CESSNA172R飛機(jī)電源系統(tǒng)維護(hù)及排故分析

摘要CESSNA172R飛機(jī)電源系統(tǒng)是飛機(jī)上電能產(chǎn)生、調(diào)節(jié)、控制和電能變換部分的總稱，飛機(jī)飛行時(shí)向全機(jī)提供足夠數(shù)量和一定質(zhì)量的電能，滿足用電設(shè)備的需要。為了更好地使用和維護(hù)該系統(tǒng)，本文主要介紹該系統(tǒng)的組成、維護(hù)及排故，重點(diǎn)是針對(duì)常見故障的原因分析及處理流程。

關(guān)鍵詞CESSNA172R飛機(jī)電源系統(tǒng) 維護(hù) 故障分析及處理

中圖分類號(hào)：TM91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Maintain and Troubleshooting Analysis of CESSNA172R

Aircraft Electrical Generating System

ZHU Hang

(Civil Aviation Flight University of China Xinjin Branch， Chengdu， Sichuan 611431 )

AbstractCessna172R aircraft power system is the plane electrical energygeneration，adjust，control and electrical energy transform part of the floorboard ，flying to the whole machine provide sufficient quantity and certain quality of electric power ，satisfy the need of electrical equipment.In order to better use and maintenance of this system ，this paper mainly introduces the system composition， maintenance and troubleshooting， emphasis is aimed at common failure cause analysis and process .

Key wordscessna172R; aircraft power system; maintain; failure analysis and processing

1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

CESSNA172R飛機(jī)電源系統(tǒng)是飛機(jī)上電能產(chǎn)生、調(diào)節(jié)、控制和電能變換部分的總稱，功用是為電子設(shè)備供電、將飛機(jī)電能轉(zhuǎn)換為熱能（如：機(jī)翼防冰加溫）、將飛機(jī)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能（如：驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、泵）、照明。系統(tǒng)由主電源，應(yīng)急電源，電源接線盒，供電網(wǎng)絡(luò)組成。飛機(jī)使用28V直流電，單主匯流條供電。以一臺(tái)皮帶驅(qū)動(dòng)的9910591-11交流發(fā)電機(jī)（額定電壓為28V，額定電流60A）作為主電源，飛機(jī)正常飛行時(shí)向全機(jī)提供足夠數(shù)量和一定質(zhì)量的電能，滿足用電設(shè)備的需要。以一個(gè)G-241鉛酸蓄電瓶（額定電壓24V，容量12.75A·H(5小時(shí)放電)）作為備用電源，當(dāng)主電源故障后向飛機(jī)飛行必須的用電設(shè)備供電。在發(fā)動(dòng)機(jī)艙防火墻的左前部安裝了一個(gè)電源盒（J-box），內(nèi)部容納了飛機(jī)電源系統(tǒng)的主要部件。

2 系統(tǒng)維護(hù)

交流發(fā)電機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的右前下方，如圖1所示。用一根長(zhǎng)螺桿和一個(gè)鋼自鎖螺帽來(lái)固定發(fā)電機(jī)，不用打開口銷。通過(guò)測(cè)量皮帶打滑時(shí)的摩擦力矩來(lái)衡量皮帶張力。交流發(fā)電機(jī)安裝新皮帶后應(yīng)將皮帶張力調(diào)節(jié)到11~13英尺·磅。飛機(jī)飛行25小時(shí)后，應(yīng)按舊皮帶的張力標(biāo)準(zhǔn)（7~9英尺·磅）重新調(diào)定皮帶張力。

蓄電瓶安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙防火墻的左側(cè)，如圖2所示。電解液是稀硫酸，有腐蝕性，應(yīng)注意安全。日常維護(hù)中應(yīng)定期檢查電解液面的高度。檢查電解液面高度的方法是打開蓄電瓶單元格的塞子，目視電解液面是否達(dá)到了加注口底部（呈一對(duì)括號(hào)狀）。電解液過(guò)多會(huì)引起電解液溢出。電解液不足時(shí)應(yīng)補(bǔ)充蒸餾水。蓄電瓶應(yīng)定期送充電站進(jìn)行容量檢查。需要注意的是，日常工作中拆卸電瓶時(shí)，一定要先斷開負(fù)線，再斷開正線；安裝電瓶時(shí)，一定要先連接正線，再連接負(fù)線。這樣是為了防止安裝或拆卸工具造成的不慎短路。日常維護(hù)時(shí)需要經(jīng)常注意保持電瓶及其連接點(diǎn)的清潔。

圖1發(fā)電機(jī)組件 圖2電瓶

圖3電源接線盒 圖4電氣系統(tǒng)繼電器

電源接線盒（J-BOX）安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙防火墻的左側(cè)，如圖3所示。與外電源插座融為一體，因此外電源插座的蓋子在發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩上。電源盒裝有起動(dòng)繼電器、電瓶繼電器、外電源繼電器、電流傳感器、三個(gè)30A的斷路器、交流發(fā)電機(jī)控制組件（ACU）和外電源插座。發(fā)電機(jī)控制組件（ACU）包括了調(diào)壓、過(guò)壓保護(hù)、低壓警告功能。ACU外部不可調(diào)節(jié)，因此如果發(fā)電機(jī)供電電壓過(guò)高或過(guò)低時(shí)，只能更換ACU。所有電氣系統(tǒng)的繼電器，如圖4所示。

電源的分配包括5根匯流條：1號(hào)電氣匯流條，2號(hào)電氣匯流條，1號(hào)電子匯流條，2號(hào)電子匯流條，交輸匯流條。

需要注意的是帶有G1000系統(tǒng)的飛機(jī) 電源系統(tǒng)里還有一個(gè)備用電瓶，安裝在PFD的背后。備用電瓶是用于當(dāng)飛機(jī)電源系統(tǒng)完全失效時(shí)向G1000系統(tǒng)的主要部件供電的。備用電瓶必須每年進(jìn)行一次容量檢查。將飛機(jī)停放在光線充足的地方，將備用電瓶開關(guān)置于ARM位，備用儀表的照明燈亮度調(diào)到最亮，電瓶電壓低于20V時(shí)的放電時(shí)間應(yīng)不少于55分鐘。

3 常見故障分析及處理

CESSNA172R飛機(jī)電源系統(tǒng)常見的故障有以下五種：

3.1 當(dāng)電瓶和發(fā)電機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路斷路器跳開

導(dǎo)致該故障發(fā)生的原因有：發(fā)電機(jī)中的二極管短路，發(fā)電機(jī)的“B”接頭短路，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁線圈短路，勵(lì)磁導(dǎo)線短路，ACU失效，發(fā)電機(jī)繼電器短路，J-BOX導(dǎo)線短路，J-BOX與發(fā)電機(jī)開關(guān)之間的導(dǎo)線短路，電路斷路器失效。

處理流程如下：（1）斷開發(fā)電機(jī)開關(guān)和“B”接頭（發(fā)電機(jī)反饋導(dǎo)線）和發(fā)電機(jī)BAT接線柱上的濾波電容接頭。當(dāng)發(fā)電機(jī)開關(guān)閉合后電路斷路器不再跳開，要檢查濾波電容是否短路。必要時(shí)更換濾波電容。如果發(fā)電機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，濾波電容是好的，電路斷路器仍跳開，再安裝“B”接頭。（2）檢查“B”接頭是否對(duì)地短路。如必要，修理或更換“B”接頭。（3）如果“B”接頭發(fā)現(xiàn)沒用問題，從發(fā)電機(jī)的FLD接線柱上脫開勵(lì)磁導(dǎo)線。如果電路斷路器不再跳開，要更換發(fā)電機(jī)。否則，再安裝勵(lì)磁導(dǎo)線。（4）檢查發(fā)電機(jī)和ACU之間是否有勵(lì)磁導(dǎo)線對(duì)地的短路。必要時(shí)修理或更換勵(lì)磁導(dǎo)線。（5）如果勵(lì)磁導(dǎo)線沒用發(fā)現(xiàn)問題，脫開J-BOX內(nèi)的ACU連接頭，如果電路不再跳開，更換ACU。（6）再連接ACU，脫開發(fā)電機(jī)繼電器小接線柱上的紅色導(dǎo)線，如果電路不再跳開，更換發(fā)電機(jī)的繼電器。否則，再安裝紅色的導(dǎo)線。（7）脫開J-BOX的PB018連接頭。如果電路斷路器不再跳開，檢查從JB018的C插釘?shù)募t色導(dǎo)線到發(fā)電機(jī)繼電器和ACU是否對(duì)地短路。必要時(shí)修理或更換。（8）如果沒有發(fā)現(xiàn)什么問題，檢查發(fā)電機(jī)開關(guān)與J-BOX之間的發(fā)電機(jī)開關(guān)導(dǎo)線是否短路。必要時(shí)修理或更換。如果沒有發(fā)現(xiàn)什么問題，就更換發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電路斷路器。

3.2 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生非正常的噪音，噪音隨轉(zhuǎn)速而變化，發(fā)電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)噪音消失

導(dǎo)致該故障發(fā)生的原因有：濾波電容上的導(dǎo)線斷開，搭地問題，發(fā)電機(jī)里的二級(jí)管短路。

處理流程如下：（1）修理或修理濾波電容器。（2）檢查發(fā)電機(jī)、J-BOX和搭地塊正確的搭地。如果正常，然后檢查在J-BOX和發(fā)電機(jī)上是否有任何松動(dòng)連接。（3）如果正常，則斷開電瓶開關(guān)和拆下發(fā)電機(jī)“BAT”接線柱上的電纜。脫開電瓶的負(fù)線。使用能檢查二級(jí)管功能的數(shù)字萬(wàn)用表，把負(fù)線放置在發(fā)電機(jī)的“BAT”接線柱和正線放在殼體或“GND”接線柱上，表的讀數(shù)大約為0.8到1.0。如果讀數(shù)為一半，懷疑在發(fā)電機(jī)上的二級(jí)管短路。反方向測(cè)試，表的讀數(shù)應(yīng)為開路。如果表選擇在電阻檔或使用模擬式的老表，讀數(shù)可能不同，但一個(gè)方向應(yīng)為開路和電阻的數(shù)字值應(yīng)很高（通常大于1兆歐）。如果選擇電阻檔，設(shè)置為高阻檔（大于1兆歐），表可能顯示漏電，雖然二級(jí)管是好的。應(yīng)為發(fā)電機(jī)有一個(gè)內(nèi)部電容，表選擇的不同的電阻檔可能使讀數(shù)不穩(wěn)定。如果讀數(shù)不好，然后更換發(fā)電機(jī)。

3.3 當(dāng)發(fā)電機(jī)和電瓶開關(guān)閉合時(shí)，低電壓燈不滅

導(dǎo)致該故障發(fā)生的原因有：發(fā)電機(jī)上的“B”接頭的接線斷，ACU失效，到ACU和發(fā)電機(jī)繼電器電掉電，繼電器失效，發(fā)電機(jī)失效，勵(lì)磁導(dǎo)線斷路。

處理流程如下：（1）更換“B”接頭的接線。（2）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)電機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，檢查匯流條的電壓（匯流條的電壓能顯示在時(shí)鐘上）。如果J-BOX的電壓在或低于24.5伏，ACU應(yīng)使低電壓燈亮。如果低電壓燈保持燃亮和時(shí)鐘顯示在或高于26伏，更換ACU。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)電機(jī)開關(guān)閉合，檢查發(fā)電機(jī)繼電器紅導(dǎo)線連接的小接線柱。如果零電壓，檢查發(fā)電機(jī)開關(guān)導(dǎo)線是否斷路或發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁斷路斷路。如果沒有發(fā)現(xiàn)問題，檢查在發(fā)電機(jī)繼電器的兩個(gè)大接線柱上的電瓶電壓。否則，檢查發(fā)電機(jī)FLD接線柱上勵(lì)磁電壓。勵(lì)磁電壓大約低于電瓶電壓2伏。如果勵(lì)磁電壓正確，更換發(fā)電機(jī)。否則，檢查發(fā)電機(jī)與ACU之間是否勵(lì)磁導(dǎo)線斷路。必要時(shí)修理或更換。如果沒有發(fā)現(xiàn)什么問題，更換ACU。

3.4 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，所有電氣設(shè)備關(guān)斷，充電在1－3分鐘內(nèi)不能建立，發(fā)電機(jī)不能對(duì)電瓶充電

導(dǎo)致該故障發(fā)生的原因有：ACU失效，發(fā)電機(jī)輸出電壓不足。

處理：檢查匯流條的電壓。如果是29伏或更高，更換ACU。

3.5 電瓶不能提供電源到匯流條或不能驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)

導(dǎo)致該故障發(fā)生的原因有：電瓶已放電，電瓶故障，電瓶與主開關(guān)之間的導(dǎo)線或電氣連接故障，接觸器上的線圈斷路，故障的匯流條接觸，電瓶接線柱與匯流條之間的線路故障。

處理流程如下：（1）把MASTER和TAXI LIGHT開關(guān)放在打開位。測(cè)量電瓶接線柱之間的電壓。正常充電的電瓶將顯示23伏或更高。（2）如果電壓低，檢查電瓶液面高度和大約30分鐘電瓶充電到28伏或直到電瓶電壓升到28伏的電壓。如果測(cè)試器顯示電瓶為好的，則問題是電瓶已放電。如果測(cè)試器顯示為故障的電瓶，則更換電瓶。（3）主開關(guān)閉合，測(cè)量在匯流條接觸器上的主開關(guān)接線柱的電壓。正常情況下，顯示為零電壓。如果得到一個(gè)電壓讀數(shù)，檢查電瓶接線柱與主開關(guān)之間的導(dǎo)線，也檢查主開關(guān)。如果電壓讀數(shù)為零，檢查匯流條接觸器上的電瓶接線柱與主開關(guān)接線柱之間的連接。通常顯示為50到70歐姆。如果歐姆表顯示為一個(gè)開路線圈，更換接觸器。如果歐姆表的顯示為正常，檢查主開關(guān)閉合時(shí)的匯流條可靠接觸一邊的電壓。如果電壓為零或間歇為零，更換接觸器。如果電壓正常，檢查接觸器與匯流條之間的導(dǎo)線。必要時(shí)修理或更換導(dǎo)線。

參考文獻(xiàn)

[1]Cessna 172R飛機(jī)機(jī)型培訓(xùn)教材.中國(guó)民航飛行學(xué)院，2006.

[2]Cessna 172R AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL.Cessna 172R飛機(jī)制造公司，2005.