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Power Analyzer in der Luftfahrtindustrie


Auch für Unternehmen, die integrierte Systeme für die Luftfahrtindustrie entwickeln und fertigen, weist der Einsatz eines präzisen Power Analyzer eine effizienzsteigernde Wirkung auf.

Solche Systeme – z.B. Fahrwerke und Flugsteuerungs- sowie Betätigungssysteme – kommen in verschiedensten Flugzeug- und Hubschraubertypen zum Einsatz. In den Entwicklungszentren werden u.a. elektro-mechanische Antriebskomponenten der primären Flugsteuerung (dazu zählen z.B. Höhen-, Quer- und Seitenruder) mit spezifischer Signal- und Leistungselektronik untersucht. Dabei soll das elektro-mechanische Gesamtverhalten dieser Aktuatoren – d.h. dynamische und statische Performance, Frequenzgang, Wirkungsgrad, Leistung, etc. – innerhalb definierter Umweltbedingungen ermittelt werden.

 

Neben der Drehzahlmessung und der Strom- und Spannungsmessung an Umrichtern und Motoren müssen hierfür eine ganze Reihe weiterer Parameter online berechnet werden. Dazu zählen u.a. die Wirk-, Schein- und Blindleistung der Gesamtrotation sowie der Leistungsfaktor cos Phi des Gesamtaufbaus und auch jeweils pro Phase. Dabei werden erhebliche Anforderungen an die eingesetzte Messtechnik gestellt: So beträgt die geforderte Abtastrate bis zu 4 MHz. Die Frequenzen der erfassten Signale reichen bis zu 100 kHz und darüber. Die Eingangsspannungen liegen bei bis 540 VDC (Spikes bis 900 V/s) und 115 bzw. 230 VAC bis 800 Hz. Die Kanalanzahl des Gesamtsystems, bestehend aus Messdatenerfassung und Ansteuerung, beträgt mehr als 120 Kanäle. Wichtig ist dabei die zeitsynchrone, präzise Erfassung aller relevanten elektrischen, mechanischen und hydraulischen Signale.

Für die schnelle 3-phasige Strom-/Spannungsmessung setzen Unternehmen in der Luftfahrtindustrie auf den LTTsmart Power Analyzer aus dem Hause Labortechnik Tasler. Der Power Analyzer besteht aus einzelnen Modulen mit jeweils zwei separaten und galvanisch getrennten Eingangskanälen und kann flexibel in Anzahl, Reihenfolge und Leistungsumfang konfiguriert werden. Der Power Analyzer – wahlweise im Hutschienen- oder 19“-Gehäuse oder als tragbare Variante – ist mit seiner Messgenauigkeit und Präzision optimal für den Einsatz an Prüfständen geeignet. Er bietet Spannungs- und Stromeingänge bis zu ±1000 Vrms, mit einer galvanischen Trennung bis 2500 VDC, bis zu 4 MHz Abtastrate pro Kanal sowie hochsynchrone und extrem rauscharme und verzerrungsfreie 24-Bit A/D-Wandler. Die Messtechnik von Labortechnik Tasler besticht dabei durch die geringste Signalverzerrung am Markt, was besonders bei gepulsten Hochspannungssignalen essentielle Grundlage für eine präzise Power Analyse ist.

Die speziell entwickelte Software-Option LTTpro Power Analyzer bietet im Zusammenspiel mit dem LTTsmart eine hoch performante elektrische Leistungsmessung, die perfekt für moderne Elektroantriebe bei wechselnden Drehzahlen ausgelegt ist. Der LTTsmart verwendet hochoptimierte Algorithmen, um auch aus stark verrauschten Phasenstrom-Sinusverläufen die exakten Umdrehungszyklen zu ermitteln und darzustellen. Neben allen üblichen Leistungskenndaten werden auch die Verzerrungen von allen Phasenströmen und -spannungen kontinuierlich ermittelt und dargestellt. Durch die parallele Ansicht von Rohdaten und berechneten Power Analyzer-Daten wird sofort ersichtlich, welche Ursachen hinter etwaigen Auffälligkeiten der Leistungskennzahlen stecken.

Seitens der Luftfahrtindustrie wurden diverse am Markt verfügbare Systeme zur Leistungsmessung hinsichtlich Genauigkeit und Frequenzbereich evaluiert. Eine Hauptforderung war dabei die Möglichkeit der Verknüpfung der Leistungsdaten mit den sonstigen Prüfstandsdaten. Für den LTTsmart als Power Analyzer spricht auch die einfache Anbindung an die Hard- und Software anderer Anbieter, etwa von Gantner Instruments, Stiegele Datensysteme oder DASYLAB von measX. Der Power Analyzer garantiert, dass Messdaten, aber auch Konfigurationsdaten, konstant und online an die Prüfstandssteuerung übermittelt werden können. Somit ist die Nachvollziehbarkeit von Messungen gewährleistet.

Der LTTsmart Power Analyzer bietet universelle Einsatzmöglichkeiten und die Triggerung schneller Messabläufe (200ms-300ms) und kann auch stand-alone mit der LTTpro  Messsoftware betrieben werden. Die Möglichkeit, die Berechnungsalgorithmen an die Kundenanforderungen anzupassen, hält das System flexibel.

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