阅读说明：本技术 一种双余度设计的双通道飞机发电机控制装置 (Dual-channel aircraft generator control device with dual-redundancy design ) 是由 孙文缎 李锴 张磊 周志 付婷 江鉴行 金媛媛 张丛丛 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种双余度设计的双通道飞机发电机控制装置,所述的装置在原有的发电机控制装置单通道基础上增加一个组成和功能相同的通道,具有主控通道和备份通道,在两个控制通道中间设计有转换控制电路,当飞机电源系统启动时,先由发电机控制装置的备份通道完成对发电机的建压,完成建压后自动转换到主控通道,主控通道对直流发电系统进行正常控制,当主控通道故障时自动转换到备份通道。该装置设计原理可靠有效,可有效减少发电机控制装置故障进而提高飞机电源系统的可靠性,提高维护性。(The invention provides a dual-redundancy-designed dual-channel aircraft generator control device, which is characterized in that a channel with the same composition and function is added on the basis of a single channel of an original generator control device, the dual-redundancy-designed dual-channel aircraft generator control device is provided with a main control channel and a backup channel, a conversion control circuit is designed between the two control channels, when an aircraft power supply system is started, the backup channel of the generator control device completes voltage build-up of a generator, the voltage build-up is automatically converted into the main control channel after the voltage build-up is completed, the main control channel performs normal control on a direct current power generation system, and when the main control channel fails, the main control. The device design principle is reliable effective, can effectively reduce generator control device trouble and then improve aircraft power supply system's reliability, improves the maintainability.)

一种双余度设计的双通道飞机发电机控制装置

技术领域

本发明属于电路设计领域，具体为一种双余度设计的双通道飞机发电机控制装置。

背景技术

一般地，单发飞机设计有一个发电机和发电机控制电路，与双发飞机设计有两个发电机和发电机控制电路相比较，安全裕度差，电源系统出现断电故障概率大。实际上，已经多次发生单发飞机因发电机控制电路故障，造成飞机空中断电飞行事故征候，严重危及飞行安全。

为解决上述问题，设计有一种数字式双余度发电机控制装置（授权公告号：CN202997682U），采用的是双通道、双电源、数字式控制技术方案，该方案虽然达到了双余度设计目的，且具有精度高、在线显示故障和易于检测的优点，提高了发电机供电控制的可靠性，但因采用双电源方案，且数字式控制设计线路复杂，使得成本高且不易实现。

设计一种双余度设计的双通道飞机发电机控制装置，采用单电源和模拟式转换控制电路的技术方案，使得该装置具有主控通道和备份通道，当发电机控制装置中主通道电路发生故障时，能够自动转换到备份通道工作，保证发电机对飞机电网持续供电，将更加易于实现、降低成本、提高可靠性。

发明内容

为解决上述现有技术存在的不足，本发明提供一种双余度设计的双通道飞机发电机控制装置，具有主控通道和备份通道，当发电机控制装置中主控通道发生故障时，能够自动转换到备份通道工作，保证发电机对飞机电网持续供电。

为解决上述技术问题，该装置在原有的发电机控制装置基础上增加一个组成和功能相同的通道，具有主控通道和备份通道，每个通道都有电压调节、过压保护及复位、压差接通及反流保护、紧急跳闸、过压自检等功能，同时在两个控制通道中间设计有转换控制电路，当飞机电源系统启动时，先由发电机控制装置的备份通道完成对发电机的建压，完成建压后自动转换到主控通道，主控通道对直流发电系统进行正常控制，当主控通道故障时自动转换到备份通道。

进一步地，所述的发电机控制装置包括主控通道C1、备份通道C2、通道控制继电器J1、通道隔离继电器J2、通道隔离继电器J3、隔离二极管E1、隔离二极管E2、隔离二极管E3、磁保持继电器J4、维护按钮K、信号接口C3。发电机控制装置与汇流条4P、接触器3P、发电机1P连接，实现发电机控制装置对发电机的控制。

发电机控制装置内部，主控通道C1、备份通道C2通过通道控制继电器J1、通道隔离继电器J2和通道隔离继电器J3与信号接口C3连接，输出控制信号。

主控通道C1、备份通道C2的转换，通过主控通道C1和备份通道C2的18号端输出的信号控制通道控制继电器J1的触点通断，实现主控通道C1、备份通道C2的输出控制，同时通过通道隔离继电器J2和通道隔离继电器J3进行通道隔离，防止因故障不工作的通道突然工作造成继电器拍合。

磁保持继电器J4实现备份通道C2工作指示功能，该继电器通过接收通道控制继电器J1、通道隔离继电器J2、通道隔离继电器J3输出的备份通道C2信号而工作，输出备份通道C2工作信号给信号接口C3，实现状态指示。维护按钮K的作用是，当维护人员按压维护按钮K后，解除磁保持继电器J4的工作，停止输出备份通道C2工作信号。

在上述技术方案中，所设计的双余度设计的双通道飞机发电机控制装置，设计原理可靠有效，可有效减少发电机控制装置故障进而提高飞机电源系统的可靠性，提高维护性，对确保飞行安全意义重大。

附图说明

图1为本发明飞机发电机控制装置系统交联图。

图2为本发明飞机发电机控制装置内部通道切换原理图。

具体实施方式

下面将结合图1和图2，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明某一种具体实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，当飞机电源系统启动时，先由发电机控制装置的备份通道C2完成对发电机的建压，完成建压后自动转换到主控通道C1，主控通道C1对直流发电系统进行正常控制。当主控通道C1故障时自动转换到备份通道C2，同时提供状态转换指示信号便于对发电机控制装置的工作状态进行监控。发电机控制装置对备份通道C2的状态进行自检，在需要备份通道C2工作时能可靠工作。

1、发电机控制装置控制投网工作原理

如图1所示，正常工作时，2P发电机控制装置的B端接于4P汇流条上，2P发电机控制装置的M端接1P发电机的正端，当1P发电机电压接近4P机上汇流条电压时，2P发电机控制装置的H端输出高电压，控制3P主接触器接通，使1P发电机投网供电；当2P发电机控制装置敏感到电源系统供电异常（如过压、过激磁等）或其自身内部发生故障时，H号端停止输出，使1P发电机退出电网；当蓄电池向直流发电机出现反流时，反流保护动作，使1P发电机退出电网。

2、发电机控制装置通道切换功能工作原理

（1）备份通道C2完成对发电机的建压

如图2所示，飞机电源系统启动之初，由于通道控制继电器J1的触点此时处于图2所示常开状态，主控通道C1的5号端无法输出励磁信号，因此仅有备份通道C2正常投入工作，对发电机进行建压。备份通道C2输出励磁信号的具体电流流向为：备份通道C2的5号端→通道控制继电器J1的B3触点→通道控制继电器J1的B2触点→信号接口C3的N孔→1P发电机。

（2）完成建压后自动转换到主控通道C1

当发电机满足机上投网工作条件时，由主控通道C1的18号端输出信号，对通道控制继电器J1线圈+X1端供电，道控制继电器J1触点吸合，备份通道C2的18号端连接道控制继电器J1的A1端，回路断开，切断备份通道C2使其退出工作，主控通道C1投入工作。主控通道C1投入工作的具体电流流向为：主控通道C1的18号端→隔离二极管E1→信号接口C3的H孔→3P主接触器。

同时使通道隔离继电器J2动作，通道隔离继电器J2的+X1端电压信号流向为：图1中的4P汇流条→信号接口C3的B孔→通道控制继电器J1的C2触点→通道控制继电器J1的C1触点→通道隔离继电器J2的+X1端。通道隔离继电器J2的触点吸合并自锁，为备份通道C2投入工作时，通道隔离继电器J3动作隔离主控通道C1做好准备。

主控通道C1输出励磁信号的具体电流流向为：主控通道C1的5号端→通道控制继电器J1的B1触点→通道控制继电器J1的B2触点→信号接口C3的N孔→1P发电机。

（3）主控通道C1故障时自动转换到备份通道C2

当主控通道C1发生故障时，其18号端停止输出信号，主控通道C1失去对通道控制继电器J1的控制，通道控制继电器J1的触点释放，备份通道C2投入工作。

备份通道C2投入工作的具体电流流向为：备份通道C2的18号端→通道控制继电器J1的A2触点→通道控制继电器J1的A3触点→隔离二极管E3→信号接口C3的H孔→3P主接触器。

备份通道C2的18号端的输出信号使通道隔离继电器J3接通，通道隔离继电器J3的+X1端电压信号流向为：备份通道C218号端→通道控制继电器J1的A2触点→通道控制继电器J1的A3触点→通道隔离继电器J2的B2触点→通道隔离继电器J2的B1触点→通道隔离继电器J3的+X1端。

通道隔离继电器J3的接通使主控通道C1的18号端断开，完成主控通道C1到备份通道C2的自动转换，并将故障的主控通道C1控制信号（18号输出）隔离，避免了主控通道C1控制信号再次输出而造成的通道控制继电器J1拍合。

3、发电机控制装置状态转换指示功能工作原理

当发电机控制装置处于备份通道C2工作时，向磁保持继电器J4输出信号，使磁保持继电器J4的触点动作（能使状态维持），磁保持继电器J4的+X1端电压信号流向为：备份通道C2的18号端→通道控制继电器J1的A2触点→通道控制继电器J1的A3触点→通道隔离继电器J2的B2触点→通道隔离继电器J2的B1触点→通道隔离继电器J3的B2触点→通道隔离继电器J3的B1触点→磁保持继电器J4的+X1端。

通过磁保持继电器J4从发电机控制装置的L号端输出状态转换指示信号给信号灯C4，信号灯C4电流流向为：图1中的4P汇流条→信号接口C3的B孔→磁保持继电器J4的A2触点→磁保持继电器J4的A1触点→信号接口C3的L孔→信号灯C4。

信号灯C4燃亮提醒地勤维护人员2P发电机控制装置处于备份通道C2工作状态，需进行维护。

在发电机控制装置备份运行状态得到确认后，可由地勤维护人员按压产品外壳上的维护按钮K解除输出状态转换指示信号。