64
飞行与安全Flight and Safety
中国航班
航空与技术
Aviation and Technology CHINA FLIGHTS
秦明|中航通飞研究院有限公司
摘要：直流28V 发电系统广泛应用于
关键词：直流发电；过压保护；控
制器
1 引言
直流28V 发电系统大量运用于各类飞机上，直流发电机由发动机直接驱动，设置发电机控制器对发电机输出进行控制和保护。
某型飞机在试飞数年后出现发动机起动完成后，某几台直流发电机因控制器过压保护而无法发电。
2 原理介绍
某型飞机发动机采用直流70V 进行起动，在发电机控制器内部利用继电器对电压敏感线路进行转换，如图1所示。当发电机控制器针脚F 接收到发动机起动信号时，发电机控制器内部的起动连锁继电器吸合，断开两个敏感点与控制器内部的连接，确保此时起动发动机70V 不会接入控制器内部电路中。
3 故障分析及解决措施
在飞机转场后第一次发动机开车后发
现3号、5号直流发电机控制器过压保护，
重置了发电机控制器上的复位按钮后发电机工作正常，考虑到前期电源系统一直工作正常，未曾出现过压保护，且一次出现两台发电机过压保护，初步判断与发动机起动电压有关。
按此判断用直流稳压电源对发电机控制器内部的起动转换继电器进行动作电压测量，如表1所示。
同时查询当天和前期飞参数据，当天发动机起动时，地面28V 直流电源在中央汇流条处电压约为22V，相比前期所用地面电源在起动时电压低1V 左右。
转子发动机综上所示，由于转场后所用的地面电源车直流28V 相比前期所用电源车电压要低，同时部分控制器内继电器动作电压较高造成发动机起动时起动连锁继电器无法动作，导致起动直流70V 电压串入发电机控制器内，造成控制器内过压保护电路工作，从而在发动机起动完成后无法配合发电机发电。
经咨询继电器厂家，直流继电器额定动作电压为24V，其实际出厂时动作电压远低于24V，但在使用一段时间后电压会逐步升高，为解决此类问题，重新设计起动联锁电路，将继电器替换为晶体管，保证工作电压不高于18V。
4 结论
（1）在设计初期应考虑设备工作模式，对于起动时工作的设备/器件应考虑低电压工作能力。
（2）继电器出厂时吸合电压远远低于标准要求，但在工作一段时间后会吸合电压会上升，在电路设计时应考虑其额定工作电压。
参考文献
[1]陈俊，钱渭，陈新军,etal.论国军标GJB1042A-2002《电磁继电器通用规范》[J].机电元件,2013(6):45-49+56.
相关链接
航空发动机（aero-engine）是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。
经过百余年的发展，航空发动机已经发展成为可靠性极高的成熟产品，正在使用的航空发动机包括涡轮喷气/涡轮风扇发动机、涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机、冲压式发动机和活塞式发动机等多种类型，不仅作为各种用途的军民用飞机、无人机和动力，而且利用航空发动机派生发展的燃气轮机还被广泛用于地面发电、船用动力、移动电站、天然气和石油管线泵站等领域。
进入21世纪，航空发动机正在进一步加速发展，将为人类航空领域带来新的重大变革。目前，传统的航空发动机正在向齿轮传动发动机、变循环发动机、多电发动机、间冷回热发动机和开式转子发动机发展，非传统的脉冲爆震发动机、超燃冲压发动机、涡轮基组合发动机，以及太阳能动力和燃料电池动力等也在不断成熟，这些发动机的发展将使未来的航空器更快、更高、更远、更经济、更可靠，并能够满足更加严格的环保要求，并将使高超声速航空器、跨大气层飞行器和可重复使用的天地往返运输成为现
实。
对航空发动机而言，最先使用的就是活塞式发动机，其工作原理是指活塞承载燃气压力，在气缸中进行反复运动，并依据连杆将这种运动转变为曲轴的旋转活动。在20世纪初期，莱特兄弟将一台4缸、水平直列式水冷发动机改装后，成功用到了“飞行者一号”飞机上，完成了飞行试验。这也是人类历史上第一次具有动力、可以载人、平稳运行、可操作的飞行器成功飞行。而后，在第二次世界大战中，活塞式发动机得到了技术革新，优化了发动机的性能和运行效率，从以往不到10kW 提升到了2500kW 左右，耗油量从0.5kg/（kW ·h）减少到0.25kg/（kW·h）左右。与此同时，整改之后的运行时间从传统意义上的十几个小时增加到了2000-3000个小时。一直到第二次世界大战结束后，活塞式发动机的技术已经非常娴熟。
V F
C 发电机控制器
发动机起动信号
接过压敏感点接调压敏感点
图1 控制器内部起动转换继电器原理图
表1 起动转换继电器动作电压
发电机控制器内起动联锁继电器
动作电压V 备注
1号发电机控制器15.02号发电机控制器14.03号发电机控制器20.54号发电机控制器13.65号发电机控制器20.06号发电机控制器16.07号发电机控制器13.68号发电机控制器
16.6
发布评论