某型組合傳動發電機頻率調節異常故障分析

趙桂芳

【摘 要】組合傳動發電機與電壓調節器、控制和保護裝置、電流互感器等機載設備組成飛機的交流電源系統，保證向機上電路提供電壓和頻率穩定的三相交流電能。頻率是組合傳動發電機重要的技術參數，是交流電源系統關鍵的技術指標，是用電設備正常工作不可缺少的必要條件。在試驗過程中，會出現頻率調節異常的故障現象。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幾方面進行闡述。

【關鍵詞】頻率；調節；螺塞；離心調節器

中圖分類號： V236 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）32-0021-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.32.009

【Abstract】The Integrated Drive Generator， voltage regulator， control and protection device， current transformer and other on-board equipment constitute the AC power supply system of aircraft， which ensures the supply of three-phase AC power with stable voltage and frequency to the on-board circuits. Frequency is an important technical parameter of Integrated Drive Generator， a key technical character of AC power system， and a requirement for normal operation of electrical equipment. Abnormal frequency regulation may happen during testing. In view of this fault， this article illustrates the fault status， analysis of causes， localization of fault， check fault source and troubleshooting and so on.

【Key words】Frequency； Regulate； Insert； Centrifugal regulator

1 故障狀況

組合傳動發電機經修理裝配后，進行性能試驗時，當測試到“以加速度每秒（400±100）r/min，把輸入軸的轉速提高到（4560±100）r/min，并把工作油液加熱到2480-50℉（1200-10℃），給發電機加載15KW，在（401～402）Hz范圍內調整發電機頻率”這個步驟時出現了一種故障現象，在對螺塞進行旋轉調節時，組合傳動發電機頻率變化異常，與技術文件中規定“旋轉一圈頻率變化1.2Hz。”的要求不一致。

經對脫開機構、電壓調節器、控制和保護裝置等其他部件和裝置進行檢查，均未發現問題。再更換前期試驗合格的組合傳動發電機進行試驗驗證，數據符合要求并且頻率變化正常，說明試驗設備也完好。因此，應為該產品出現故障。

2 故障原因分析和定位故障

2.1 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）和交流發電機兩部分組成。

恒裝結構復雜，它包括差動機構、液壓機調速組件（以下簡稱液壓機）、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。

2.2 工作原理

當組合傳動發電機工作時，恒裝內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。其內的液壓機由液壓泵和液壓馬達組成，主要是對差動機構進行調節，當轉速過大時，液壓機降速，反之增速；始終保證差動機構穩定輸出轉速，以提供給交流發電機。液壓機的調節作用主要由離心調節器和伺服機構進行控制。組合泵還有另一個作用，就是將交流發電機和小腔體內的潤滑油回到大腔體內。

交流發電機由恒裝帶動旋轉后，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，為勵磁機的勵磁繞組提供勵磁電流，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。

2.3 故障分析及定位

頻率主要決定于轉速，轉速的穩定輸出主要取決于差動機構、液壓機、伺服機構和離心調節器。差動機構是轉速傳遞機構，離心調節器是通過對流量的控制，將信號傳遞給伺服機構，由伺服機構來控制液壓機內液壓泵斜盤的角度，從而改變液壓機的轉速，進而調節差動機構的輸出轉速，最終達到交流發電機需要的12000轉/分穩定轉速。

組合傳動發電機的殼體上還有一個螺塞連接離心調節器的調節旋鈕，試驗時要求的“在（401～402）Hz范圍內調整發電機頻率”就是通過調節該螺塞來改變離心調節器的旋鈕位置，進而控制流量，從而調節轉速并改變頻率。由此可見，故障點應為螺塞、離心調節器和伺服機構。

3 檢查故障源

對該產品進行反工序分解，首先將恒裝和交流發電機進行分離，再依此將恒裝內的離心調節器、液壓機、伺服機構和差動機構等部件進行分離，并實施相關檢查。

首先將離心調節器安裝到專用試驗設備上進行試驗，調節調節旋鈕，頻率能夠發生變化，滿足旋轉一圈變化1.2Hz的要求，并且其他性能數據也均合格；其次對液壓機、伺服機構和差動機構也都進行了相應的檢查，如表面質量、間隙、尺寸等，均未發現問題；最后關注點放在了螺塞和離心調節器的調節旋鈕上。

經檢查發現，螺塞與調節旋鈕在連接上可能存在問題，螺塞上有一叉形件，調節旋鈕上安裝有導架，通過叉形件和導架的嚙合實現兩者之間的連接，在調節螺塞時，叉形件帶動導架進行運動，從而旋轉離心調節器的調節旋鈕，最終形成頻率調節。如果叉形件與導架沒有完全嚙合上，那么就會導致轉動螺塞時調節旋鈕旋轉異常，達不到旋轉一圈頻率變化1.2Hz的要求。

4 故障排除

對螺塞和離心調節器調節旋鈕安裝不到位的問題，只是初步斷定，沒有最終得到驗證，經過多次的拆裝和試驗等工作，終于使故障現象得到了重新，以此驗證了最初的判斷。該產品重新對螺塞和導架進行裝配后，頻率可以進行調節，試驗合格。

本文針對頻率調節異常的這一故障現象進行了剖析和闡述，其中也對產品及其部件的結構和工作原理進行了介紹。從中也反映出修理無小事，一個小小的差錯就能釀成巨大的后果，也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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