信号的情况下，“警示系统”向综合显示系统输入断开恒装信号，综合显示系统显示“断开恒装”，此时，恒装没有断开，发电机正常供电。

（2）压力信号器内部故障：在发电机系统压力正常的情况下，压力信号器接通电路，通过发电机2号插销3、4触点向警示系统发出断开恒装电信号（见图2），综合显示系统打印“断开恒装”，此时，恒装没有断开，发电机正常供电。

（3）压力信号器电缆或恒装接头绝缘性能不好，压力信号器接通电路，通过发电机2号插销3、4触点向警示系统发出断开恒装电信号（见图2），此时，恒装没有断开，发电机正常供电。

（4）恒装滑油系统污染，污染颗粒堵住了压力信号器受压口，致使压力信号器不能正常感受到滑油压力，导致压力信号器接通电路，通过发电机2号插销3、4触点向警示系统发出断开恒装电信号（见图2），此时，恒装没有断开，发电机正常供电。

（5）恒装或发电机故障，致使滑油压力低于规定，压力信号器工作，接通电路，通过发电机2号插销3、4触点向警示系统发出断开恒装电信号（见图2），此时，恒装没有断开，发电机正常供电。

（6）过滤器严重污染，过滤器后压力降低，导致压力信号器接通电路，通过发电机2号插销3、4触点向警示系统发出断开恒装电信号（见图2），此时，恒装没有断开，发电机正常供电。

（7）由于装配的问题，组合发电机装配时，胶圈切断或切边，内部大量漏油，系统压力降低，压力信号器接通，导致压力信号器接通电路，通过发电机2号插销3、4触点向警示系统发出断开恒装电信号（见图2），此时，恒装没有断开，发电机正常供电。

（8）飞机姿态变化，发电机组合泵吸油口不能及时吸油，致使组合泵注油压力瞬間降低，压力信号器瞬间接通，座舱通用信号盘上出现瞬间警示系统打印“断开恒装”信号。

4 预防措施

4.1 防止人为差错

加强操作人员的技能培训，减少在修理和装配过程中人为差错的发生。

4.2 压力信号器的修理

加强压力信号器的修理深度，确保压力信号器质量可靠。

4.3 污染度的控制

加强注油滤滤芯的清洗和检查力度，保证注油滤滤芯的清洁度符合要求；在修理的各环节建立相应的防污染措施；加强油液污染度检查。

4.4 速度传感器的修理

加强速度传感器外观状态检查和试验性能检测，及时发现和更换性能不稳定的速度传感，保证速度传感不产生误信号。

4.5 增加无损检测手段

将组合泵盖断裂和传动花键轴列为固定探伤项目。防止因裂纹产生断裂而导致故障的发生。

5 结论

综上所述，通过加强对操作人员的技能培训，减少人为差错的发生；强化故障点的控制以及对压力信号器的深化修理；控制好系统的污染度；确保不因组合传动发电机的修理质量导致电源系统故障的发生。

6 致谢

对所有支持和帮助过我的各位领导和同仁表示忠心的感谢！

【参考文献】

[1]张利平.液压传动系统设计要点[M].化学工业出版社.2015.

[2]朱其顺.机械故障分析及应对措施[J].矿业工程[J].2008-8，3（4）：46.

[3]刘亚雄，吉晓波，董乃峰.发电机故障分析方法研究[J].山西电力技术，1999-8，4：1-4.