Pruebas avanzadas de sistemas eléctricos de aviones

La electrificación de los aviones tiene varios objetivos: hacerlos más eficientes, menos costosos de operar y más respetuosos con el medio ambiente en términos de emisiones de gases y contaminación acústica. Para transformar los aviones de hoy en día en aviones eléctricos, sus actuadores y sistemas hidráulicos y neumáticos se irán sustituyendo gradualmente por actuadores y sistemas eléctricos.

Los principales retos tecnológicos para conseguirlo son reducir el peso y aumentar la eficiencia, la densidad de potencia y la fiabilidad de los componentes del sistema eléctrico del avión, es decir, los generadores eléctricos, las baterías, los controladores de potencia y los motores. Los ensayos de rendimiento de estos componentes requieren sistemas de adquisición de datos (DAQ) capaces de medir la potencia agregada de entrada y salida con alta precisión y fiabilidad. Además, deben proporcionar los datos en bruto que se necesitan en I+D para entender y mejorar la eficiencia energética.

La electrificación exige una estabilidad absoluta del funcionamiento del sistema eléctrico de los aviones, y eso plantea una serie de desafíos. Desde luego, será preciso llevar a cabo pruebas más exhaustivas del cumplimiento de los parámetros de calidad, tanto de los componentes individuales como del conjunto del sistema eléctrico de las aeronaves. Los sistemas DAQ empleados en este tipo de pruebas deben ser capaces de registrar en continuo todo el perfil de vuelo pero también de cambiar a frecuencias de muestreo más altas para captar perturbaciones singulares. Y también deben ser capaces de hacer mediciones de potencia y análisis de armónicos con los mismos instrumentos.


Ventajas de la solución de HBM

HBM ofrece un sistema de adquisición de datos universal para las pruebas eléctricas, mecánicas y de eficiencia de todos los componentes del sistema eléctrico de una aeronave, como generadores, baterías, pilas de combustible, controladores de potencia, interruptores automáticos, redes de distribución, inversores de frecuencia y motores.

Nuestro sistema aporta una serie de ventajas a las pruebas de estabilidad y a la certificación de las redes de distribución eléctrica de las aeronaves y sus componentes:

  • Un sistema DAQ escalable de 4 a 10.000 canales, que puede emplearse en ensayos de componentes o en certificación de redes eléctricas completas.
  • Adquisición de datos en continuo o con activaciones (trigger), incluso simultánea, si es preciso a lo largo de toda la duración del perfil de vuelo.
  • Entradas aisladas de corriente continua de ±10 mV a ±1000 V.
  • Base de datos de pinzas amperimétricas y transformadores de corriente, para configurar los canales de manera sencilla y sin errores.
  • Entradas de estado binarias aisladas.
  • Canales para señales de bus CAN y temperatura.
  • Cálculos en tiempo real de valores efectivos, potencia y eficiencia.

 

Además, HBM ofrece interesantes ventajas en ensayos de eficiencia y optimización de APU, turbinas de aire de impacto (RAT), generadores de arranque, compresores de cabina, electrobombas, generación de nitrógeno, ventiladores RAM, paneles de energía, baterías, actuadores eléctricos y pilas de combustible:

  • Un sistema DAQ integrado para todos los datos: corriente, tensión, par y velocidad de rotación.
  • Almacenamiento continuo de todos los datos en bruto, para verificar y analizar en tiempo real o durante el posprocesamiento las potencias activa, aparente y reactiva que se miden.
  • Integración en tiempo real en bancos de ensayos a través de EtherCAT.
  • Sistema DAQ modular y escalable de 6 a 42 canales en un solo dispositivo básico.
  • Entradas aisladas de corriente continua de ±10 mV a ±1000 V. 
  • Base de datos de pinzas amperimétricas y transformadores de corriente, para configurar los canales de manera sencilla y sin errores.

 

Más información acerca de nuestra solución eDrive


Solución integrada para procesamiento de magnitudes de medida eléctricas

El sistema de registro de transitorios y adquisición de datos Genesis HighSpeed y el  software Perception son las herramientas ideales para las pruebas del sistema eléctrico de una aeronave. 

Sistema de registro de transitorios y adquisición de datos (GEN7tA)

  • La interfaz estándar del sistema de montaje en rack GEN7tA, con Ethernet de 1 Gbit, permite transmitir los datos grabados directamente a un PC a velocidades de 100 Mbyte/s.
  • Como opción, una interfaz Ethernet óptica de 1 Gbit permite un control aislado del dispositivo básico, y admite longitudes de cable de hasta 10 km, manteniendo todas las prestaciones de transmisión.
  • Opción de Ethernet eléctrico u óptico de 10 Gbit, con velocidades de transmisión de hasta 400 MB/s.

 

Tarjeta de entrada aislada de 1 kV y 2 MS/s con funciones matemáticas mejoradas (GN610B)

  • Tarjeta de entrada con entradas diferenciales equilibradas aisladas; admite la conexión directa de cualquier tensión hasta 600 V RMS en las dos entradas de cada canal.
  • El acondicionador de señal proporciona entradas de tensión entre ±10 mV y ±1000 V, y combina rangos de entrada de baja y alta tensión en una única tarjeta.

Amplificador para termopares QuantumX MX1609KB/TB

  • Modelos MX1609KB para termopares tipo K y MX1609TB para termopares tipo T: medidas fiables de temperatura hasta un máximo de 16 canales por amplificador.
  • Pueden sincronizarse con el sistema de registro de transitorios y adquisición de datos (GEN7tA) mediante PTPv2 (protocolo de tiempo de precisión).

 

Módulo CANbus QuantumX MX471B

  • El módulo MX471B tiene 4 canales y lee mensajes de CAN, CCP o xCP-on-CAN.
  • Puede sincronizarse con el sistema de registro de transitorios y adquisición de datos (GEN7tA) mediante PTPv2 (protocolo de tiempo de precisión).

 

Adaptador de sucesos digital aislado de 230 V RMS (G072)

  • El adaptador de sucesos digital aislado proporciona una barrera de aislamiento para un máximo de 32 canales digitales de entrada de sucesos.
  • Si el adaptador se conecta al conector digital de sucesos/temporizador/contador de los dispositivos básicos GEN DAQ, el usuario dispone además de cuatro canales de salida de sucesos.

 

Grabación en modo dual y análisis de armónicos 

  • Adquisición de datos en continuoa bajas frecuencias de muestreo y grabación paralela limitada o ilimitada de barridos con altas frecuencias de muestreo.
  • Determinación de la frecuencia fundamental y cálculo de espectros de armónicos y THD.

Cálculos basados en triggering

  • Activación (trigger) basada en cálculos en tiempo real del valor eficaz real: los cálculos en tiempo real del valor eficaz (arriba) de los ciclos detectados (centro) se utilizan como señal de activación (abajo).

Base de datos 

  • Base de datos de pinzas amperimétricas y transformadores de corriente para configurar con rapidez todos los canales. Solo hay que arrastrar los sensores desde la base de datos a los canales correspondientes.


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