增强型A320飞机电源系统的维护经验
许铭
摘 要 伴随航空航天事业的快速发展，对飞机各系统综合性能提出更高的要求。然而从当前飞机运行现状看，部分系统故障问题仍屡见不鲜，如较为典型的电源系统，要求正确认识主电源构成与系统特征，降低故障发生可能性。本次研究将对A320飞机主电源结构与运行原理进行介绍，在此基础上，结合电源系统特征与故障表现提出故障处理建议，旨在为相关人士提供借鉴。
关键词 A320飞机；主电源系统；故障处理
中图分类号 V2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0039-01
作为A320飞机系统之一，主电源系统性能直接影响飞机整体运行。尽管近年来技术发展环境下使飞机各系统性能强化，但系统故障问题仍是设计与维护中考虑的主要内容，如主电源系统如何保持可靠运行以及故障的有效处理等。因此，本文对A320飞机主电源系统的研究，具有十分重要的意义。
1 A320飞机主电源结构分析
关于A320飞机电源系统，其主要指可用于产生电能、调节电能、变换电能以及控制电能的系统，在系统构成上主要以主电源、地面电源、二次电源、应急电源与辅助电源等为主。其中在主电源方面，以发电机、控制保护设备以及调节设备等构成，是满足飞机飞行中供电需求的关键。具体剖析A320飞机主电源，以CSCF（恒速恒频）作为飞机电源系统，所以发电机采用IDG组合传动发电机，该发电机实质为交流发电机、恒速传动装置（CSD）组成的装置。其中CSD装置、发电机分别以机械压差动式、三级无刷式等类型为主[1]。
2 A320飞机主电源运行原理
2.1 A320发电机控制保护器运行原理
A320在发电机保护控制器方面主要为GCU，其在功能上表现为机内自检、发电机指示与警告、发电机控制保护以及电压调节等，整个装置供电来源为永磁式副励磁机或备用电源。以其中机内自检为例，自检内容主要体现在运行与维护两方面自检上，发电机运行中的自检可用于故障原因分析，而维护中自检则会将故障信息显示出来，为机务人员排故提供参考。而在GCU警告与指示方面，当IDG失效、厨房设备失效、发电机过载等情况出现时，都会有GCU警告信息产生，而指示信息的则在滑油压力、滑油温度与发电机频率异常下出现，所有信息均于ECAM系统中显示。对于发电机保护与控制，一般发电机持续运行下，易产生相序错误、过载、欠频、欠压、过压或过频等情况，且存在其他如交流发电机与永磁式副励磁机短路，此时GCU将会对电流供应切断，包GLC、GCR的切断等，降低安全事故发生可能性。另外，在调压功能方面，发电机运行中，GCU调压模块将根据永磁式副勵磁机频率做调节。
2.2 组合传动发电机运行原理
主电源系统中，组合传动发电机在结构上涉及交流发电机GEN、恒速传动装（CSD）。其中CSD装置运行中，强调在发动机利用其恒定转速将输出变化转速向交流发电机传递。假定对发电机输入转速、电机磁极对数与发电机输出频率分别以n、P、f表示，则有f=。从该式中可发现，恒频交流电的输出应以发电机转速n的恒定为前提。飞机飞行中，发动机转速有极大变化，将借助CSD装置发电机传递相应的转速，一般为12 000r/m。如图1，为CSD装置的结构示意图。
由图1中可发现，调速系统分为伺服油缸、调速器，传动系统以差动齿轮、液压泵与液压马达为主。整个装置运行中，首先需依托于差动齿轮传输转速，同时借助液压马达传输转速使发动机转速变化得以补偿，二者配合下保证输出轴转速稳定。另外，为判断恒速传动装置转速输出情况，需借助转速器反映，使伺服油缸工作得以控制，在此基础上对液压泵可动斜盘角度调整，使液压马达、液压泵间打油方向、打油量得以控制，在此基础上实现齿轮转速的调节，保证恒定输出。除此之外，整个装置中滑油系统、保护系统也可发挥一定的作用，如其中滑油系统，可起到散热、润滑齿轮作用，而保护系统则负责对故障的恒速传动装置与发动机脱开，防止扩大故障[2]。
此外，从A320交流发电机看，主要以无刷式交流发电机为主，主要以交流发电机组、交流励磁机以及永磁式副励磁机为主。
3 A320飞机主电源系统特征与故障处理建议
3.1 A320飞机主电源系统特征
本次研究中，主要选择A320飞机电源系统为研究对象，从整个主电源系统特点看，主要表现为：第一，由于系统为恒速恒频，需在CSD恒速传动装置的应用下做恒速恒频控制，恒速传动装置的功率将通过差动齿轮传递，仅有小部分功率需借助液压马达与液压泵传递，其意味马达、液压泵在重量与体积上都较小；第二，组合传动发电机应用下，主要取润滑用油、发电机冷却用油等供给动回油系统、注油系统，在散热器、油槽与油源上均相同，所以整个发电机结构重量较轻，结构简单。
3.2 A320飞机主电源系统常见故障与处理
结合近年来A320飞机电源系统常见故障表现，主要涉及：1）发电机不发电，一般表现为仪表板有主警戒灯亮，且有音响故障，其产生的原因除发电机连续工作下故障外，也可能为内部控制组件GCU故障、外部接线故障等；2）发电机过载，除主警戒灯亮外，有其他如GALLEY按钮开关故障灯亮表现；3）IDG滑油出口温度过高、滑油低压等情况。针对这些故障问题，需行之有效的故障处理措施。其中故障排除的程序主要表现在故障或异常情况出现后，需结合厂商服务信函对故障情况判断，若确定为故障需根据相关手册排除，如线路故障可选择装配线路手册为依据，而附件的检测与更换需以维护手册为依据。具体排故中，如对于发动机不发电情况，考虑做IDG滑油量检查、发电机外壳温度检查、发电机绝缘电阻值检查、线圈检查等，同时注意控制装置GCU、控制开关的检查，针对其中的故障部分，采取针对性的处理措施[3]。
4 结论
综上所述，A320飞机主电源系统性能是影响飞机整体飞行安全的关键。本次研究中对A320飞机主电源结构与A320飞机主电源运行原理进行剖析，在此基础上结合主电源系统特征，提出主电源系统故障表现与原因，需行之有效的故障排除与处理策略，以此使A320飞机主电源系统安全稳定运行。
参考文献
[1]谭小伍，陈建军，蒋丽.某型飞机主电源系统慢车状态不供电故障分析[J].航空维修与工程，2015（6）：58-60.
[2]梁春光.空客A320飞机起落架系统非典型故障分析[J].航空维修与工程，2015（5）：43-45.
[3]姚超峰，刘静.A320飞机雷达系统常见故障分析与维护[J].中国民航飞行学院学报，2005（6）：57-58.endprint
