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1、APU启动过程中故障处理作者:林学伟 来源:科学与技术 2019年第1期摘要:5728飞机,机组反映APU启动时fault灯亮,ECU自检有49-41012代码,航后更换 启动发动机,该代码指向部件较多,FIM的程序也较多,大多为通过更换部件方法来排除。通 过查看FIM手册,在APU启动过程中通常会有三大类的代码,49-41010 NO ACCELERATION SHUTDOWN,49-41011 NO FLAME SHUTDOWN,49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN,这三类代码 指向了 APU启动过程中常出现的故障现象关键词:APU启动;故障;处理一、基本原理
2、首先看看APU的启动过程:(1)当APU主电门放起动位,释放至接通位后,ECU和SCU对电负载短时检测它们是否存 在短路或断路问题,如起动前自检通过,则点亮低APU滑油压力灯、打开进气门和APU燃油关 断活门、APU点火系统投入工作,起动发电机进入起动模式。APU电子控制组件ECU给起动转 换组件SCU发送信号,起动转换组件SCU将从起动电源组件SPU处得到270V直流电,将270V 高压直流电转换单相400HZ交流电供给SG励磁线圈产生感应电流经6个二极管整流后,在转子 上产生磁场。解算器RESOLVER是将转子的位置及转速信号供SCU,将270V高压直流电转换为 三相可调的脉冲交流电(与励
3、磁同步),供给起动发电机三相定子线圈产生旋转磁场,使启动 发电机通过齿轮箱带动 APU 转子转动且平稳加速。(2)当APU转速加速至7%, FCU内燃油关闭活门打开供油,起动发电机机和APU燃气动力 为APU加速;APU转速加速至30%,低滑油压力灯灭;APU转速加速至60%,点火系统退出工作; APU转速加速至70%,起动机发电机SG退出工作,处于准备发电阶段。APU电子控制组件从启 动转换组件断开启动信号,当启动信号断开,SCU和SPU给起动发电机断电,起动发电机退出 启动模式,此后由APU涡轮单独带转APU转子加速至额定转速,95%时点亮“APU GEN OFF BUS ”灯。(3):当
4、APU转速超过95% (RTL)、起动发电机的发电频率在范围内和无火警信号时 AGCU内的GCR闭合,产生VR调压许可信号,使SCU中的GCR闭合,SCU中的电压调节器控 制起动发电机的输出。(4) ECU监控APU转速和排气温度,如有异常,则保护性自动停车,并设置相应故障代码, 可通过CDU读取。二、故障处理总结以上启动过程,APU的启动可以分为三个阶段1、APU启动0%-7%转速:该阶段FCU内燃油关断活门还未打开,仅靠启动发电机带转APU。 (49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN:当 APU 进口 门打开 20 秒后,APU 转速不能达到 7%,则APU自动
5、停车,点亮P5板FAUL灯,ECU设置并存储此故障代码,如果启动加速慢在该阶段 发生,可以隔离点火供油系统的故障。)自检需要10秒,转速上升需要3秒2、APU起动7%-70%转速:该阶段已经供油点火,启动发电机和燃气动力共同为APU加速。 (49-41011 NO FLAME SHUTDOWN:起动转速大于 7%,但 APU 排气温度小于 100F(37.8C),超过23秒后,则自动停车,点亮P5板FAUL灯,ECU设置并存储此故障代码。)需要10秒3、APU起动70%-100%转速:该阶段启4动发电机退出工作,仅靠涡轮单独带转APU加速。 (49-41010 NOACCELERATION S
6、HUTDOWN:起动电门放“START”位,如无转速信号或转速过慢,超过12.5秒后,则APU自动停车,点亮P5板FAUL灯,ECU设置并存储此故障代码。)需要30 秒针对49-41012 NO APU ROTATION SHUTDOWN,转速到7%过程,该过程中,ECU和SCU会首 先对点火系统和其他部件进行测试,大概10秒钟,测试通过后,SPU、SCU产生励磁到启动发 电机,启动发电机带动APU转动直到7%。参与主要部件有ECU、点火系统、SPU、SCU、启动发 动机等。ECU负责整个系统的监控和信号的发出,SPU有两条系统,SCU监控SPU并转换电源,如何确认以上部件没有故障:再看FIM
7、电瓶:APU启动时发动机运转使用的是交流电,SPU的AC-DC坏了,启动时电瓶放电灯会亮,DC-CD坏了,就会有49-41297代码SCU: ECU会对SCU进行监控,同时SCU本身也是控制器,也会自检,注意ECU故障历史和 维护历史的其他代码。ECU: FIM里列出了 ECU故障的相关代码。启动发动机:启动发动机本身的轴承断裂,旋转二极管故障等,查看返修报告,启动机的 旋转二极管,轴承都是易故障件,导致启动发动机故障。APU本体:注意查看磁堵,本体有没有卡滞。如出现启动加速慢自动关车后再次启动务必等待燃烧室余油拍完,并且有人在APU舱附近 监控,保证出现火警情况能紧急关断APU。必须遵守手册中APU启动限制,15分钟内不能启动 APU超过3次,之后每次至少等待15分钟再次启动。