Zukunftsweisende Prüfung der Bordelektrik von Flugzeugen

Treiber für die Elektrifizierung von Flugzeugen ist die Vision, den Luftverkehr hinsichtlich der damit verbundenen Abgase und Lärmemissionen umweltfreundlicher zu machen. In der Übergangsphase vom heutigen konventionellen Flugzeug hin zum Elektroflugzeug werden Hydraulik- und Pneumatik-Aktuatoren und Systeme nach und nach durch elektrische Aktuatoren und Systeme ersetzt werden.

Die größten technischen Herausforderungen auf dem Weg hin zum Elektroflugzeug sind die Reduzierung des Gewichts und die Steigerung von Wirkungsgrad, Leistungsdichte und Zuverlässigkeit der Komponenten der Bordelektrik von Flugzeugen, d.h. der elektrischen Generatoren, Batterien, Leistungsregler und Motoren. Die Prüfung des Wirkungsgrads dieser Komponenten erfordert Datenerfassungssysteme (DAQ), die sowohl Summeneingangs- und -ausgangsleistung mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit messen als auch die zum Verstehen und Verbessern des Wirkungsgrads im F&E-Prozess erforderlichen zugrunde liegenden Rohdaten liefern können.

Als Folge der Elektrifizierung wird es immer schwieriger werden, einen stabilen Betrieb der Bordelektrik von Flugzeugen sicherzustellen. Tiefer gehende Prüfungen, sowohl der einzelnen Bauteile als auch des gesamten elektrische Netzes eines Flugzeugs werden erforderlich sein, um eine hinreichende Qualität des Bordnetzes sicherzustellen. DAQ-Systeme für derartige Prüfungen müssen in der Lage sein, das gesamte Flugprofil kontinuierlich aufzuzeichnen und auf höhere Messraten umzuschalten, um einzelne Störungen zu erfassen. Sie sollten harmonische Analyse und Leistungsmessung mit demselben Gerät durchführen können.


Vorteile der Lösung von HBM

Ein universelles DAQ-System für elektrische, mechanische und Wirkungsgradprüfungen aller Komponenten der Bordelektrik von Flugzeugen inklusive der Generatoren, Batterien, Brennstoffzellen, Leistungsregler, Leistungsschalter, Verteilungsnetzwerke, Frequenzwandler und Motoren.

HBM bietet folgende Vorteile für Stabilitätsprüfungen und Zertifizierung der Stromverteilungsnetzwerke von Flugzeugen und ihrer Komponenten:

  • Skalierbares DAQ-System mit 4 bis 10.000 Kanälen zum Einsatz für die Bauteilprüfung bis hin zur Zertifizierung von Stromverteilungsnetzwerken

  • Getriggerte oder kontinuierliche Datenerfassung, auch gleichzeitig, bis zur vollen Dauer des Flugprofils

  • Isolierte Gleichspannungseingänge von ±10 mV bis ±1.000 V

  • Sensordatenbank für Stromzangen und Stromwandler für einfaches und fehlerfreies Konfigurieren der Kanäle

  • Isolierte binäre Statuseingänge

  • CANbus- und Temperaturkanäle

  • Berechnung von Effektivwert, Leistung und Wirkungsgrad in Echtzeit

HBM bietet folgende Vorteile für die Wirkungsgradsprüfung und Optimierung von Hilfsturbine, Ram-Air-Turbine (RAT),  Startergenerator, Kabinenkompressor, elektrohydraulischen Pumpen, Stickstofferzeugung, RAM-Lüftern,  Power-Panels, Batterien, elektrischen Aktuatoren und Brennstoffzellen:

  • Ein integriertes DAQ-System für alle Daten - inklusive Strömen, Spannungen, Drehmoment und Drehzahl

  • Kontinuierliches Speichern aller Rohdaten für die Echtzeit- oder Post-Process-Analyse der gemessenen Wirk-, Schein- und Blindleistung

  • Echtzeit-Integration in Prüfstände über EtherCAT

  • Modulares, skalierbares DAQ-System mit 6 bis 42 Kanälen in einem Grundgerät

  • Isolierte Gleichspannungseingänge von ±10 mV bis ±1.000 V

  • Sensordatenbank für Stromzangen und Stromwandler für einfaches und fehlerfreies Konfigurieren der Kanäle

Hier erfahren Sie mehr über eDrive

Startergenerator
Wechselrichter
Batterie

Integrierte Lösung für das Verarbeiten elektrischer Messgrößen

Datenrekorder und Datenerfassungssystem der Serie Genesis High Speed sowie die zugehörige Software Perception sind die idealen Werkzeuge zum Prüfen der Bordelektrik von Flugzeugen.

Transientenrekorder und Datenerfassungssystem (GEN7tA)

  • Die Standard-1-Gigabit-Ethernet-Schnittstelle des GEN7tA für die Rack-Montage unterstützt das Streaming aufgezeichneter Daten direkt auf den PC mit einer Geschwindigkeit von 100 MByte/s
  • Die faseroptische 1-Gigabit-Ethernet-Option ermöglicht die separate Steuerung des Grundgeräts und die Verwendung von Kabeln mit bis zu 10 km Länge, ohne Beeinträchtigung der Streaming-Leistung
  • Höhere Streaming-Raten von 400 MB/s sind mit der elektrischen oder faseroptischen 10-Gigabit-Ethernet-Option möglich

Isolierte Eingangskarte, 1 kV 2 MS/s mit erweiterten Mathematikfunktionen (GN610B)

  • Die isolierten und symmetrischen, differenziellen Eingänge der Karte erlauben den direkten Anschluss an jede beliebige Spannung bis 600 Veff an beiden Eingängen eines jeden Kanals 
  • Die Signalverarbeitungs- einheit bietet Spannungs- eingänge von ± 10 mV bis ± 1000 V für Eingangsbereiche mit niedriger und hoher Spannung in einer Karte

Thermoelementmessverstärker QuantumX MX1609KB/TB

  • Für Thermoelemente bieten die Messverstärker MX1609KB (für Typ K) und MX1609TB (für Typ T) zuverlässige Temperatur- messung für bis zu 16 Kanäle pro Messverstärker
  • Die Synchronisation mit dem Transientenrekorder und Datenerfassungssystem (GEN7tA) erfolgt über PTPv2 (Precision Time Protocol)

Canbus-Modul QuantumX MX471B

  • MX471B bietet 4 Kanäle und liest CAN-, CCP- oder xCP-on-CAN-Nachrichten
  • Die Synchronisation mit dem Transientenrekorder und Datenerfassungssystem (GEN7tA) erfolgt über PTPv2 (Precision Time Protocol)

Isolierter Adapter für Digitalereignisse, 230 Veff (G072)

  • Der isolierte Adapter für Digitalereignisse bietet eine Isolationsbarriere für bis zu 32 Eingangskanäle für Digitalereignisse
  • Wenn der Adapter mit dem Digitalereignis-/Timer-/Counter-Anschluss von GEN DAQ-Grundgeräten verbunden ist, stehen vier Ausgangskanäle für Ereignisse zur Verfügung

Aufzeichnung im Dualbetrieb und harmonische Analyse

  • Kontinuierliche Datenerfassung mit niedrigeren Messraten und paralleles Aufzeichnen einer unbegrenzten oder begrenzten Anzahl von Segmenten mit höheren Messraten
  • Bestimmung der Grundresonanzfrequenz, des Frequenzspektrums und THD-Berechnung

Trigger-basierte Berechnung

  • Auf Echtzeitberechnungen des echten Effektivwerts basierende Trigger: Verwendung von Echtzeitberechnungen des Effektivwerts (oben) für erkannte Zyklen (Mitte) als Quellsignale für Trigger (unten)

Sensordatenbank

  • Sensordatenbank für das schnelle Konfigurieren aller Kanäle inklusive Stromzangen und Stromwandlern durch einfaches Drag-and-Drop von Sensoren aus der Datenbank auf die Kanäle


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