摘 要：航空交流發(fā)電機(jī)作為飛機(jī)的主電源承擔(dān)著為飛機(jī)通訊、導(dǎo)航、照明等用電設(shè)備供電重任，是保障飛行安全的重要環(huán)節(jié)之一。CESSNA-172R型飛機(jī)采用一款件號(hào)為9910591-11的28v直流，額定電流為60A的交-直流發(fā)電機(jī)作為主電源。本文針對(duì)該型號(hào)發(fā)電機(jī)近三年的故障情況，分析故障原因，研究其維護(hù)修理的方法。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)；故障統(tǒng)計(jì)；維護(hù)修理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.255

1 發(fā)電機(jī)組成和原理

9910591-11型發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子和整流器組成。與直流發(fā)電機(jī)相反，其勵(lì)磁線圈裝在轉(zhuǎn)子上，勵(lì)磁電流通過電刷和滑環(huán)加到勵(lì)磁線圈上，因此磁場(chǎng)是轉(zhuǎn)動(dòng)的。由于輸入的是直流電，所以沒有換向問題，避免了換向時(shí)產(chǎn)生火花對(duì)機(jī)載電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。三相星型連接的電樞線圈裝在定子上，三相交流電通過6只整流二極管全波整流成直流電后輸出。

2 故障統(tǒng)計(jì)

該型號(hào)發(fā)電機(jī)故障可以從結(jié)構(gòu)上劃分為5類，主要涉及碳刷、電容、軸承、線圈、電樞5個(gè)故障區(qū)域。根據(jù)近兩年的修理情況，統(tǒng)計(jì)了每個(gè)區(qū)域的故障數(shù)量。從上表可知，在整個(gè)發(fā)電機(jī)的故障中碳刷故障率最高，占整個(gè)維修總量的43.3%；其次為線圈和軸承故障，分別占維修總量的23.1%和20.1%。這三種故障影響也比較嚴(yán)重，會(huì)直接導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不發(fā)電或工作不正常；而其他部件故障率相對(duì)較低，但也直接影響發(fā)電機(jī)的工作性能。

3 故障分析和維護(hù)方法探討

3.1 碳刷故障與維護(hù)

碳刷連接勵(lì)磁線圈的導(dǎo)電環(huán)。由于勵(lì)磁線圈作為轉(zhuǎn)子，在發(fā)電機(jī)工作時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，碳刷與旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)電環(huán)發(fā)生摩擦，所以其故障主要表現(xiàn)為嚴(yán)重磨損導(dǎo)致無法正常向勵(lì)磁線圈導(dǎo)入電流。在維修檢查時(shí)，應(yīng)從以下六個(gè)方面入手：

（1）檢查碳刷在刷握內(nèi)能否自由上下活動(dòng)，有無卡刷和碳刷焊附在刷握壁的現(xiàn)象；（2）檢查刷辮是否完好，是否有脫辮現(xiàn)象，導(dǎo)線是否氧化及是否有燒斷股線現(xiàn)象等。有無過熱現(xiàn)象，如出現(xiàn)發(fā)黑或燒傷應(yīng)更換；（3）檢查有無碳刷顫振的情形。碳刷松弛，機(jī)組振動(dòng)等原因都將會(huì)引起碳刷顫振；（4）檢查刷握和刷架上有無積垢，特別是絕緣件上的碳?jí)m及灰塵，以避免降低勵(lì)磁回路的絕緣電阻；（5）檢查碳刷的磨損程度。刷塊邊緣是否存在剝落現(xiàn)象，如果碳刷磨損嚴(yán)重或刷塊有剝落現(xiàn)象，就必須更換。一般碳刷磨損掉1/3，或碳刷在刷握內(nèi)有搖擺的情形，應(yīng)及時(shí)更換；（6）檢查電樞滑環(huán)端面的情況，是否存在色變、溝槽、蝕坑以及圓度改變。對(duì)有上述現(xiàn)象的滑環(huán)端面進(jìn)行打磨或車圓，在裝配后多次通電測(cè)試以利氧化層的形成。在更換新碳刷時(shí)應(yīng)該注意，碳刷一次全部更新。如果新舊碳刷混用，可能會(huì)出現(xiàn)電流分布不均勻現(xiàn)象。新碳刷使用前必須適形研磨（磨?。?，以保證碳刷與滑環(huán)表面接觸達(dá)70%。新碳刷安裝測(cè)試時(shí)，注意監(jiān)聽發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，多次通電測(cè)試運(yùn)行確保發(fā)電機(jī)工作性能穩(wěn)定，聲音正常。

3.2 線圈故障與維護(hù)

發(fā)電機(jī)的壽命主要取決于定子和轉(zhuǎn)子線圈絕緣性能、定子鐵芯硅鋼片漆絕緣老化壽命以及轉(zhuǎn)軸的疲勞壽命。尤其定子線圈絕緣的老化受潮、轉(zhuǎn)子線圈匝間絕緣和槽絕緣的劣化更是決定發(fā)電機(jī)壽命最主要的因素。發(fā)電機(jī)維修統(tǒng)計(jì)表明，修理定子線圈絕緣及轉(zhuǎn)子線圈匝間絕緣的機(jī)率最高。

針對(duì)上述故障原因，在檢查時(shí)，可以采用測(cè)量絕緣電阻、目視檢量、性能測(cè)試相結(jié)合的辦法。對(duì)于檢測(cè)出絕緣電阻不達(dá)標(biāo)、漆層有破損、性能不達(dá)標(biāo)的定子線圈，應(yīng)該采用修復(fù)絕緣層的辦法，即對(duì)故障定子線圈浸泡清洗后，烘烤至一定溫度，浸入絕緣等級(jí)為B級(jí)的1032-1絕緣漆中，在經(jīng)過2個(gè)小時(shí)的浸泡后瀝干余漆，以120℃的溫度在烘箱中連續(xù)烘烤6小時(shí)。通過該方法可以很大程度上改善發(fā)電機(jī)的絕緣性能。

3.3 電容故障與維護(hù)

為了保證發(fā)電機(jī)穩(wěn)定輸出電流，防止輸出電流的脈動(dòng)波干擾飛機(jī)上精密的儀器，因此在發(fā)電機(jī)輸出端安裝濾波電容，過濾掉微量的起伏的電流波形。電容損壞極可能影響飛機(jī)機(jī)載設(shè)備的正常運(yùn)行。在常見的電容故障中，電容易出現(xiàn)電容接線片誘蝕斷裂和電容容量變小的情況。在檢查時(shí)我們注重檢查電容容量和接線片的連接情況。對(duì)發(fā)生誘蝕的接線片，在進(jìn)行打磨后涂上一層薄薄的油脂防止金屬銹蝕。對(duì)容量降低的電容及時(shí)進(jìn)行更換。

3.4 軸承故障與維護(hù)

軸承在發(fā)電機(jī)中主要是起支撐及減少磨擦的作用，所以軸承的精度、噪音等因素都直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)的使用及壽命。軸承損壞可直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)子掃膛、定子對(duì)地等發(fā)電機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞。在該型號(hào)發(fā)電機(jī)中雖然沒有發(fā)生過因軸承損壞引起的故障，但在其他機(jī)型發(fā)電機(jī)中卻出現(xiàn)過掃膛，風(fēng)扇折斷等故障。因此它做為發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)部件也必須引起重視。

滾動(dòng)軸承的故障現(xiàn)象一般表現(xiàn)為四種：

（1）軸與軸承內(nèi)圈配合過松，內(nèi)圈與軸產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，摩擦生熱使軸承燒壞；（2）軸與軸承內(nèi)圈配合過松導(dǎo)致端面裂紋，內(nèi)圈與軸相對(duì)滑動(dòng)后，內(nèi)圈端面與軸肩因接觸面積小，溫度更高，使端面產(chǎn)生裂紋，裂紋擴(kuò)展后導(dǎo)致內(nèi)圈斷裂；（3）軸承外圈與軸承座配合過松；（4）軸承安裝不正或軸承與軸承座單邊接觸導(dǎo)致軸承外圈單邊磨損。

4 總結(jié)

在維護(hù)修理9910591-11型發(fā)電機(jī)時(shí)，由于其中的元件較為精密，涉及到運(yùn)轉(zhuǎn)元件和元件之間的配合，故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，所以首要工作是按照系統(tǒng)部件逐一進(jìn)行檢查明確故障點(diǎn)。檢查時(shí)不僅要求工作者“看到”，還要求他們“觸到”“聽到”甚至“嗅到”，以便于更全面的查找故障。對(duì)于維護(hù)方法，遵照提供廠家的維護(hù)手冊(cè)操作，同時(shí)還要多總結(jié)歸納日常維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)，提高工作效率與維修質(zhì)量。

作者簡介：黃明遠(yuǎn)（1990-），男，重慶江北人，本科，助理工程師，主要從事：航空電氣電子設(shè)備維修。