关键词：交流发电机；故障分析；维修
飞机的电气系统运行与交流发电机的状态有直接的影响，只有保证飞机交流发电机具有良好的工作性能且没有故障出现，才能确保飞机的电气系统得以稳定运行。电气、机械、液压以及气压等子系统构成了飞机的综合系统，如今飞机系统驱动的重点研究及发展的方向就是电力驱动方式。近年来，我国电力电子获得了良好的新发展，营造出越来越先进的航空电气系统，有效保障了航天系统的稳定性和可靠性。对于航空电气系统的电源系统来说，其是由交流电路网和直流电路网共同组成的，其中提供电能的主要是交流发电机，其能够确保电气系统的持续稳定运行[1]。因此，对航空交流发电机出现的主要故障进行分析即维修，将发电机出现故障的原因找出，使发电机能够恢复正常的运行状态，对于飞机电气系统的正常运行来说是非常重要的。
一、交流发电机的基本概念
（一）基本结构
在交流发电机中，转子和定子是一个电枢，在电机电能与机械能之间的相互转化过程中起到尤为重要的作用。电枢主要是由电枢绕组磁极以及电枢铁芯组成，具有较强磁场的磁体周围会伴有较强的磁场，在磁体上这些磁场彼此之间相互作用就是通过磁场作为媒介的，磁极是由励磁绕组和铁芯组成的。
（二）发电机的划分
发电机根据旋转部件的不同可分为转电输式和旋转磁极式两种。旋转磁极式其电枢绕组是在定子上，将磁极作为转子，通过电刷和两个滑环将绕组内的直流电引入。转电输式其电枢绕组是在转子上，将磁极作为定子，通过电刷和三个滑环将绕组内的直流电引入。
二、交流发电机故障模式的判断方式
（一）充电指示灯出现故障及维修方式
在发电机运行时，可利用充电指示灯表现的状态分析发电机运行状况，根据指示灯的变化找出具体故障原因。正常工作的电源系统，作为电气设备维持正常运行的基础，可设置监测装置以及显示装置，能够对设备工作的好坏进行及时把控。常见的显示以及监测装置为仪表显示与充电指示灯，仪表显示是利用电流表或者电压表发出指示给发电机，同时显示电池的电流或者电压数值的设备。
驾驶室仪表板为充电指示灯安装的位置，通常被当作故障报警装置，如果发电机运行异常或者停止工作，充电指示灯便会亮起，提示故障。一般使用仪表进行监测的方法，会得到真实准确的结果，但是此种方式醒目性与直观性不强，所以时刻注意电流与电压数值的变化也是必须进行的。而通过充电指示灯的变化来判断结果会相对比较简单，灯灭表示系统存在故障，灯亮尝试系统运行正常，这样就能够直观与醒目的表现出结果。正因如此，电流表已经逐渐被充电指示灯所代替[2]。
第一种对充电指标等进行控制的方式是运用磁场二极管，该模式是通过蓄电池与输出端之间的电压差值，从而有效控制充电指示灯。例如对斯太尔电机进行控制时就是根据磁场的二极管输出电压来实现的。第二种对充电指标等进行控制的方式是运用中性点电压，当对交流发电机定子进行连接时，一般采用Y形和星形两种结构进行控制，这两种模式都会存在中性点，中性点所处的位置会随着直流输出电压的改变而改变，且数值总为总输出电压的一半，六管交流发电机即是运用该原理对充电指示灯进行控制的[3]。
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（三）交流发电机出现不充电故障及维修方式
在发电机运行期间，出现未充电或者电流表指示灯亮的故障原因，一般包括以下几种：第一种为发电机不能正常发电：定子绕组、硅二极管出现断路或者短路以及电刷被卡住的情况都会使发电机不能正常发电；第二种为发电机和蓄电池的连线短脱；第三种为调节器故障。对于发电机内部不能正常充电的故障可以进行分步分析：首先，查看蓄电池以及发电机的连线是否出现松动或者断开，如出现问题及时调整；其次，不进行充电；最后，将发电机“F-”连接线取下并接铁。
（四）交流发电机出现电流不稳故障及维修方式
一般调节器搭铁不正确或者电压调整相对过高会引起发电机充电电流大，一般检测该问题的方法为：第一步为查看调节器电源线是否接错磁场导线；第二步为打开调节器盖，查看低速与高速触点是否有效接触；第三步为拆卸磁场接线，如充电电流减小且明显，则判断为调节器故障；第四步为查看发电机的皮带松动；第五步为查看电刷内弹簧弹力大小、有无污物堆积以及电刷是否损坏等情况。
（五）发电机出现充电电流过小的故障及维修方式
如果发电机处于蓄电池即将充满的情况下，此时出现充电电流变小并不是异常情况。但是如果确定蓄电池处于存电的状态却依然无法充进去电，换句话说就是充电电流过小，这时即为发电机出现了故障。出现这种情况主要包括以下几种原因：一是定子绕组的其中一相没有连接好，二是发电机的皮带出现打滑情况。判断出故障可能的因素就需要对故障进行排查，可以按照以下步骤对发电机进行排查：第一步为查看该发电机中的驱动皮带，看是否出现了松动情况；第二步为将“F-”拆掉，将端子进行接线，之后再利用导线或者螺丝刀将发电机的“F-”直接进行搭铁操作；第三步为观察充电量是否有所增大；第四步：将新的调节器换上，也可以针对旧的调节器进行维修，将发电机进行拆卸然后进行维修[4]。
三、交流发电机使用时的注意事项
如果交流发电机是斯太尔系列，那么负极即是搭铁，需要将蓄电池搭铁极性与其保持相同。否则的话，如果二极管直接遭受了正向电压而导通，那么在使用硅二极管进行放电后，蓄电池中的二极管会有非常强的电流留过，造成短时间内二极管的毁坏[5]。如果当时的发电机处于电流非常小或者没有进行发电的情况下，需要立即将故障进行排除和找出，切记不要使放电机在该情况下长期运行。一旦其中的一个二极管发生了短路，那么发电机将无法进行发电，如果继续强迫其运行将会紧接着损坏其他的二极管。如果是由于二极管引发的击穿短路，那么反向电流与正向电流均会表现出导通的状态[6]。
结语：
综上所述，对于飞机交流发电机所发生的故障来说，涉及到的因素较多，而且针对其故障特点来看，在维修人员对飞机电气进行维修的工作当中需要将飞机最近的故障信息汇聚在一起，特别需要注意是否飞机上发生过任何的变动情况。想要做好飞机电机的维修工作，加强技术人员的专业知识非常重要，还需要做到将所学知识灵活应用到实际的维修当中，对故障进行集中分析，从而有效保证飞机交流发电机的持续稳定的运行。
参考文献：
[1]楚至濮.航空交流发电机的主要故障分析及维修[J].电子制作,2018(18):3-4.
[2]唐晓明.论航空交流发电机的主要故障分析及维修[J].中国机械,2014(16):158-159.
[3]潘永生,高翔,孙慧广.航空电机轴承故障分析与改进措施[J].哈尔滨轴承,2016,37(4):10-13.
[4]高锦秋,刘景林.DS证据理论的改进及在航空交流发电机故障诊断中的应用[J].微特电机,2016,44(6):37-40.?
[5]耿静.飞机主发电机建模与旋转整流器故障方法探究[J].科学与信息化,2017(30):81-82.
[6]庄圣伦,黄文新,卜飞飞,等.变频交流发电系统双定子绕组异步发电机短路瞬态分析[J].航空学报,2017,38(8):155-166.?
论文作者:王佳, 赵青, 陈峥军
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：发电机论文; 故障论文; 绕组论文; 指示灯论文; 电流论文; 飞机论文; 电枢论文; 《科学与技术》2020年1期论文;