270VDC in de avionica

Ook binnen de luchtvaart is de tendens dat er meer en meer elektrische energie (stroom) wordt gebruikt. En dan hebben we het nog niet eens over het volledig elektrisch vliegen! Om die reden is er een noodzaak om verbeteringen door te voeren in zowel nieuwe als bestaande concepten zonder toename van het gewicht.

Een oplossing voor het toenemende elektrische verbruik is het verhogen van het spanningsniveau van het elektrische netwerk in het vliegtuig. In de afgelopen jaren zien wij dan ook dat, naast het 115V/400Hz AC en 28Vdc elektrische boardnet, een toenemend gebruik van een derde systeem op basis van 270VDC. Dit 270VDC-systeem voor de luchtvaart werd voor het eerst gedefinieerd in MIL-STD-704B 17 nov. Batterijsystemen in dit spanningsgebied zijn al veel langer in gebruik binnen de maritieme wereld, voornamelijk vanwege de relatief hoge vermogensdichtheid en capaciteit. De nieuwe interesse voor het gebruik van het 270Vdc net binnen de avionica is ook mede een gevolg van de ontwikkeling van nieuwe elektromechanische apparatuur die de traditionele pneumatische en hydraulische systemen kunnen vervangen.

Een verhoogde bedrijfsspanning zorgt voor een verbeterde elektrische efficiëntie, draagt bij aan de gewichtsvermindering van vliegtuigen, verbetert de veiligheid/betrouwbaarheid van vliegtuigen en zorgt voor positieve milieueffecten.

De 270VDC wordt onder andere verkregen door het gelijkrichten van de traditionele 3 fase 115VAC 400Hz line-to-line spanningen. In het geval de 3 fase generatoren niet worden aangedreven bieden parallel energy storage oplossingen (batterijen, accu, etc.) een permanent en redundant 270Vdc net. Het 115V/400Hz AC-netwerk van het vliegtuig bevat 3 draden (fase A, B, C is N de metalen structuur van vliegtuigen) terwijl het 270VDC-netwerk met slechts één draad is ontworpen (de min pool kan immers worden gevormd door de metalen structuur van het vliegtuig):

Zoals eerder aangegeven maakt het verhogen van de operationele spanning het mogelijk om gewicht en volume in het bedradingsdeel te verminderen. Maar ook het vervangen van de traditioneel toegepaste klassieke elektromechanische schakelaar (zwaar en omvangrijk) door Solid State Power Controllers draagt hierin bij.

Voor de ontwikkelaars en producenten van alle op het 270Vdc net aangesloten apparatuur is het dan ook van belang om conform de hiervoor geldende normen en regelgeving te testen. Programmeerbare DC power supplies, DC grid emulatoren of zelfs batterij emulatoren zijn in dergelijk applicaties dan ook niet weg te denken. Tegenwoordig zijn ook bi-directionele power supplies succesvol inzetbaar. Met een dergelijke voedingssysteem kan zowel een DC source als DC belastingprofiel worden gerealiseerd. TT&MS BV levert 270Vdc power supply systemen in het bereik van 100W tot 1MW+ maar ook 3 phase 400Hz (800Hz) AC generatoren en power analyse testapparatuur.

Voor meer informatie verwijzen wij u graag door naar de volgende pagina’s: