Matkustajakoneiden sähköjärjestelmä

[Sakari Korpela 0]

Voisiko joku asiantuntija valaista matkustajakoneiden sähköjärjestelmästä alla olevia, mieltä askarruttavia juttuja.

 

Ilmeisesti edelleen tavallinen ratkaisu on, että generaattoria pyöritetään CSD:llä vakionopeudella, jolloin verkkoon saadaan vakio 400 Hz moottorien kierrosluvusta riippumatta. Ilmeisesti uusissa koneissa, esim. A380 käytetään VF tekniikkaa, taajuus "valtakunnanverkossa" vaihtelee moottorin kierrosluvun mukaan?

 

Meneekö tuo raakasähkö sellaisenaan verkkoon vai käytetäänkö ehkä taajuusmuuttajia, että saadaan vakio 400 Hz vai tasasuunnataanko korkeajännitteiseksi DC:ksi?

 

Raakasähköä voisi ajatella mahdolliseksi käyttää sellaisenaan ainakin lämmitykseen ja valaistukseen, mutta sähkömoottorit ja muuntajia sisältävät laitteet ei ainakaan suoraan taida tykätä. Paikallisia tasasuuntaajia / taajuusmuuttajia?

 

[Guest raimovir]

Tässä on ainakin Boeing 727:n järjestelmästä melko perusteellinen kuvaus:

http://www.boeing-727.com/Data/systems/infoelect.html

[Jarmo Kempas 0]

Lentokoneissa on monenlaisia pääsähköjärjestelmiä. Otetaan esimerkiksi kahdella generaattorilla oleva lentokone.

 

1) molemmat generaattorit tuottavat tasavirtaa. Generaattorit on helppo kytkeä yhteiseen syöttöpisteeneen. Tarvittava vaihtovirta tehdään invertterillä. (monet pikkukoneet)

 

2) molemmat päägeneraattorit (esimerkiksi starter/generator) tuottavat tasavirtaa. Avioniikan tarvitsema AC tuotetaan invertterillä. Koneessa on lisäksi erilliset AC wild taajuussäätämättömät verkkot resistiivisiä kuormia varten. Wild verkossa on omat generaattorit tätä tarkoitustra varten. (esim ATR)

 

3) kaksi erillistä AC verkkoa, joiden generaattoreita pyöritetään CSD-laitteella (tai kompakti IDG paketti, jossa CSD ja generaattori ovat yhdysrakenteisia). Tarvittava DC tuotetaan muuntaja/tasasuuntaaja yksiköllä (TR). (esim B737 jurassic, DC9, MD80,  A320, A330, E170)

 

4) kaksi AC Wild generaattoria ja taajuusmuuntaja muodostavat pääsähköjärjestelmän ja tarvittava DC tuotetaan TR-yksiköillä. (MD90, B737 uudet mallit, B787, A350)

 

Lisäksi on olemassa AC-monigeneraattorijärjestelmiä, jotka voidaan tahdistaa syöttämään yhteistä syöttöpistettä. Generaattorit uudemmissa koneissa IDG tyyppiä, vanhoissa erilliset CSDt ja generaattorit. DC tehdää TR menetelmällä (B747, DC10, MD11).

Tämä järjestelmätyyppi on poistumassa markkinoilta (eli ei näytä olevan uusissa markkinoille tulossa olevissa lentokoneissa).

 

jk

 

 

[Sakari Korpela 0]

Lentokoneissa on monenlaisia pääsähköjärjestelmiä. Otetaan esimerkiksi kahdella generaattorilla oleva lentokone...

 

Kiitos Jarmo, yleiskuva tuli kuntoon 

[Jarmo Kempas 0]

... sitten siitä A380 koneesta ja sen sähkölaitteista:

 

Koneessa on neljä erillistä AC verkkoa ja kaksi DC verkkoa. Verkon yleinen hierarkia on lähes identtinen A340 koneen kanssa.

 

4* VFG (eli variable Frequency Generator) à 150 kVA

2* APU Generaattorit  á120 kVA

A380 APU on vakiokierroslaite niin kuin yleisesti muissakin koneissa, A350 koneessa ilmeisesti  ei

 

4* Ground power 90 kVA

3* pääakku 50 Ah

1* APU starttiakku 50 Ah

1* Ram Air Turbine ja sen VFG 70 kVA

1* Static Inverter 2,5 kVA

6* TR à 300A

 

Tyypilliset lämpölaukaisijat ja sulakkeet on korvattu elektronisilla suojalaitteilla (SSPC). Sama tekniikka on käytössä muissakin 2000-luvun lentolaitteissa kuten E170 ym.

 

jk

[Sakari Korpela 0]

... sitten siitä A380 koneesta ja sen sähkölaitteista:

 

Sähkövoimaa kuin "pienessä" kylässä Kiitos Jarmo hyvästä briefauksesta!

[Jukka Siirilä 80]

3* pääakku 50 Ah

 

Kuulostaa aika pieneltä kun mulla on autossakin 1x80Ah. Onko oikeasti noin vähän?

 

Vai onko tuossa vain ajateltu että on aina joko APU päällä (sillehän oli oma starttiakku) tai sitten ollaan maasähköissä?

 

1* APU starttiakku 50 Ah

 

Onko suihkumoottori "helpompi" käynnistää kuin auton moottori kun noin pienellä akulla pärjätään? Tosin tuosta ei tarvitse saada sellaista kylmäkäynnistysvirtaa kuin auton akusta, vai tarviiko?

[Markku Visti 0]

Kuulostaahan se pieneltä mutta noihan on isoja akkuja kun vertaa pienien lentoneiden akkuihin.

 

[Ilkka Mäkelä 1 209]

Millaiset akut sitten lienevät tulossa 787:ään, jossa tulee toimimaan sähköllä mm. moottorien ja APU:n käynnistys, siipien jäänesto, matkustamon paineistus, hydraulipumput ja jarrut?

 

http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/qtr_4_06/article_04_3.html

[Peter Lord 185]

Hiukan menee OT, mutta sähköstä edelleen on kyse.

 

Taannoin soitin vanhalle sähkö-opettajalleni Voipion Tanelle ja kysyin myös kuulumisia.

Tane kertoi tehneensä viime aikoina "vähän valaistushommia". 

Oli kuulemma asentanut muutaman uuden lampun.

 

Hän sitten täsmensi, että kuitenkin oli pitänyt etukäteen sopia Vantaan kaupungin energialaitoksen kanssa, milloin hän ne sytyttää.

 

Kuulemma niitä valoja oli molemmin puolin ja keskellä Vantaan uutta kiitotietä 22R/04L 

 

Peter

 

[Olli Hänninen 14]

 

 

Onko suihkumoottori "helpompi" käynnistää kuin auton moottori kun noin pienellä akulla pärjätään? Tosin tuosta ei tarvitse saada sellaista kylmäkäynnistysvirtaa kuin auton akusta, vai tarviiko?

Suuremmat suihkumoottorit käynnistetään paineilmalla, jolloin APU:sta saadaan suoraan paineilmasyöttö, joten voi ajatella ettei silloin akulta vaadita mitään suurta kapasiteettia. Pienemmissä suihkumoottoreissa ja potkuriturbiineissa käytetään yleensä sähkökäynnistystä, mutta silloinkin sähköä saadaan maavirrasta tai APU:lta. Lisäksi isompi kapasiteettiset lyijyakut ovat myös erittäin painavia, jolloin pienempiä akkuja käyttämällä tulee myös painonsäästöä. Täältä lisätietoa: http://www.edu.fi/oppimateriaalit/suihkumoottorit/

[Jukka Siirilä 80]

Suuremmat suihkumoottorit käynnistetään paineilmalla, jolloin APU:sta saadaan suoraan paineilmasyöttö, joten voi ajatella ettei silloin akulta vaadita mitään suurta kapasiteettia. Pienemmissä suihkumoottoreissa ja potkuriturbiineissa käytetään yleensä sähkökäynnistystä, mutta silloinkin sähköä saadaan maavirrasta tai APU:lta. Lisäksi isompi kapasiteettiset lyijyakut ovat myös erittäin painavia, jolloin pienempiä akkuja käyttämällä tulee myös painonsäästöä. Täältä lisätietoa: http://www.edu.fi/oppimateriaalit/suihkumoottorit/

 

Ilmeisesti toi APU kuiteskin käynnistetään sähköstartilla kun siinä oikein käynnistysakku oli. Se mikä tuolta sivustolta ei selvinnyt oli se, että paljonko tehoa tuollainen sähkökäynnistin vaatii? Paineilmasta oli kyllä hyvin kerrottu.

[Ilkka Mäkelä 1 209]

Niin, paitsi 787:n moottorit, jotka siis tullaan käynnistämään sähköllä eikä paineilmalla tuon ylläolevan Boeingin sivun mukaan.

[Jussi Aaltonen 0]

Niin, paitsi 787:n moottorit, jotka siis tullaan käynnistämään sähköllä eikä paineilmalla tuon ylläolevan Boeingin sivun mukaan.

 

Eiköhän niihin silti ilmakin tule vielä lisäksi... niin ainakin tuon teholuokan laiva- ja voimalaitosturbiineissa tulee vaikka sähköllä usein pistetäänkin pyörimään.

[Ilkka Mäkelä 1 209]

Jos tuon Boeingin sivun lukee ajatuksella, niin siinähän sanotaan, että kaikki pneumaattiset järjestelmät lähtevät kävelemään moottoreista, APU:sta ja koneen rungosta. Mitään muuta bleediiin perustuvaa järjestelmää ei 787:ssä säilytetä kuin moottorien ilmanottoaukkojen jäänpoisto, johon todennäköisesti otetaan ilmaa suoraan kummastakin moottorista.

 

Voisi ajatella, että ellei maasähköä ole käytettävissä, käynnistetään akkuvirralla APU. APU:ssa on paineilmageneraattorin sijasta sähkögeneraattorit, jotka kehittävät niin paljon sähköä, että sillä käynnistetään moottorit. Simppeliä, toimintavarmempaa ja huoltoystävällistä. Katsotaan, kunhan nyt saavat rakkineensa käyntiin ja ilmaan jossain vaiheessa...

[Jussi Aaltonen 0]

APU:ssa on paineilmageneraattorin sijasta sähkögeneraattorit, jotka kehittävät niin paljon sähköä, että sillä käynnistetään moottorit.

 

Onhan se toki mahdollista... tarvittava teho on kylläkin melko julmaa luokkaa tai sitten kiihdytetään pitkään ja hartaasti

 

Maallisemmissa ja merellisemmissä turbiineissa ilmaa ei sähköstartin yhteydessä käytetä pyörittämisen avuksi vaan oikean polttoaineseoksen ja suihkunmuodon aikaansaamiseen mahdollisimman alhaisilla kierroksilla jotta turbiinille voidaan tarjota kipinää mahdollisimman nopeasti. Tälläistä epäilisin 787:ssakin käytettävän, mutta en tiedä, ja toistaiseksi kun ei ole tarjolla muuta tietoa kuin markkinointimiesten löpinöitä pysyn epäilevällä kannalla.

 

 

[Ilkka Mäkelä 1 209]

787:stä on puhuttu foorumilla tähän mennessä lähinnä komposiittirakenteisena koneena ja sähkön laaja käyttö järjestelmissä on jäänyt käytännössä huomiotta, joten katsotaan, kunhan asiasta saadaan lisätietoa. Se lienee jo nyt kuitenkin selvä, että koska moottoreissa ei pneumaattista käynnistystä ole, niin käynnistys tapahtuu pakostakin maasähköllä, normaalitapauksissa.

[Tatu Koiranen 1 676]

Kuulostaa aika pieneltä kun mulla on autossakin 1x80Ah. Onko oikeasti noin vähän?

 

Vai onko tuossa vain ajateltu että on aina joko APU päällä (sillehän oli oma starttiakku) tai sitten ollaan maasähköissä?

 

Sun autossa on 80 Ah 12V, noissa on sitä jännitettä vähän enemmän. Energiamäärä tulee kapasiteetin (Ah) ja jänniteen (V) tulona -> VAh ~> Wh -> kWh...

 

80 Ah 12 V on sellasen 0,96 kWh...

 

Onko suihkumoottori "helpompi" käynnistää kuin auton moottori kun noin pienellä akulla pärjätään? Tosin tuosta ei tarvitse saada sellaista kylmäkäynnistysvirtaa kuin auton akusta, vai tarviiko?

 

Onko joku lintsannut yläasteen fysiikan oppitunneilta vai kristallipallostako päättelet akun (fyysisen) koon pelkän ampeerituntimäärän perusteella?

[Olavi Lehtinen 0]

Onko joku lintsannut yläasteen fysiikan oppitunneilta vai kristallipallostako päättelet akun (fyysisen) koon pelkän ampeerituntimäärän perusteella?

Sir,

 

Tässä viitattiin tietenkin "pieneen" kapasiteettiin ei fyysiseen kokoon. Tässäkin tullut jo monta kertaa esille: akut ovat emergency electric source only nykylentskareissa. Käynnistys paineilmalla. APU:n käynnistys yleensä maasähköllä tosin onnistuu myös akuilla, jos akuissa riittävästi varausta tallella. (B787 sitten asia erikseen)

 

t. Ole

[Jukka Siirilä 80]

Sun autossa on 80 Ah 12V, noissa on sitä jännitettä vähän enemmän. Energiamäärä tulee kapasiteetin (Ah) ja jänniteen (V) tulona -> VAh ~> Wh -> kWh...

80 Ah 12 V on sellasen 0,96 kWh...

 

Tiedän tuon kyllä. Oletin vain akkujen olevan 12V kun ei muuta mainittu. Aika yleisesti jos ei mainita jännitettä akku on se 12 V.

 

Onko joku lintsannut yläasteen fysiikan oppitunneilta vai kristallipallostako päättelet akun (fyysisen) koon pelkän ampeerituntimäärän perusteella?

 

Et sitten kertonut tuota jännitettä kuitenkaan. Siitä samasta kristallipallostako se olisi pitänyt löytää?

[Tatu Koiranen 1 676]

Tiedän tuon kyllä. Oletin vain akkujen olevan 12V kun ei muuta mainittu. Aika yleisesti jos ei mainita jännitettä akku on se 12 V.

 

Enpä kyllä lähtisi tuollaisia oletuksia tekemään minkään isomman kulkupelin kanssa, mopocessnassakaan ei ole 12 V akkua.

 

Et sitten kertonut tuota jännitettä kuitenkaan. Siitä samasta kristallipallostako se olisi pitänyt löytää?

 

En, en jaksanut googlettaa, siitä olen kuitenkin täysin varma, ettei se ole 12 volttia.

[Jukka Siirilä 80]

Enpä kyllä lähtisi tuollaisia oletuksia tekemään minkään isomman kulkupelin kanssa, mopocessnassakaan ei ole 12 V akkua.

 

Näköjään googgeli kertoi että 24V akku mopocessnassa on.

 

Mitähän oletuksia

 

En, en jaksanut googlettaa, siitä olen kuitenkin täysin varma, ettei se ole 12V, virrat olisivat joksiinkin järkyttäviä käynnistystä ajatellen..

 

Googlettelemalla löysin vain maininnan 28V järjestelmästä. Eli ilmeisesti 24V ja laturit päällä tulee tuo 28V. Eipä tuollakaan toi virta muutakuin puolitu.

kolmesta akusta voisi päätellä, että järjestelmä on joko 36V tai sitten 72 V, jos lentokoneissa olevat akut eivät sitten ole jotain speciaaleja.

 

Mikähän mahtaa olla järkyttävän virran luokka?

 

Ja sitten jos joku sattuisi tietämään, niin oikeakin tieto olisi kiva asia.

 

EDIT: Googlettelin. Näyttää ainoat lentokonekäyttöön olevat akut joita myydään netissä olevan joko 12V tai 24V. APU:lle oli tuossa vain yksi starttiakku joten se lienee sen 24V ja 50 Ah. Edelleenkään ei kuulosta paljolta.

[Tatu Koiranen 1 676]

Googlettelemalla löysin vain maininnan 28V järjestelmästä. Eli ilmeisesti 24V ja laturit päällä tulee tuo 28V. Eipä tuollakaan toi virta muutakuin puolitu.

kolmesta akusta voisi päätellä, että järjestelmä on joko 36V tai sitten 72 V, jos lentokoneissa olevat akut eivät sitten ole jotain speciaaleja.

 

Niin no jos oletuksista puhutaan, niin minä ainakin olettaisin, että isossa koneessa on 24/28 V DC-sähköjärjestelmä jota avioniikka on perinteisesti mielellään syönyt ja 115V 400Hz AC-sähköjärjestelmä, jos nyt jotain pitää olettaa.

[Jukka Siirilä 80]

Niin no jos oletuksista puhutaan, niin minä ainakin olettaisin, että isossa koneessa on 24/28 V DC-sähköjärjestelmä jota avioniikka on perinteisesti mielellään syönyt ja 115V 400Hz AC-sähköjärjestelmä, jos nyt jotain pitää olettaa.

 

No eipä tuo 24V kuin puolita virran. Silti 24 V ja 50 Ah kuulostaa vähältä. 115V 400Hz AC-järjestelmää tuskin kannattaa tähän sotkea kun sitä ei akuista saa ja inverttereillä ei varmaan kannata ruveta käynnistyssähköjä tekemään.

 

Sun autossa on 80 Ah 12V, noissa on sitä jännitettä vähän enemmän. Energiamäärä tulee kapasiteetin (Ah) ja jänniteen (V) tulona -> VAh ~> Wh -> kWh...

80 Ah 12 V on sellasen 0,96 kWh...

 

Eipä tuosta 50 Ah 24 V akusta tule kuin 1,2 kWh eli 0,24 kWh enemmän sillä sitten on se ratkaiseva merkitys?

[Olavi Lehtinen 0]

Niin no jos oletuksista puhutaan, niin minä ainakin olettaisin, että isossa koneessa on 24/28 V DC-sähköjärjestelmä jota avioniikka on perinteisesti mielellään syönyt ja 115V 400Hz AC-sähköjärjestelmä, jos nyt jotain pitää olettaa.

 

Sires,

 

Hyviä oletuksia. Cessnoissa olen tavannut 28V ja 14V järjestelmiä ja näissä akut 24V ja 12V vastaavasti.

 

Otsikon mukaisesti eräässä matkustakoneessa on juurikin 28V tasavirtajärjestelmä ja kolmivaiheinen 115/200V ja 400Hz vaihtovirtajärjestelmä.

 

Moottorien generaattorit syöttävät molemmat omia vaihtovirtakiskojaan. Lisäksi molemmilta kiskoilta tasasuuntaajalla tuotetaan myös tasavirtaa (mm. ladataan akkuja). Kiskoilla kulkeva virta riippuu tietysti kuormista.¨

 

Alla kaaviokuva (osoitteesta www.smartcockpit.com)

 

[ attachment removed / expired ]

 

t. Ole