基于辅助动力而总结的三种典型构型
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APUMasterSwitch采用旋钮式设计，分别有OFF位、ON位和START位，OFF位到ON位为保持型的，ON位到START位为瞬通型的。ECU接到起动命令后，通过进气风门作动器打开进气风门，并通过速度传感器检测APU转速。当风门打开和APU转速小于7%时，发出起动使能命令给SCU。SCU检测115VAC转换汇流条是否可用，如果可用，就发出AC/DC使能信号给SPU，SPU将3相115VAC转换成270VDC给SCU;如果不可用，就发出DC/DC使能信号给SPU，SPU将蓄电池电压转换成270VDC给SCU，SCU中的逆变器最后将270VDC转换成3相交流电给起动发电机，起动发电机作为起动机发出起动力矩，驱动APU涡轮旋转。当APU转速达到70%时，ECU移除给SCU的起动使能命令，SCU不再为起动发电机提供3相交流电，不再进行励磁，即切断起动辅助，SCU转由SG供电。当APU转速达到95%左右时，ECU发出可以加载信号，表明APU起动完成，可以进行电载荷和气载荷。
2.典型构型2
一个MasterSwitch按钮和一个瞬态Start按钮。当按下MasterSwitch按钮到ON位时，驱动APUMainControlRelay，给APUECB供电，完成上电初始化，同时打开进气风门，这时APUECB还会发出一个主继电器输出信号，对MainControlRelay驱动进行自锁，这样当APUMasterSwitch按钮处于OFF位，进行APU正常停车时，APUECB可以在关掉APU进气风门几秒后，再解锁掉自身的供电;当APUECB收到起动命令后，APUECB首先检测进气风门是否打开、APU转速是否小于7%、自检测是否完成、是否检测到自动停车及MasterSwitch按钮处于OFF位，如果条件满足即进气风门打开、APU转速小于7%、无自动停车要求和MasterSwitch按钮处于ON位，APUECB就会发出离散信号驱动Back－UpStartContactor，大约1．5s后，再发出离散信号驱动StartContactor，从而将蓄电池的能量用于对StarterMotor励磁。当APU起动被触发，APUECB会发出正在起动命令，驱动APU控制板上Start开关上的ON灯，表明APU在起动过程中;当APU转速达到大约95%时，APUECB会发出可以加载命令，驱动AVAIL灯，同时灭掉ON灯，此时表明APU可以进行气载荷和电载荷。
3.典型构型3
APUFADEC控制APU起动时序，并通过ESC控制BSG和APU燃油模块。起动能量源由APU蓄电池提供，由ESC将APU蓄电池24V直流转换成三相交流。APU控制板上有两个开关:一个是APU起动/正常停车开关，采用旋钮式设计，分别有OFF位、ON位和START位，OFF位到ON位为保持型的，ON位到START位为瞬通型的;一个是APU应急停车开关，在APU运行发生故障时使用，还有一个APU防火手柄也可以起到应急停车的作用(如图3所示)。APU起动电气控制原理，分为APUFADEC上电/掉电电气控制和BSG起动/停车电气控制。APUFADEC上电电气控制:旋转APU起动正常停车开关到ON位，至少3秒钟，以实现APUFADEC软硬件的初始化和自检，同时驱动APUFADECPowerControlRelay，给APUFADEC上电，并通过diode1对APUFADECPowerControlRelay进行驱动，形成自锁电路。BSG起动电气控制:旋转到START位。APUFADEC接收到起动命令后，会检测APU转速和APU进气风门状态，当条件满足后，就会发出起动能量控制命令，并驱动APUStartPowerContactor1和2，这样由APU蓄电池提供的能量经过ESC转换为无刷直流起动发电机(BSG)的起动力矩。APUFADEC掉电和BSG停车电气控制:当APUFADEC接收到正常停车命令后，会去掉起动能量控制命令，终止BSG的运行，然后发出掉电控制命令，驱动APUFADECDe－powerControlRelay，从而解除自锁电路，APUFADEC实现掉电;当APUFADEC接收到应急停车命令时，APUstartEmergencyStopRelay会立刻被驱动，终止BSG的运行，然后发出掉电控制命令，驱动APUFADECDe－powerControlRelay，从而解除自锁电路，APUFADEC实现掉电。正常的APU起动，APU转速小于50%，BSG作为起动机使用，由APU蓄电池提供起动力矩，当APU转速高于50%，就会撤掉来自APU蓄电池的能量，BSG作为发电机使用，给ESC供电，并通过APU涡轮旋转及控制燃油供给量，来逐步提高APU的转速，当APU转速达到95%左右时，APUFADEC会发出可以加载信号给AGCU，表明APU起动完成，可以进行电载荷和气载荷。
作者：孙振华单位：上海飞机设计研究院
