CESSNA172R飛機電源系統維護及排故分析

摘要CESSNA172R飛機電源系統是飛機上電能產生、調節、控制和電能變換部分的總稱，飛機飛行時向全機提供足夠數量和一定質量的電能，滿足用電設備的需要。為了更好地使用和維護該系統，本文主要介紹該系統的組成、維護及排故，重點是針對常見故障的原因分析及處理流程。

關鍵詞CESSNA172R飛機電源系統 維護 故障分析及處理

中圖分類號：TM91 文獻標識碼：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 系統簡介

CESSNA172R飛機電源系統是飛機上電能產生、調節、控制和電能變換部分的總稱，功用是為電子設備供電、將飛機電能轉換為熱能（如：機翼防冰加溫）、將飛機電能轉換為機械能（如：驅動馬達、泵）、照明。系統由主電源，應急電源，電源接線盒，供電網絡組成。飛機使用28V直流電，單主匯流條供電。以一臺皮帶驅動的9910591-11交流發電機（額定電壓為28V，額定電流60A）作為主電源，飛機正常飛行時向全機提供足夠數量和一定質量的電能，滿足用電設備的需要。以一個G-241鉛酸蓄電瓶（額定電壓24V，容量12.75A·H(5小時放電)）作為備用電源，當主電源故障后向飛機飛行必須的用電設備供電。在發動機艙防火墻的左前部安裝了一個電源盒（J-box），內部容納了飛機電源系統的主要部件。

2 系統維護

交流發電機安裝在發動機的右前下方，如圖1所示。用一根長螺桿和一個鋼自鎖螺帽來固定發電機，不用打開口銷。通過測量皮帶打滑時的摩擦力矩來衡量皮帶張力。交流發電機安裝新皮帶后應將皮帶張力調節到11~13英尺·磅。飛機飛行25小時后，應按舊皮帶的張力標準（7~9英尺·磅）重新調定皮帶張力。

蓄電瓶安裝在發動機艙防火墻的左側，如圖2所示。電解液是稀硫酸，有腐蝕性，應注意安全。日常維護中應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到了加注口底部（呈一對括號狀）。電解液過多會引起電解液溢出。電解液不足時應補充蒸餾水。蓄電瓶應定期送充電站進行容量檢查。需要注意的是，日常工作中拆卸電瓶時，一定要先斷開負線，再斷開正線；安裝電瓶時，一定要先連接正線，再連接負線。這樣是為了防止安裝或拆卸工具造成的不慎短路。日常維護時需要經常注意保持電瓶及其連接點的清潔。

圖1發電機組件 圖2電瓶

圖3電源接線盒 圖4電氣系統繼電器

電源接線盒（J-BOX）安裝在發動機艙防火墻的左側，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動機整流罩上。電源盒裝有起動繼電器、電瓶繼電器、外電源繼電器、電流傳感器、三個30A的斷路器、交流發電機控制組件（ACU）和外電源插座。發電機控制組件（ACU）包括了調壓、過壓保護、低壓警告功能。ACU外部不可調節，因此如果發電機供電電壓過高或過低時，只能更換ACU。所有電氣系統的繼電器，如圖4所示。

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

需要注意的是帶有G1000系統的飛機 電源系統里還有一個備用電瓶，安裝在PFD的背后。備用電瓶是用于當飛機電源系統完全失效時向G1000系統的主要部件供電的。備用電瓶必須每年進行一次容量檢查。將飛機停放在光線充足的地方，將備用電瓶開關置于ARM位，備用儀表的照明燈亮度調到最亮，電瓶電壓低于20V時的放電時間應不少于55分鐘。

3 常見故障分析及處理

CESSNA172R飛機電源系統常見的故障有以下五種：

3.1 當電瓶和發電機開關閉合時，發電機勵磁電路斷路器跳開

導致該故障發生的原因有：發電機中的二極管短路，發電機的“B”接頭短路，發電機的勵磁線圈短路，勵磁導線短路，ACU失效，發電機繼電器短路，J-BOX導線短路，J-BOX與發電機開關之間的導線短路，電路斷路器失效。

處理流程如下：（1）斷開發電機開關和“B”接頭（發電機反饋導線）和發電機BAT接線柱上的濾波電容接頭。當發電機開關閉合后電路斷路器不再跳開，要檢查濾波電容是否短路。必要時更換濾波電容。如果發電機開關閉合時，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”接頭是否對地短路。如必要，修理或更換“B”接頭。（3）如果“B”接頭發現沒用問題，從發電機的FLD接線柱上脫開勵磁導線。如果電路斷路器不再跳開，要更換發電機。否則，再安裝勵磁導線。（4）檢查發電機和ACU之間是否有勵磁導線對地的短路。必要時修理或更換勵磁導線。（5）如果勵磁導線沒用發現問題，脫開J-BOX內的ACU連接頭，如果電路不再跳開，更換ACU。（6）再連接ACU，脫開發電機繼電器小接線柱上的紅色導線，如果電路不再跳開，更換發電機的繼電器。否則，再安裝紅色的導線。（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插釘的紅色導線到發電機繼電器和ACU是否對地短路。必要時修理或更換。（8）如果沒有發現什么問題，檢查發電機開關與J-BOX之間的發電機開關導線是否短路。必要時修理或更換。如果沒有發現什么問題，就更換發電機勵磁電路斷路器。

3.2 發電機產生非正常的噪音，噪音隨轉速而變化，發電機停轉時噪音消失

導致該故障發生的原因有：濾波電容上的導線斷開，搭地問題，發電機里的二級管短路。

處理流程如下：（1）修理或修理濾波電容器。（2）檢查發電機、J-BOX和搭地塊正確的搭地。如果正常，然后檢查在J-BOX和發電機上是否有任何松動連接。（3）如果正常，則斷開電瓶開關和拆下發電機“BAT”接線柱上的電纜。脫開電瓶的負線。使用能檢查二級管功能的數字萬用表，把負線放置在發電機的“BAT”接線柱和正線放在殼體或“GND”接線柱上，表的讀數大約為0.8到1.0。如果讀數為一半，懷疑在發電機上的二級管短路。反方向測試，表的讀數應為開路。如果表選擇在電阻檔或使用模擬式的老表，讀數可能不同，但一個方向應為開路和電阻的數字值應很高（通常大于1兆歐）。如果選擇電阻檔，設置為高阻檔（大于1兆歐），表可能顯示漏電，雖然二級管是好的。應為發電機有一個內部電容，表選擇的不同的電阻檔可能使讀數不穩定。如果讀數不好，然后更換發電機。

3.3 當發電機和電瓶開關閉合時，低電壓燈不滅

導致該故障發生的原因有：發電機上的“B”接頭的接線斷，ACU失效，到ACU和發電機繼電器電掉電，繼電器失效，發電機失效，勵磁導線斷路。

處理流程如下：（1）更換“B”接頭的接線。（2）當發動機運轉和發電機開關閉合時，檢查匯流條的電壓（匯流條的電壓能顯示在時鐘上）。如果J-BOX的電壓在或低于24.5伏，ACU應使低電壓燈亮。如果低電壓燈保持燃亮和時鐘顯示在或高于26伏，更換ACU。（3）發動機沒有運轉和發電機開關閉合，檢查發電機繼電器紅導線連接的小接線柱。如果零電壓，檢查發電機開關導線是否斷路或發電機的勵磁斷路斷路。如果沒有發現問題，檢查在發電機繼電器的兩個大接線柱上的電瓶電壓。否則，檢查發電機FLD接線柱上勵磁電壓。勵磁電壓大約低于電瓶電壓2伏。如果勵磁電壓正確，更換發電機。否則，檢查發電機與ACU之間是否勵磁導線斷路。必要時修理或更換。如果沒有發現什么問題，更換ACU。

3.4 發動機起動后，所有電氣設備關斷，充電在1－3分鐘內不能建立，發電機不能對電瓶充電

導致該故障發生的原因有：ACU失效，發電機輸出電壓不足。

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動發動機

導致該故障發生的原因有：電瓶已放電，電瓶故障，電瓶與主開關之間的導線或電氣連接故障，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開關放在打開位。測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。如果測試器顯示電瓶為好的，則問題是電瓶已放電。如果測試器顯示為故障的電瓶，則更換電瓶。（3）主開關閉合，測量在匯流條接觸器上的主開關接線柱的電壓。正常情況下，顯示為零電壓。如果得到一個電壓讀數，檢查電瓶接線柱與主開關之間的導線，也檢查主開關。如果電壓讀數為零，檢查匯流條接觸器上的電瓶接線柱與主開關接線柱之間的連接。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，檢查主開關閉合時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線。必要時修理或更換導線。

參考文獻

[1]Cessna 172R飛機機型培訓教材.中國民航飛行學院，2006.

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