某型組合傳動發電機無電壓輸出故障分析

王嘯　苑振宇

【摘 要】組合傳動發電機是飛機交流電源系統中的重要部件，保證向機上電路提供電壓和頻率穩定的三相交流電能。在使用、修理和試驗過程中，會出現無電壓輸出的故障現象。針對此類現象，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。

【關鍵詞】電壓；交流發電機；勵磁機繞組

中圖分類號： TM31 文獻標識碼： 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

某型組合傳動發電機在試驗過程中，當接通電壓調節器、控制和保護裝置后，檢查輸出電壓，可是在試驗設備的數據顯示界面中，輸出電壓的數值沒有顯示。經檢查脫開機構工作情況，未處于保護狀態，再次進行試驗，現象依舊，無電壓輸出。為確保試驗設備以及與其配套使用的電壓調節器、控制和保護裝置沒有出現故障，于是更換了一臺試驗合格的產品，工作正常，有電壓輸出。因此可以確定該產品出現故障，無電壓輸出。

2 原因分析和定位故障

2.1 交流電源系統

交流電源系統是飛機的主電源系統，主要由組合傳動發電機、電壓調節器、控制和保護裝置、應急靜止變流器、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。當任一通道的組合傳動發電機故障時，另一通道的電源向接在這一通道配電裝置上用電設備供電，提供自動備用電源；供電系統兩個通道的組合傳動發電機故障時，將至關重要的用電設備自動轉接到應急電源（靜止變流器）上。當組合傳動發電機工作使電壓和頻率達到必需的數值時，控制和保護裝置將電壓輸給發電機接通接觸器，后者將組合傳動發電機相應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。組合傳動發電機穩壓由電壓調節器實施；當頻率超出允許范圍、發電機或其饋線發生短路、電壓不對稱時，控制和保護裝置保證組合傳動發電機與機上匯流條斷開。

2.2 產品結構

組合傳動發電機由機械液壓恒速裝置（以下簡稱恒裝）和交流發電機兩大部分組成。

恒裝主要包括差動機構、液壓機調速組件、組合泵、伺服系統、冷卻潤滑系統、調速系統、加油過濾系統等。

交流發電機主要由定子、轉子、旋轉整流器和導油管等組成。

2.3 工作原理

當組合傳動發電機工作時，恒裝將飛機發動機輸入的變化轉速進行調速后，向交流發電機輸出12000轉/分鐘的恒速。其內部的組合泵將大腔體內的潤滑油抽出，經過過濾器過濾，一部分提供給交流發電機，起冷卻作用；一部分提供給恒裝本身，起調節和冷卻作用，另外還將交流發電機和小腔體內的潤滑油抽回到大腔體內。液壓機調速組件主要由離心調節器和伺服機構進行控制，對差動機構進行調節，始終保證差動機構向交流發電機提供穩定的輸出轉速。

交流發電機被恒裝帶動旋轉后，三相次勵磁機實現自給勵磁在電樞繞組中感應產生三相交流電壓，經過電壓調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，在勵磁機轉子繞組中產生交流電壓，經過旋轉整流變為直流電，作為主發電機的勵磁電流，主發電機的定子繞組感應產生三相交流電壓。

2.4 無電壓輸出故障分析和定位

根據組合傳動發電機的工作原理，以及其內部部件交流發電機的結構和工作原理，我們可以得知：當恒裝提供給交流發電機工作時所需的穩定轉速后，由交流發電機內的次勵磁機、勵磁機、主發電機、旋轉整流器以及與其配套使用的電壓調節器、控制和保護裝置共同完成電壓的輸出、穩定和保護。因此可能產生故障的原因為：

（1）試驗設備、電壓調節器、控制和保護裝置等外部設備和產品存在故障；

（2）恒裝無法提供給交流發電機正常工作時所需的輸入轉速；

（3）交流發電機定子上的次勵磁機繞組、勵磁機繞組和主發電機繞組出現故障；

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

3 檢查故障源

3.1 試驗設備和配套使用的產品

產品出現故障后，更換了一臺剛試驗合格的產品進行再試驗，工作正常，有電壓輸出，因此排除了試驗設備、電壓調節器、控制和保護裝置等外部設備和產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電機正常工作時所需的輸入轉速，交流發電機頻率由輸入轉速決定。因此，在產品工作后，檢查交流發電機頻率，發現有顯示而且很穩定。因此可以確定恒裝部分無故障，可以提供給交流發電機正常工作時所需的輸入轉速。

3.3 交流發電機定子

按照技術文件中的相關要求對交流發電機定子的電路進行檢查，具體技術數據要求見下表。

檢查發現插針7和插針8之間的接觸電阻阻值超標，其它技術參數均符合要求。

針對此故障現象，對交流發電機進行分解檢查，發現定子內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 交流發電機轉子

交流發電機分解后，按照技術文件中的相關要求對轉子電路也進行了檢查，旋轉整流器點“+”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，交流發電機轉子無故障。

綜上所述，由于交流發電機殼體內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電機定子內部的勵磁機繞組。由于勵磁機繞組為無法修復部件，故對其進行了更換。然后對重新裝配合格的產品進行試驗，故障現象未重現，輸出電壓符合要求，并且工作穩定，其它技術性能參數也符合要求。因此，可以確定故障排除了。

5 結論

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、產品結構和工作原理等方面進行了分析。從中也總結出排除故障的一些經驗，希望能夠借此為讀者在以后的產品修理中起到幫助作用。

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