737NG飞机APU 供电启动系统排故浅析

leon1417 · 发表于 2009-12-1 13:55:05

737NG飞机APU 供电启动系统排故浅析

作者：[文]王庭刚南航股份新疆分公司乌鲁木齐维修基地

一、背景
   我公司从2001 年开始引入 737-700飞机，该飞机设计较为成熟，部件的可靠性较高，因此故障发生率一直保持在一个较低的水平，但近期我公司5108 飞机 APU启动发电机却接连发生故障，通过参与该故障的排除工作，使本人对737-700 飞机 APU启动和供电系统的工作有了更深层次理解，现将本人在排故过程中的一些心得写出，供大家参考。
二、APU 供电控制和启动系统的组成和原理简介
1 、APU 供电控制系统
   APU 供电控制系统主要由APU 发电机控制组件、启动转换组件、启动发电机和 APU 电子控制组件组成。APU 发电机控制组件提供APU 发电机1 号电门和 2 号电门的位置给汇流条电源控制组件，输出接通电压调节器信号给启动转换组件，给出APU电源可用信号给汇流条电源控制组件，并提供过压、欠压、过频、欠频、过流、欠速和差动等保护控制。启动转换组件把直流电转换成交流电供给启动发电机，并在发电机发电阶段提供励磁电压。启动发电机在启动过程中作为电动机带转APU转子，在发电过程中作为发电机提供电源给飞机用电系统。 APU 电子控制组件向通用电子组件提供APU 信息。
2 、APU 启动系统
   APU 启动系统主要由APU 电子控制组件、启动发电机、启动电源组件和启动转换组件组成。当APU 主电门接通后， APU电子控制组件发出启动信号给启动转换组件，启动转换组件将从启动电源组件处得到270伏的直流电，转换成三相交流电提供给启动发电机，由启动发电机通过齿轮箱带转APU 转子转动，当 APU 转速达到70% 额定转速时， APU电子控制组件取消对启动转换组件的启动信号输入，启动转换组件不再从启动电源组件处得到直流电，启动发电机退出启动状态，此时由APU 涡轮单独带转APU 转子加速至额定转速。
三、故障分析与排除
   3 月11 日， 5108 飞机在北京短停时，APU 出现掉电，机组停车后再启动 APU 不成功，APU 电压、电流指示为 0 。航后在通用电子组件上做APU 自检有“ NO APU ROTATION SHUTDOWN ”、“SCU SHOWS FAILED GEN DIODE ”、“ SCUSHOWS GEN UNDERVOLTAGE”维护信息，根据故障现象我们首先拆检了磁堵，磁堵上干净无金属屑，这样排除了齿轮箱机构机械损伤产生卡阻使启动发电机无法转动的可能性；接着我们从原理分析可知，如果启动转换组件故障同样会导致APU掉电和启动不成功现象，在更换启动转换组件后故障仍未排除；此时故障部件的最大可能性定格在启动发电机上，通常启动发电机的损坏有两种情况，一是线路故障，如线圈出现断路，此种故障可通过测量启动发电机相关线路的阻值加以判断；二是内部机械损伤，建议拆检启动发电机回油滤，因为对启动发电机轴承的润滑在其回油路上有独立的油泵和油滤，如果启动发电机轴承出现磨损或损坏可直接通过拆检启动发电机的回油滤得知，所以为判定故障原因我们对比测量了即将拆下和装上的启动发电机相应线圈电阻，阻值基本相同，紧接着我们拆检了启动发电机回油滤，发现有大量杂质和少量金属屑，据此判定启动发电机内部损伤造成此次APU故障。
四、排故回顾
   这起APU故障得以在较短时间内彻底排除，一是源于机组人员对故障现象的详细描述，其次是排故人员对故障系统构造和原理较为熟悉，准备工作充分。在排除本起故障过程中，我们认为有一些值得注意的地方：
1 、APU 故障类型很多，有时由于机组对故障现象观察不够仔细，有价值的故障信息反馈少，此时排故人员为进一步了解故障情况，个别会再次启动APU（这种情况在 737-300 飞机APU 的排故中较为常见），而对于部分 APU 故障，在未做相关检查前，盲目启动APU ，可能会造成APU 相关部件的再次损伤，如本次APU 故障，在通用显示组件上做 APU 自检有“NO APU ROTATION SHUTDOWN”维护信息，如果故障原因是启动发电机内部机械故障，此时启动APU ，有可能出现 APU阻转力矩很大，启动电流也很大，而启动发电机转速很小甚至不转动的情况，此类情况严重时会造成启动发电机内部过热，烧毁线圈，形成部件的二次损伤。
2 、此外在对启动转换组件进行更换时，手册中有明确要求，件号为1151858-245以下型号的启动转换组件在未判明是启动转换组件或启动发电机故障时，不能先更换启动转换组件，否则如果是启动发电机损坏，可能会造成启动转换组件的再次损坏，而对于件号为1151858-250以上型号的启动转换组件由于经过相应改装，则无需担心此类情况发生。
五、小结
   作为一名机务人员要想快速、准确、彻底地排除故障，笔者认为应该努力做好以下几点：
1、排故时应注重与机组的沟通，及时、清楚地了解故障发生的过程，出现故障时的视觉、听觉警告信号。作为排故人员详尽掌握故障发生时的第一手资料，对故障的判断往往起着至关重要的作用，尤其是一些间歇性的故障。
2 、加强对手册相关知识的理解和运用。熟练掌握各系统的工作原理，部件间的相互关系可以帮助我们迅速准确判明发生故障的部件及部位。
3 、加强排故信息交流，充分利用波音网站、机务论坛等信息平台以获知更多有价值的信息。
4 、注重排故经验的总结与积累，每次排故结束后应将个人的一些排故心得及时记录下来。

qdjct1979 · 发表于 2009-12-3 19:46:33

感谢楼主辛苦了谢谢

freeking2000 · 发表于 2009-12-26 20:17:05

辛苦了

wanglei.cauc · 发表于 2009-12-28 23:42:33

楼主辛苦了谢谢

旭日东升 · 发表于 2010-1-1 22:46:15

其实，对于NG飞机，利用FIM排故可以给我们提供很广的思路。前一时期，我们公司也出现过一起APU不供电的故障，通过FIM，我们把故障锁定在P28板上。经过量线确定为P28板内的S16电门故障，更换S16电门，故障排除。

dy4314 · 发表于 2010-2-9 22:20:23

谢谢楼主，我的毕业设计正好是这方面的内容

就在那一天 · 发表于 2010-2-26 13:03:10

楼主辛苦呵呵`

不加糖 · 发表于 2010-3-28 20:58:52

你们是APU发电机坏了，前一段时间，我们公司的737-300飞机也有一个电源问题，就是在起飞、降落时右发掉电，开始以为是右发发电机的问题，更换了发电机，但是故障依旧，下来量线、测电阻都没问题，最后经过我们努力地查找发现时APU的GB坏了，每次起飞着陆是由于惯性接通APU电源引起右发掉电，回头看来，这个故障太隐蔽了，拿出来和大家分享

机务男 · 发表于 2011-6-1 15:42:09

说的笼统些总体思路不错吧

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