郭凯翔　樊讯池　郑天田

摘要：根据某型号直升机的关于APU交流发电机电压显示而出现的问题进行了一系列的分析，然后提出了解决的办法，经过一系列的实验证明了解决办法的正确性，从而达到了不错的效果。

关键词：APU交流发电机;电压显示异常;试验验证;

在2018年，就发生了一件引人注目的事情。一台直升机在天空试飞的时候，飞行员将APU交流发电机打开以后，并将与之共同作用的TRU也随之开启，结果发现APU交流发电机的电压值低于正常的电压值[1]。引起了科学界众多科学家的思考。因此本文就借以交流发电机电压低于正常值这个问题，进行一系列的分析研究，找到问题的根本所在，从而找到问题的解决办法，为整个飞行界解决一大难题。

一、 故障出现的原来的情景

当直升机在空中进行一系列的试飞以后，需要降临到地面。这时，飞行员对电压设备进行检查，当开启电源以后，APU交流发电机的电压属于正常值，但是如果再把转换器也打开以后，这时候的电压显示值却下降到正常值以下。这时候让大家都匪夷所思。因此，有的飞行员把交流发电机与转换器之间的连接断开。这时候发现电压值又回归了正常值，经过无数次的反复尝试，发现都是一样的结果。因此有的科学家提出交流发电机与转换器有着紧密的联系，它们会互相影响。这也就是为什么电压值发生偏离的原因。

二、 对于故障出现进行原因的探索与研究，并找到发生故障的位置所在

根据交流发电机的工作原理来看，电压值出现的原因是，首先APU交流发电机起着重要的输电作用。它为两台主机同时发电。分别是交流电所贯穿整个机上的网络和转换器。在这其中，之所以能够采集到电压值是因为交流发电机由一台控制整个系统的主机所掌控着，它的一切输出、故障和发生任何问题都是由主机进行掌管，并且监视着，从而保护整个系统。这时候，为了方便人进行操控，因此需要采集输电的电压，电流等数值，传输到电脑上供人们进行核查。

因为在实时操作的时候，发生了前所未有的故障。物理学家在它工作的机理的基础上提出了几个发生原因的看法。

（一）因為转换器的开启，从而导致其交流发电机发生故障，也就间接的导致了电压显示值偏离正常值的现象。

（二）在转换器打开的基础上，它先导致了整个系统主控的主机发生问题，因为主机连接着显示器，因此也就导致了电压值发生了偏离。

（三）无关主机控制器和交流发电机，是由于打开了转换器以后，直接引发了显示器的显示错误，数值发生了误差[2]。APU交流发电机的电压如果发生故障，则会直接影响所有机上用电设施的使用。也会间接的影响直流电的发电效率。

在这些猜测的基础上，物理学家进行实时的操作，分别对转换器打开与关闭的时候，进行数据的采集。

通过实验结果表明：当转换器打开以后，交流发电机传输到显示器的电压值和显示器采集以后显示的电压值都是一个数字。因此可以看出交流发电机采集电压的时候发生了故障。

因为交流发电机有很多台，因此为了辨别到底是一台发生了问题，还是整个系统发生了问题。因此先更换了一台交流发电机，重新进行数据的采集，发现根本无法解决这个问题，数值还是错误，因此也就得出了问题发生的原因，不是由于交流发电机的问题，而是因为在采集的过程中发生了故障。

三、 对发生原因进行研究分析

通过一系列的实验研究和合理的猜测验证以后，可以发现问题发生的原因是由于采集的过程中发生了不明所以的状况。当然，为了探索事情发生的真相，那么就要再进行实验研究，因此物理学家在实验室对交流电进行实验，并实时的进行采集数据。当看到电流的峰值比上电流的平均值这个数据的时候，出现了正弦的波线，也就出现了一个稳定的范围。

转换器打开以后，交流发电机的波峰比值发生了改变，进行一系列的探测以后，物理学家发现，这是因为转换器的变压器中，最重要的一部分也就是铁芯部分，它的磁通量发生了改变，铁芯的选取的时候，它的密度超过一般的正常值，因此磁通量过小，也就意味着，容易发生磁线全部充满的情况，在这时候，变压器也就降低了峰值的电压，电压改变，那么电流肯定也随之改变[3]。

通过上面的分析，也就知道了原因所在：

（一）当设计转换器的时候，选取变压器的铁芯的磁通量太小，很容易充满磁线，这时候就导致了电流发生了变化，也影响了波峰值。

（二）显示器采集数据的时候，没有分辨正确的那个，而是在波线发生了改变的时候，采集了不正确的值，也就导致了电压值的错误。

四 、解决的办法

经过这一系列的研究，对于发生故障的现象，找到了以下的解决办法：

（一）改变转换器中变压器的磁通量。可以选取具有很高的传导速率的材料来做铁芯，经过一系列的计算发现，选取的最佳值是转换器的增加值在原先的基础上增加480克。

（二）对于数据的采集采取更加有效的办法，可以购买市面上比较有效的芯片，提高测量的精确性。

总结：在对直升机设计的时候，要进行全方位的精准的设计，对整个系统进行精准的测量和改善。APU交流发电机属于直升机中一个重要的部分，它起着辅助电源的作用。它的作用众多，主要体现在以下几个方面：（1）如果主流的发电机出现故障问题的时候，由APU交流发电机来提供电源。（2）APU交流发电机提供给机上的是交流电，而除此之外，起着重要作用的TRU则发挥着转换为直流电的功效。

参考文献：

[1]王尧君，刘冲，蒋慧.两种测量电压有效值方法的比较[J].中国测试，2013，39（03）：27-30.

[2]任明翔，杨娟.飞机交流电源特性参数测量研究[J].计算机测量与控制，2016，24 （09）：19-22+31.

[3]魏志轩，王永强，高秀丽，刘会，魏书田.电压有效值检测方法研究[J].电工技术，2018 （10）：35+38.