Испытание стартер-генератора самолета: Полное техническое руководство

Стартер-генераторы самолетов являются важнейшими компонентами современной авиации, имеющими двойную функцию: они запускают двигатель во время перезапуска на земле или в полете., затем переключиться в режим генератора для подачи электроэнергии в системы самолета. Поскольку авиация все чаще принимает на вооружение Больше электрических самолетов (ВЕЩЬ) архитектуры и системы повышенной мощности на 270 В постоянного тока, испытания стартер-генераторов стали более требовательными и технически сложными.

Что такое стартер-генератор самолета?

Стартер-генератор самолета – это электрическая машина, выполняющая две функции.: (1) Стартовый режим - он получает электроэнергию от аккумулятора самолета или внешнего блока питания и преобразует ее в механический крутящий момент для запуска двигателя.; (2) Режим генератора — когда двигатель работает выше определенной скорости, машина переходит в режим генератора и преобразует механическую мощность двигателя в электрическую для авиационного автобуса.

Современные авиационные стартер-генераторы работают при напряжении 28В Вашингтоне (устаревшие системы) или 270В Вашингтоне (современные мощные системы), мощностью от нескольких кВт до 250 кВт или более на больших самолетах.

Почему тестирование стартера-генератора имеет решающее значение?

Стартер-генераторы самолетов работают в экстремальных условиях — высоких температурах., вибрация, быстрые переходы режимов, и требовательные профили электрической нагрузки. Неисправности в обслуживании могут стать причиной сбоев при запуске двигателя., перебои в электрической шине, или в худшем случае, полная потеря мощности самолета. Вот почему авиационные правила требуют всесторонних испытаний компонентов., система, и установленные уровни до сертификации и до ввода в эксплуатацию каждой производственной единицы.

Стандарты испытаний авиационных стартер-генераторов

• МИЛ-СТД-704Ф — Электрические характеристики самолета. (Напряжение, частота, форма волны, переходные пределы)
• ДО-160Г — Условия окружающей среды и процедуры испытаний бортового оборудования
• MIL-E-8444 — Общие технические условия на электрооборудование летательных аппаратов.
• АС9100Д — Системы менеджмента качества для аэрокосмического производства
• Стандарты производителя - например, Боинг БССС, Стандарты Airbus ABD

Что проверяет стенд для испытаний стартер-генератора самолета?

Тесты в стартовом режиме

• Крутящий момент против. кривая скорости — Проверьте выходной крутящий момент от нуля до скорости запуска двигателя.
• Пусковой ток — Измерение пикового тока во время запуска.
• Время начала — Время от подачи питания до скорости выключения двигателя
• Производительность горячего перезапуска — Возможность запуска после недавнего выключения двигателя (повышенная температура)
• Инерционное моделирование — Воспроизведение вращательной массы двигателя для обеспечения точного проворачивания коленчатого вала.

Тесты в режиме генератора

• Регулирование напряжения — Поддерживайте выходное напряжение в пределах диапазона скорости и нагрузки.
• Прием/отклонение нагрузки — Переходные напряжения при внезапном включении или отключении нагрузки.
• Измерение эффективности — При номинальной скорости и нескольких точках нагрузки
• Тепловые характеристики — Повышение температуры обмоток, подшипники, и жилье в нормальных условиях
• Перегрузочная способность — Проверка кратковременной перегрузки

Основные характеристики испытательного стенда для авиационных стартер-генераторов

Специально созданный стенд для испытания стартер-генератора самолета должен включать в себя::

• Высокоскоростная система привода — Способен приводить в движение или нагружать стартер-генератор до номинальной скорости. (обычно 12 000–30 000 об/мин)
• Инерционное моделирование — Маховик или активная электронная эмуляция инерции для имитации нагрузки при проворачивании двигателя.
• Двунаправленный электрический интерфейс — Подача постоянного тока 28 В/270 В для тестирования стартера.; поглощать и измерять генерируемую мощность в режиме генератора
• Высокоточное измерение крутящего момента и скорости — Прослеживаемая калибровка для данных сертификационных испытаний
• Высокоскоростной сбор данных — Регистрация переходных событий во время смены режимов с частотой дискретизации до 100 кГц
• Кондиционирование окружающей среды (необязательный) — Температурная камера для испытаний в указанном диапазоне рабочих температур.
• Системы безопасности — Защита от превышения скорости, защита от перегрузки по току, аварийный останов

Тестирование стартер-генератора постоянного тока 270 В: Технический обзор

Переход к 270Системы В постоянного тока в современных самолетах (благодаря инициативе More Electric Aircraft) создает особые технические проблемы при проектировании испытательного стенда:

• Источник питания испытательного стенда должен обеспечивать стабильное напряжение 270 В постоянного тока при токе до 400 А+ в режиме стартера.
• Нагрузка генератора должна безопасно поглощать напряжение 270 В постоянного тока при полном токе — обычно с использованием рекуперативных активных блоков нагрузки, которые возвращают энергию в сеть.
• Функции безопасности при высоком напряжении должны защищать операторов и оборудование от опасностей, связанных с более высоким напряжением постоянного тока.
• Переходные процессы переключения при переходе режима должны фиксироваться с микросекундным разрешением.

Пример спецификации: Тестирование 120 кВт, 270Стартер-генератор постоянного тока В при 24,000 RPM требует испытательного стенда с минимальной: 150 Мощность привода, кВт, 450Мощность источника постоянного тока, и диапазон измерения крутящего момента 0–100 Нм с точностью ±0,1%..

Стенды для испытания авиационных стартер-генераторов EconoTest

EconoTest разрабатывает и производит испытательные стенды для испытаний стартер-генераторов самолетов по индивидуальному заказу для военной и гражданской авиации.. Наши системы поставлялись OEM-производителям аэрокосмической отрасли., объекты ТОиР, и национальные оборонные научно-исследовательские институты по всему миру 50+ страны.

Ключевые возможности: скорость до 40,000 об/мин, власть 500 кВт, 28Интерфейсы В и 270 В постоянного тока, полная инерционная симуляция, Измерения, соответствующие стандарту MIL-STD-704, CE-сертифицированные системы управления, и полная автоматизация тестирования с помощью документации FAT.

Свяжитесь с нашей командой инженеров по испытаниям в аэрокосмической отрасли чтобы обсудить требования к испытательному стенду для стартер-генератора вашего самолета.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличается стартер, генератор, и стартер-генератор?

Стартер – это устройство, предназначенное только для запуска двигателя.. Генератор производит только электроэнергию. Стартер-генератор выполняет обе функции в одной машине, что позволяет снизить вес и упростить установку самолетов..

Сколько времени занимает испытание стартер-генератора самолета?

Полная программа квалификационных испытаний на соответствие MIL-E-8444 или DO-160 может занять несколько недель.. Приемочные испытания отдельных устройств обычно занимают 2–8 часов на единицу в зависимости от спецификации испытаний..

Может ли компания EconoTest поставить полностью готовую испытательную камеру??

Да. EconoTest поставляет готовые испытательные камеры «под ключ», включая испытательный стенд., источники питания, сбор данных, программное обеспечение управления, системы безопасности, консультация по строительным работам, установка, калибровка, и обучение операторов.

Какой диапазон мощностей и скоростей охватывают стенды для испытания авиационных стартер-генераторов??

Крышка стенда EconoTest 5 кВт до 1,000 кВт, скорости от 3,000 к 100,000 Обороты и крутящий момент от 2 к 700 Нм, с динамическим откликом 8 мс или быстрее.

Может ли испытательный стенд имитировать высотные условия??

Да. Герметичные испытательные камеры воспроизводят давление от 101 кПа до 4 кПа — уровень моря примерно 25 км над уровнем моря — в сочетании с температурой от −55 °C до +200 °С.