DE102014101543A1

DE102014101543A1 - Test device for testing power supplies for aircraft

Info

Publication number: DE102014101543A1
Application number: DE102014101543.6A
Authority: DE
Inventors: Sascha Thöming; Holger Schomaker; Olaf Bannas; Sven Bäumler
Original assignee: Spie GmbH
Current assignee: Spie Efficient Facilities De GmbH
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2015-08-13
Also published as: CH709214A2; AT515502A2

Abstract

Prüfvorrichtung zur Prüfung von Stromversorgungsgeräten für Fluggeräte, wobei die Prüfvorrichtung einen Fluggeräteanschlussstecker, Messgeräte und einen Wirkwiderstand aufweist.A test device for testing aircraft power supplies, the test device having an aircraft terminal connector, gauges and an effective resistor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Prüfung von Stromversorgungsgeräten für Fluggeräte. Hierbei meint der Begriff "Fluggeräte" sowohl zivile als auch militärische Fluggeräte. Er umfasst beispielsweise Flugzeuge, Helikopter und Drohnen, aber auch deren Zubehör. Unter "Stromversorgungsgeräten" werden jegliche Geräte verstanden, welche die Fluggeräte am Boden mit elektrischer Energie versorgen. Diese Stromversorgungsgeräte können sowohl stationär als auch mobil ausgebildet sein, indem sie an das Stromnetz des Flughafens angeschlossen sind oder selbstständig über einen Generator arbeiten. Die Stromversorgungsgeräte werden häufig auch Bodenstromaggregate oder ground power units (GPU) genannt und weisen Abgänge in Form von abrollbaren Kabeln mit einem sogenannten Flugzeugstecker gemäß einer der einschlägigen nationalen oder internationalen Normen auf. The invention relates to a test device for testing power supply devices for aircraft. Here the term "aircraft" means both civilian and military aircraft. It includes, for example, aircraft, helicopters and drones, but also their accessories. "Power supply devices" are understood to mean any device that supplies the aircraft with electrical energy on the ground. These power supplies can be both stationary and mobile by being connected to the power grid of the airport or work independently on a generator. The power supply units are often called ground power units (GPUs) and have departures in the form of unwinding cables with a so-called aircraft plug according to one of the relevant national or international standards.

So spezifiziert beispielsweise der Euro-Standard DFS 400 (DFS 400) elektrische Anschlussbedingungen für die Stromversorgungsgeräte für die zivile Luftfahrt. Er ist international gültig und bestimmt Details zu Parametern wie Leistung, Spannung und Frequenz. Demzufolge müssen Stromversorgungsgeräte gemäß dieser Norm 115 Volt bei 400 Hertz im Dreiphasensystem mit rechtem Drehfeld liefern. Für die militärische Luftfahrt gibt es teilweise andere nationale bzw. internationale Normen.For example, the specified Euro standard DFS 400 (DFS 400) electrical connection conditions for civil aviation power supplies. It is internationally valid and determines details about parameters such as power, voltage and frequency. As a result, power supplies in accordance with this standard must provide 115 volts at 400 hertz in the three-phase system with right-hand rotating field. For military aviation there are sometimes other national or international standards.

Aus den Normen zu den verschiedenen Parametern ergeben sich nun eine Reihe von an den Stromversorgungsgeräten durchzuführenden Wartungsmessungen. Damit wird geprüft, ob die Parameter der Stromversorgungsgeräte noch im Rahmen der Normenspezifikation liegen. Aus der Praxis ist daher bekannt, Messgeräte innerhalb einer Messroutine nacheinander an ein Stromversorgungsgerät zwecks regelmäßiger Wartung anzuschließen. Um einen entsprechenden Stromfluss zu simulieren, wird außerdem ein Wirkwiderstand angeschlossen, welcher beispielsweise eine Leistung von 90 kW aufnehmen bzw. als Wärme abführen kann.From the standards for the various parameters, a series of maintenance measurements to be carried out on the power supply units now result. This checks whether the parameters of the power supply units are still within the scope of the standard specification. From practice it is therefore known to connect meters within a measuring routine sequentially to a power supply unit for the purpose of regular maintenance. In order to simulate a corresponding current flow, a resistive resistor is also connected, which can record, for example, a power of 90 kW or dissipate as heat.

In der Praxis ergibt sich nun das Problem, dass für die Wartungsmessungen eine ganze Reihe an Messgeräten benötigt werden und daher insgesamt ein hoher Messaufwand erforderlich ist. Dieser hohe Messaufwand bedingt zudem eine erhöhte Gefahr von Messfehlern, wodurch die Reproduzierbarkeit der Messungen leidet, die Aussagekraft der Messungen schwindet und letzten Endes entweder häufigere Messungen erforderlich sind oder aber ein Sicherheitsrisiko billigend in Kauf zu nehmen ist. Daher sind besagte Verfahren der Wartungsmessungen verbesserungsbedürftig.In practice, there is now the problem that a whole range of measuring devices are required for the maintenance measurements and therefore a total of a high measurement effort is required. This high measurement effort also causes an increased risk of measurement errors, whereby the reproducibility of the measurements suffers, the meaningfulness of the measurements fades and ultimately either more frequent measurements are required or a safety risk is acceptable to accept. Therefore, said methods of maintenance measurements are in need of improvement.

Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Prüfvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der der Messaufwand verringert und damit auch die Reproduzierbarkeit der Messungen erhöht wird und Wiederholungsmessungen vermieden werden.In contrast, the invention is the technical problem of specifying a tester of the type mentioned, in which the measurement cost is reduced and thus the reproducibility of the measurements is increased and repetition measurements are avoided.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung eine Prüfvorrichtung zur Prüfung von Stromversorgungsgeräten für Fluggeräte, wobei die Prüfvorrichtung einen Fluggeräteanschlussstecker, Messgeräte und einen Wirkwiderstand aufweist. To solve this technical problem, the invention teaches a test apparatus for testing power supply units for aircraft, wherein the test apparatus comprises a Fluggeräteanschlussstecker, meters and an effective resistance.

Der Begriff "Prüfvorrichtung" meint eine zentralisierte Anordnung zur Prüfung. Dies setzt voraus, dass nicht etwa zwei oder mehrere Komponenten zum Zwecke einer Prüfung zusammengeführt werden, sondern dass Maßnahmen getroffen werden, diese Komponenten häufiger zur Prüfung gemeinsam zu verwenden. Eine zentralisierte Anordnung ist beispielsweise ein gemeinsames Gehäuse oder ein Programm, welches die Komponenten auf einer logischen Ebene miteinander verknüpft und so eine zentralisierte Anordnung im Sinne des Begriffs "Prüfvorrichtung" herstellt. Eine weitere solche Maßnahme zur zentralisierten Anordnung ist beispielsweise ein Schaltschrank, welcher eine effiziente, übersichtliche und bedarfsgerechte Verkabelung der einzelnen Komponenten ermöglicht. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform muss lediglich die Prüfvorrichtung zu einem Stromversorgungsgerät transportiert und das Kabel des Stromversorgungsgerätes an den Fluggeräteanschlussstecker der Prüfvorrichtung angeschlossen werden, um alle Messungen dann voll- oder teilautomatisiert durchführen zu können.The term "tester" means a centralized arrangement for testing. This presupposes that not two or more components are merged for the purpose of an audit, but that measures are taken to share these components more commonly for review. A centralized arrangement is, for example, a common housing or a program which links the components together on a logical level and thus produces a centralized arrangement in the sense of the term "test device". Another such measure for centralized arrangement, for example, a control cabinet, which allows efficient, clear and needs-based cabling of the individual components. According to a particularly preferred embodiment, only the test apparatus has to be transported to a power supply unit and the cable of the power supply unit must be connected to the aircraft terminal plug of the test apparatus in order to be able to perform all measurements fully or partially automatically.

Der Ausdruck "Fluggeräteanschlussstecker" meint einen genormten Geräteanschlussstecker gemäß der einschlägigen nationalen bzw. internationalen Normen für die Stromversorgung von Fluggeräten (z.B. DFS 400 ), welches zur Aufnahme des genannten Flugzeugsteckers geeignet ist. Demzufolge ist der Gegenstand des Begriffs "Fluggeräteanschlussstecker" als genormt zu verstehen. Dies kann sich darauf beschränken, dass nur Teile des Fluggeräteanschlusssteckers den nationalen bzw. internationalen Normen entsprechen. Der Fluggeräteanschlussstecker muss aber wenigstens den Normen insoweit genügen, als dass die mechanische und elektrische Funktionalität noch gewahrt ist.The term "aircraft terminal connector" means a standard equipment connector in accordance with the relevant national or international standards for the power supply of aircraft (eg DFS 400 ), which is suitable for receiving said aircraft connector. Accordingly, the subject matter of the term "aircraft connector" is to be understood as standardized. This may be limited to ensuring that only parts of the aircraft terminal connector comply with national or international standards. However, the aircraft terminal connector must at least meet the standards insofar as the mechanical and electrical functionality is still maintained.

So kann der Fluggeräteanschlussstecker in Form eines Einbausteckers an der Prüfvorrichtung ausgestaltet sein. Er kann aber auch als ein Stecker, also als ein Kabel mit Kontaktstiften, ausgebildet sein. Insbesondere kann der Fluggeräteanschlussstecker sechsadrig ausgebildet sein und drei Adern für den Drehstrom, zwei weitere Adern für Pilotkontakte und eine weitere Ader für einen Neutralleiter aufweisen (vgl. DFS 400 ). Thus, the aircraft terminal connector can be configured in the form of a built-in connector on the test device. But it can also be designed as a plug, so as a cable with pins. In particular, the aircraft connector plug can be six-wire and three wires for the three-phase, two more wires for pilot contacts and have another core for a neutral conductor (see. DFS 400 ).

Der Begriff "Messgeräte" meint unter anderem Multimeter, vorzugsweise Digitalmultimeter, Netzstöranalysatoren, Oszillographen, vorzugsweise digitale Oszillographen, Netzwerkanalysatoren, Strommessgeräte sowie Messgeräte zur Prüfung nach der Norm BGV-A3 . Diese rein beispielhafte Auflistung ist dabei nicht abschließend zu verstehen.The term "measuring devices" means, inter alia, multimeters, preferably digital multimeters, power disturbance analyzers, oscilloscopes, preferably digital oscilloscopes, network analyzers, ammeters and meters for testing according to the Standard BGV-A3 , This purely exemplary list is not meant to be exhaustive.

Der Ausdruck "Wirkwiderstand" ist zusammenfassend zu verstehen. Er kann einen, insbesondere aber auch mehrere oder viele Teilwiderstände umfassen. Die Teilwiderstände können in Reihe oder auch parallel zueinander geschaltet sein. Insbesondere können die Teilwiderstände zueinander parallel geschaltete Phasenlasten sein, welche sich wiederum in einzelne in Reihe zueinander geschaltete Teilwiderstände aufteilen können. Eine beispielhafte Ausgestaltung des Wirkwiderstands ist eine Lastbank, welche über einen oder mehrere Lüfter gekühlt wird. Empfohlenermaßen sind den Teilwiderständen elektrische Sicherungen zugeordnet.The term "resistance" is to be understood as a summary. It can comprise one, but in particular also several or many partial resistances. The partial resistors can be connected in series or also parallel to one another. In particular, the partial resistors can be parallel-connected phase loads, which in turn can be divided into individual series resistors connected in series. An exemplary embodiment of the effective resistance is a load bank, which is cooled by one or more fans. Empfohlenermaßen the partial resistors are assigned electrical fuses.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Prüfvorrichtung auf einem beweglichen Träger angeordnet ist. Dabei meint der Begriff "beweglicher Träger" beispielsweise einen Kraftfahrzeuganhänger, einen Transporter, einen Lastkraftwagen und dergleichen mehr. Letztlich sind all diejenigen beweglichen Träger gemeint, welche in der Lage sind, alle Messgeräte, Zubehörteile und elektrische Komponenten für Leistungsaufnahmen bzw. -übertragungen bis zu 400 kW, vorzugsweise bis zu 300 kW, besonders vorzugsweise bis zu 250 kW, inklusive Hilfsvorrichtungen wie Lüfter, im Bereich innerhalb und außerhalb von Flughäfen zu transportieren und auf diesem Träger dauerhaft zu verlasten.It is within the scope of the invention that the test device is arranged on a movable support. In this case, the term "movable carrier" means, for example, a motor vehicle trailer, a van, a truck and the like. Finally, all those mobile vehicles are meant, which are capable of all measuring devices, accessories and electrical components for power consumption or transmissions up to 400 kW, preferably up to 300 kW, more preferably up to 250 kW, including auxiliary devices such as fans, in the area inside and outside airports and permanently on this carrier to load.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Prüfvorrichtung einen Blindwiderstand. Dies ermöglicht die Simulation von komplexen Widerständen und nähert die Messbedingungen weiter an die Realität an. Dabei ist der Blindwiderstand vorzugsweise als eine Spule ausgebildet, weil ein Kondensator mit entsprechendem Blindwiderstand deutlich größer bzw. schwerer ausfällt. Besonders vorzugsweise ist die Spule als eine Drossel ausgebildet und damit verhältnismäßig niederohmig. According to a preferred embodiment, the test device comprises a reactance. This allows the simulation of complex resistances and brings the measurement conditions closer to reality. In this case, the reactance is preferably formed as a coil, because a capacitor with corresponding reactance significantly larger or heavier fails. Particularly preferably, the coil is designed as a throttle and thus relatively low impedance.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass eine Luftkühlung die Kühlung von Wirkund/oder Blindwiderstand übernimmt. Hierbei kann mittels eines im Wesentlichen von unten nach oben geführten Luftstromes ein Großteil der Abwärme abgeführt werden. Weiter vorzugsweise befindet sich ein Einlass der Luftkühlung in einem unteren Flächenabschnitt einer Seitenwand und ein Luftauslass in einem oberen Flächenabschnitt des beweglichen Trägers. Neben Lüftern an Wirk- und Blindwiderstand selber ist darüber hinaus auch ein zentraler Lüfter, etwa in einer Wand bzw. Decke des beweglichen Trägers, denkbar.It is within the scope of the invention that an air cooling takes over the cooling of active and / or reactance. In this case, a large part of the waste heat can be dissipated by means of a substantially guided from bottom to top air flow. More preferably, an inlet of the air cooling is located in a lower surface portion of a side wall and an air outlet in an upper surface portion of the movable carrier. In addition to fans on active and reactance itself beyond a central fan, such as in a wall or ceiling of the movable support, conceivable.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Gesamtreaktanz des Blindwiderstands einstellbar. Dabei umfasst der Begriff "Gesamtreaktanz" die aus den einzelnen Phasenreaktanzen resultierende Reaktanz des Blindwiderstands. Während der Begriff "Blindwiderstand" das körperliche Bauteil meint, ist der Ausdruck "Reaktanz" die dem Blindwiderstand zugeordnete elektrische Eigenschaft. Die Einstellbarkeit kann sowohl über diskrete Stufen als auch über stufenlose Einstellungen erreicht werden. Vorzugsweise sind Phasenreaktanzen des Blindwiderstands unabhängig voneinander einstellbar. Dies ermöglicht insbesondere die Prüfung der einzelnen Phasen und damit auch die Prüfung des Verhaltens der Stromversorgungsgeräte bei unsymmetrischer Last. Es empfiehlt sich, dass die Phasenreaktanzen über einen Mittenabgriff oder mehrere Mittenabgriffe unabhängig voneinander einstellbar sind. Neben den Mittenabgriffen ist ferner ein Endabgriff möglich, welcher einen Bereich mit der höchsten Phasenreaktanz bzw. die größtmögliche Phasenreaktanz repräsentiert. Es können einzelne oder alle Abgriffe im Rahmen der Erfindung einen festen anteiligen Wert der Phasenreaktanz repräsentieren oder aber stufenlos einstellbar sein. Besonders vorzugsweise sind die Phasenreaktanzen über zwei Mittenabgriffe entsprechend 2 bis 25 % und 25 bis 70 % einstellbar. Der Endabgriff kann über einen Bereich von 70 bis 100 % der Phasenreaktanz einstellbar sein. Vorzugsweise entspricht der Endabgriff 100 % der Phasenreaktanz. According to a preferred embodiment, a total reactance of the reactance is adjustable. The term "total reactance" here includes the reactance of the reactance resulting from the individual phase reactances. While the term "reactance" means the physical component, the term "reactance" is the electrical property associated with the reactance. The adjustability can be achieved both via discrete steps as well as stepless settings. Preferably, phase reactances of the reactance are independently adjustable. This allows in particular the testing of the individual phases and thus also the testing of the behavior of the power supply units with unbalanced load. It is recommended that the phase reactances be independently adjustable via a center tap or multiple center taps. In addition to the center taps, an end tap is also possible which represents an area with the highest phase reactance or the greatest possible phase reactance. Within the scope of the invention, individual or all taps may represent a fixed proportional value of the phase reactance or else be infinitely adjustable. Particularly preferably, the phase reactances are adjustable via two center taps corresponding to 2 to 25% and 25 to 70%. The end tap may be adjustable over a range of 70 to 100% of the phase reactance. Preferably, the end tap corresponds to 100% of the phase reactance.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass eine Gesamtlast des Wirkwiderstands einstellbar ist. Dabei umfasst der Begriff "Gesamtlast" die aus Phasenlasten von Phasenwirkwiderständen resultierende Last des Wirkwiderstands. Dabei ist die Phasenlast die dem körperlichen Bauteil des Phasenwirkwiderstands zugeordnete elektrische Eigenschaft. Die Gesamtlast des Wirkwiderstands kann sowohl über diskrete Stufen der Phasenwirkwiderstände als auch stufenlos einstellbar sein. Außerdem ist eine Kombination aus beiden Einstellmöglichkeiten denkbar. So können die Stufen beispielsweise über Abgriffe verwirklicht werden, welche etwa innerhalb eines bestimmten Bereiches der Phasenwiderstände stufenlos verschoben werden können. Vorzugsweise sind Phasenlasten des Wirkwiderstands unabhängig voneinander einstellbar. Falls eine symmetrische Gesamtlast des Wirkwiderstands gewünscht ist, müssen alle drei Phasenlasten auf einen gleich großen Wert eingestellt werden.It is within the scope of the invention that a total load of the effective resistance is adjustable. In this case, the term "total load" includes the load of the effective resistance resulting from phase loads of phase effective resistances. In this case, the phase load is the electrical property assigned to the physical component of the phase resistance. The total load of the effective resistance can be adjusted both via discrete stages of the phase resistances as well as steplessly. In addition, a combination of both settings is conceivable. Thus, the steps can be realized for example via taps, which can be moved continuously, for example, within a certain range of phase resistances. Preferably, phase loads of the effective resistance are independently adjustable. If a symmetric total load of the effective resistance is desired, all three phase loads must be set to an equal value.

Es empfiehlt sich, dass der Wirkwiderstand mehrere Widerstandsplatten umfasst. Dabei ist je Phase mindestens eine Widerstandsplatte vorgesehen. Die Widerstandsplatten können als solche einzelne Stufen der Phasenlasten definieren und ermöglichen so eine diskrete Einstellbarkeit der Phasenlasten. Ebenso ist es aber möglich, dass die Widerstandsplatten Abgriffe aufweisen, welche analog zu den Abgriffen des Blindwiderstands eine diskrete Einstellbarkeit über Abgriffsstufen sowie eine kontinuierliche Einstellbarkeit über ein Verschieben der Abgriffe ermöglichen.It is recommended that the effective resistance comprises several resistance plates. At least one resistor plate is provided per phase. The resistance plates can as such Individual stages of the phase loads define and thus enable a discrete adjustability of the phase loads. However, it is also possible for the resistance plates to have taps which, in analogy to the taps of the reactance, enable a discrete adjustability via tapping stages as well as a continuous adjustability via a displacement of the taps.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Phasenwirkwiderstände Stufen von 2 bis 25 %, 25 bis 70 % und 70 bis 100 % auf. Zusätzlich kann noch ein Endabgriff bei 100 % vorgesehen sein. Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Phasenwirkwiderstände Stufen von 10, 50, 90 und 100 % auf. Im Falle der zivilen Luftfahrt ist der Wirkwiderstand für einen Stromfluss bei 115 Volt entsprechend einer Leistungsaufnahme von 50 bis 150 kW, vorzugsweise von 70 bis 130 kW und besonders vorzugsweise von 90 bis 110 kW ausgelegt. Gemäß einer empfohlenen Ausführungsform weisen die Phasenwirkwiderstände 2 bis 20, bevorzugt 2 bis 10 und besonders bevorzugt 2 bis 5 Stufen auf.According to a preferred embodiment, the phase resistances on stages of 2 to 25%, 25 to 70% and 70 to 100%. In addition, an end tap can be provided at 100%. According to a very particularly preferred embodiment, the phase resistances have steps of 10, 50, 90 and 100%. In the case of civil aviation, the effective resistance is designed for a current flow at 115 volts corresponding to a power consumption of 50 to 150 kW, preferably from 70 to 130 kW and particularly preferably from 90 to 110 kW. According to a recommended embodiment, the phase resistances 2 to 20, preferably 2 to 10 and more preferably 2 to 5 stages.

Vorzugsweise umfasst der Wirkwiderstand 3 bis 300 Widerstandsplatten. Empfohlenermaßen sind die Widerstandsplatten gleich dimensioniert, so dass sich der Zusammenbau der Widerstandsplatten zu einzelnen Phasenwirkwiderständen besonders einfach gestalten lässt. Denkbar sind jedoch auch Widerstandsplatten, welche unterschiedlich dimensioniert sind, wodurch die bevorzugten Stufenlasten mit weniger Widerstandsplatten gebildet werden können. Im Falle der Laststufen von 10, 50, 90 und 100 % bieten sich Widerstandsplatten an, welche jeweils 10 % der Phasenlast der Phasenwirkwiderstände entsprechen. Denkbar sind jedoch auch kleinere Stückelungen bis hin zu lediglich 1 %, was bei drei Phasen in insgesamt 300 Widerstandsplatten resultiert. Im Falle von Abgriffen an den Widerstandsplatten ist wenigstens eine Widerstandsplatte je Phase erforderlich, so dass insgesamt wenigstens drei Widerstandsplatten in dem Wirkwiderstand enthalten sind. Im Falle von Widerstandsplatten gleicher Größe ohne Mittenabgriffe umfasst der Wirkwiderstand vorzugsweise 50 bis 60 und ganz besonders vorzugsweise 30 Widerstandsplatten.The effective resistance preferably comprises 3 to 300 resistance plates. Empfohlenermaßen the resistance plates are the same size, so that the assembly of the resistance plates to individual phase resistances can be particularly simple. However, resistance plates which have different dimensions are also conceivable, as a result of which the preferred step loads can be formed with fewer resistance plates. In the case of load levels of 10, 50, 90 and 100%, resistance plates are available, each of which corresponds to 10% of the phase load of the phase resistances. Conceivable, however, are smaller denominations up to only 1%, which results in three phases in a total of 300 resistance plates. In the case of taps on the resistor plates at least one resistor plate per phase is required, so that a total of at least three resistor plates are included in the effective resistance. In the case of resistance plates of the same size without center taps, the effective resistance preferably comprises 50 to 60 and very particularly preferably 30 resistance plates.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Wirkwiderstand ein oder mehrere, vorzugsweise drei Widerstandsgitter und/oder Widerstandsgewebe aufweist. Vorzugsweise umfasst der Wirkwiderstand drei induktionsarme Widerstandsgewebe, welche besonders vorzugsweise einen Kupfer-Nickel-Draht und Glasseidengarn vorsehen.It is within the scope of the invention that the effective resistance comprises one or more, preferably three, resistance grids and / or resistance fabrics. Preferably, the effective resistance comprises three low-induction resistance fabrics, which particularly preferably provide a copper-nickel wire and glass-fiber yarn.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Prüfvorrichtung durchgeschliffene Leitungen für wenigstens einen externen Wirkwiderstand und/oder mehrere, vorzugsweise vier besonders vorzugsweise zwei Fluggeräteanschlussstecker. Damit ist es möglich, gleichzeitig zwei oder mehrere Abgänge eines Stromversorgungsgerätes gleichzeitig mit Last zu beschalten und zu prüfen, was den Prüfungsaufwand verringert. Dementsprechend sind gemeinsame Leitungsabschnitte der Stromkreise für die entsprechend vielfache Scheinleistung ausgelegt. Dabei ist erwähnenswert, dass die weiteren Fluggeräteanschlussstecker alleine bereits vorteilhaft sind, weil so zumindest Messungen ohne Lastbeschaltungen ermöglicht werden.According to an advantageous embodiment, the test device comprises ground-through lines for at least one external active resistance and / or a plurality, preferably four, particularly preferably two aircraft terminal connectors. This makes it possible to simultaneously connect and test two or more outlets of a power supply unit with load, which reduces the examination effort. Accordingly, common line sections of the circuits are designed for the corresponding multiple apparent power. It is worth mentioning that the other aircraft terminal connector alone are already advantageous because at least measurements without load circuits are possible.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Prüfvorrichtung eine vorzugsweise speicherprogrammierbare Steuerung umfasst. Dabei ist der Begriff "Steuerung" zu verstehen als Einheit, welche steuert und/oder regelt. Die Steuerung betrifft insbesondere die Einstellung der Stufen von Wirkwiderstand und Blindwiderstand. Somit wird etwa über die Steuerung bestimmt, ob eine symmetrische oder asymmetrische Last zugeschaltet wird, oder welche Laststufe zu welchem Zeitpunkt ausgewählt wird. Darüber hinaus ist beispielsweise der Lüfter der Prüfvorrichtung sowie ein Lasttrennschalter betätigbar. Teil der Steuerung ist insbesondere ein Schaltschrank, in welchem Leitungen zusammenlaufen. It is within the scope of the invention that the test device comprises a preferably programmable logic controller. The term "control" is to be understood as a unit which controls and / or regulates. The control particularly relates to the setting of the levels of resistance and reactance. Thus, it is determined via the controller, for example, whether a symmetrical or asymmetrical load is switched on, or which load stage is selected at which time. In addition, for example, the fan of the test device and a load-break switch can be actuated. Part of the control is in particular a control cabinet in which lines converge.

Ferner kann die Steuerung auch Anzeigen der Messgeräte enthalten, um Bedienelemente wie Knöpfe, Drehregler o. ä. in unmittelbarer Nähe zu den Anzeigen zu platzieren.In addition, the controller may also include gauges to place controls such as knobs, knobs, or the like in close proximity to the displays.

Vorzugsweise weist die Prüfvorrichtung einen Frequenzgenerator auf. Der Frequenzgenerator kann an mehreren Stellen der Prüfvorrichtung zugeschaltet werden, um die Abgänge des Stromversorgungsgerätes entsprechend zu prüfen. Insbesondere ist der Frequenzgenerator fest mit der Prüfvorrichtung verbunden, so dass lediglich über entsprechende Schalter bestimmt wird, wo der Frequenzgenerator zugeschaltet wird.Preferably, the test apparatus has a frequency generator. The frequency generator can be switched on at several points of the tester to check the outlets of the power supply accordingly. In particular, the frequency generator is permanently connected to the test device, so that it is only determined via corresponding switches where the frequency generator is switched on.

Zur Lösung des Problems lehrt die Erfindung außerdem ein Verfahren mit einer Prüfvorrichtung zur Prüfung von Stromversorgungsgeräten für Fluggeräte, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Prüfvorrichtung. Demnach werden ein Fluggeräteanschlussstecker, Messgeräte und ein Wirkwiderstand an ein Stromversorgungsgerät angeschlossen. Über den Wirkwiderstand und/oder einen Frequenzgenerator werden unterschiedliche Lasten und/ oder Bedingungen am Stromversorgungsgerät simuliert. Das Verhalten des Stromversorgungsgeräts wird mit den Messgeräten gemessen, wobei die Messungen automatisiert, vorzugsweise teilautomatisiert, ablaufen.To solve the problem, the invention also teaches a method with a test device for testing power supply devices for aircraft, in particular with an embodiment of the test device according to the invention. Accordingly, an aircraft terminal connector, gauges and an effective resistor are connected to a power supply unit. About the resistance and / or a frequency generator different loads and / or conditions are simulated on the power supply unit. The behavior of the power supply device is measured with the measuring devices, the measurements being automated, preferably semi-automated.

Dabei meint der Begriff "teilautomatisiert", dass der Nutzer die Möglichkeit hat, bedarfsgerecht in den Messablauf eingreifen zu können. Diese vergrößerte Flexibilität an kritischen Punkten des Messablaufs ermöglicht es, dass der Nutzer rechtzeitig den Messablauf abändern, wiederholen oder abbrechen kann. So werden insbesondere Messabläufe mit vornherein anhaftenden Messfehlern rechtzeitig abgebrochen, so dass der Messfehler schon vor Ablauf des vollständigen Messablaufs korrigiert werden kann und der Messablauf nicht erst abgewartet werden muss.The term "partially automated" means that the user has the possibility to meet requirements to intervene in the measurement process. This increased flexibility at critical points in the measurement process enables the user to modify, repeat or cancel the measurement process in good time. Thus, in particular, measurement sequences are aborted in good time with measurement errors inherent in the measurement, so that the measurement error can be corrected before the end of the complete measurement sequence and the measurement procedure does not have to wait until first.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren der Messaufwand deutlich verringert wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung muss lediglich die Prüfvorrichtung zu einem Stromversorgungsgerät transportiert und der Flugzeugstecker an den Fluggeräteanschlussstecker der Prüfvorrichtung angeschlossen werden. Zusammen mit dem bevorzugten teilautomatisierten Messablauf wird so ein immer gleiches Messumfeld geschaffen, welches besonders gut reproduzierbare Messergebnisse zur Folge hat. Die Messsicherheit wird erhöht und Wiederholungsmessungen zur Überprüfung vorangegangener Messungen können vermieden werden. In der Folge werden die Wartungskosten deutlich reduziert.The invention is based on the finding that with the device according to the invention or the method according to the invention, the measurement effort is significantly reduced. According to a particularly preferred embodiment, only the test apparatus has to be transported to a power supply unit and the aircraft plug must be connected to the aircraft terminal plug of the test apparatus. Together with the preferred semi-automated measuring process, an always identical measuring environment is created, which results in particularly reproducible measurement results. The measurement reliability is increased and repetition measurements for checking previous measurements can be avoided. As a result, the maintenance costs are significantly reduced.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch ein Blockschaltdiagramm einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung für Stromversorgungsgeräte. The invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. The single figure shows schematically a block diagram of a test device according to the invention for power supply devices.

In dieser Figur ist auf der linken Seite ein Stromversorgungsgerät 1 mit einem ersten Abgang 1A und einem zweiten Abgang 1B gestrichelt symbolisiert. Die Abgänge 1A, 1B umfassen jeweils ein Kabel mitsamt einem Flugzeugstecker. Den Abgängen 1A, 1B sind die Fluggeräteanschlussstecker 2, 9 der Prüfvorrichtung in Form von Flugzeugaußenbuchsen zugeordnet. Die Prüfvorrichtung befindet sich auf einem beweglichen Träger 5, welcher hier als einachsiger Kraftfahrzeuganhänger ausgebildet ist. In this figure, on the left side is a power supply device 1 with a first finish 1A and a second finish 1B symbolized by dashed lines. The departures 1A . 1B each include a cable together with an airplane plug. The departures 1A . 1B are the aircraft connection plugs 2 . 9 assigned to the test device in the form of aircraft outer sockets. The test device is located on a movable support 5 , which is designed here as a uniaxial vehicle trailer.

Das Ausführungsbeispiel ist an Flugzeugstecker für die zivile Luftfahrt gemäß DFS 400 angepasst und weist somit sechs Adern auf. Zwei dieser Adern E, F sind sogenannte Pilotkontakte, dienen als Steuerleitungen und werden direkt mit einer Steuerung 10 verbunden. Drei weitere Adern A, B, C entsprechen den Phasen A, B, C gemäß DFS 400 und werden auf einen Lasttrennschalter 15 bzw. Blindwiderstand 6 geführt. Die sechste Ader schließlich entspricht dem Neutralleiter N und wird direkt mit einem Wirkwiderstand 4 verbunden. The embodiment is according to aircraft plugs for civil aviation according to DFS 400 adapted and thus has six wires. Two of these wires E, F are so-called pilot contacts, serve as control lines and are directly connected to a controller 10 connected. Three more wires A, B, C correspond to the phases A, B, C according to DFS 400 and become a switch-disconnector 15 or reactance 6 guided. The sixth wire finally corresponds to the neutral conductor N and is directly connected to a resistance 4 connected.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Wirkwiderstand 4 drei gleich aufgebaute Phasenwirkwiderstände auf, welche jeweils 10 Widerstandsplatten umfassen. Jede Widerstandsplatte ist über ein Schütz 12 mittels der Steuerung 10 zuschaltbar und durch eine Sicherung 13 gesichert. Eine Sammelschiene 14 ordnet die einzelnen Widerstandsplatten, Schütze 12 und Sicherungen 13 zueinander an. Folglich sind insgesamt jeweils 30 Widerstandsplatten, Schütze 12 und Sicherungen 13 verbaut.In the present embodiment, the effective resistance 4 three identically constructed phase resistances, which respectively 10 Include resistance plates. Each resistor plate is over a contactor 12 by means of the controller 10 switchable and by a fuse 13 secured. A busbar 14 arranges the individual resistance plates, contactors 12 and fuses 13 to each other. Consequently, total are respectively 30 Resistance plates, contactors 12 and fuses 13 installed.

Die Steuerung 10 steuert u. a. den Lasttrennschalter 15, Lüfter des Wirkwiderstands 4, den Blindwiderstand 6 in Form von Dreiphasendrosseln und kontrolliert über die erwähnten Schütze 12 auch die zugeschaltete Gesamtlast des Wirkwiderstands 4. Aufgrund der separaten Ansteuerbarkeit jeder einzelnen Widerstandsplatte können alle Phasen zwischen 0 und 100 % in 10 %-Schritten belastet werden. Dies erlaubt insbesondere auch die Prüfung des Stromversorgungsgerätes 1 im Falle von (stark) unsymmetrischer Phasenlast des Wirkwiderstands 4.The control 10 controls, among other things, the switch-disconnector 15 , Fans of the resistance 4 , the reactance 6 in the form of three-phase chokes and controlled by the contactors mentioned 12 also the total connected load of the active resistance 4 , Due to the separate controllability of each individual resistor plate, all phases can be loaded between 0 and 100% in 10% increments. This allows in particular the test of the power supply unit 1 in the case of (strongly) unbalanced phase load of the active resistance 4 ,

Geprüft werden vor allem die Laststufen 10 %, 50 %, 90 % und 100 %. Dabei beziehen sich die Prozentangaben regelmäßig auf den prozentualen Anteil hinzugeschalteter Phasenlast. Demzufolge bedeutet beispielsweise eine 90 %ige symmetrische Scheinleistung, dass in allen drei Phasenwirkwiderständen jeweils 9 Widerstandsplatten bestromt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht diese 90 %ige Last gerade 90KVA, was der dauerhaft zulässigen Höchstleistungsübertragung an den Flugzeugsteckern gemäß DFS 400 entspricht. Die jeweils zehnten Widerstandsplatten dienen der kurzfristigen Prüfung des Überlastverhaltens bei 10 % Überlast.Above all, the load levels 10%, 50%, 90% and 100% are tested. The percentages regularly refer to the percentage of added phase load. Consequently, for example, a 90% symmetrical apparent power means that in all three phase resistances 9 Resistance plates are energized. In the present embodiment, this 90% load just 90KVA, which corresponds to the permanently permissible maximum power transmission to the aircraft plugs according to DFS 400 equivalent. The tenth resistance plates are used for the short-term testing of the overload behavior at 10% overload.

Der Blindwiderstand 6 besteht aus drei Phasendrosseln mit je zwei Mittenabgriffen und einem Endabgriff. Die Drosseln sind so ausgelegt, dass sie bei jeder der Laststufen des Wirkwiderstands 4 einen Leistungsfaktor cos φ von 0,8 bewirken. Dem Leistungsfaktor entsprechend sind die beiden Mittenabgriffe der Phasendrosseln den Laststufen 10 % und 50 % des Wirkwiderstands 4 zugeordnet und der Endabgriff der drei Phasenblindwiderstände ist der Laststufe von 90 % des Wirkwiderstands 4 zugeordnet.The reactance 6 consists of three phase chokes with two center taps and one end tap. The chokes are designed to operate at each load level of resistance 4 cause a power factor cos φ of 0.8. According to the power factor, the two center taps of the phase chokes are the load stages 10% and 50% of the effective resistance 4 and the end tap of the three phase-dummy resistors is the load level of 90% of the effective resistance 4 assigned.

Wirkwiderstand 4 und Blindwiderstand 6 werden mittels eines im Wesentlichen von unten nach oben ziehenden Luftstroms gekühlt. Dabei ist der Lufteintritt in einem unteren Bereich einer Seitenwand eines Gehäuses auf dem beweglichen Träger angeordnet, wohingegen der Luftaustritt in einem oberen Bereich der Prüfvorrichtung vorgesehen ist. effective resistance 4 and reactance 6 are cooled by means of a substantially from bottom to top pulling air flow. In this case, the air inlet is arranged in a lower region of a side wall of a housing on the movable support, whereas the air outlet is provided in an upper region of the test apparatus.

Die Steuerung 10 umfasst eine manuelle Steuerung, einen Notausschalter, optisch aufbereitete Signalformationen, sowie eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Die Steuerung 10 erlaubt eine weitgehend automatisierte Durchführung der Messungen. Allerdings ist die Reihenfolge der Messungen nicht vollautomatisiert, da an verschiedenen Stellen der Nutzer vor Entscheidungsvarianten gestellt wird. Dies gewährleistet einen guten Kompromiss aus effizienter Automatisierung sowie Flexibilität. Das Bedienfeld der Steuerung 10 sowie Anzeigen von Messgeräten 3 sind in unmittelbarer Nähe im Rahmen eines Bedienpultes zueinander angeordnet. Neben dem Bedienpult finden sich zudem eine Freifläche sowie Regale für Ersatzteile, Verbrauchsmaterial, Dokumente, Anschlussleitungen und dergleichen mehr.The control 10 includes a manual control, an emergency stop button, optically processed signal formations, and a programmable logic controller (PLC). The control 10 allows a largely automated implementation the measurements. However, the order of the measurements is not fully automated, as the user is asked to make alternative decisions at different points. This ensures a good compromise between efficient automation and flexibility. The control panel of the controller 10 and displaying gauges 3 are arranged in the immediate vicinity in the context of a control panel to each other. In addition to the control panel there is also an open space and shelves for spare parts, consumables, documents, connection cables and the like.

Das Ausführungsbeispiel weist ferner durchgeschliffene Leitungen 7 auf. Mittels der durchgeschliffenen Leitungen 7 kann ein zweiter Wirkwiderstand 8 an die Prüfvorrichtung angeschlossen werden, welche wiederum über den zweiten Fluggeräteanschlussstecker 9 eine Verbindung zum zweiten Abgang 1B herstellt. Damit ist es möglich, die Messgeräte 3, den Blindwiderstand 6 sowie die Steuerung 10 sowohl für den internen fest verbauten Wirkwiderstand 4 als auch gleichzeitig für den externen Wirkwiderstand 8 zu nutzen. Damit können die Messabläufe teilweise parallel gestaltet werden, wodurch der Zeitaufwand je Stromversorgungsgerät 1 weiter verringert wird.The embodiment also has grounded lines 7 on. By means of the through-ground lines 7 can be a second resistance 8th be connected to the test apparatus, which in turn via the second aircraft connector 9 a connection to the second departure 1B manufactures. This makes it possible for the measuring devices 3 , the reactance 6 as well as the controller 10 both for the internal permanently installed resistance 4 and at the same time for external resistance 8th to use. Thus, the measurement processes can be partially designed in parallel, whereby the time required per power supply unit 1 is further reduced.

Mittels eines Frequenzgenerators 11 können verschiedene Bedingungen am Stromversorgungsgerät 1 simuliert werden. Hierzu zählen u. a. Über- und Unterspannungsverhalten, Spannungsmodulationen, Unter- und Oberfrequenzverhalten sowie Verhalten bei Frequenzmodulation. Der Frequenzgenerator 11 kann an verschiedenen Stellen der Prüfvorrichtung angeschlossen werden, weshalb auf in der 1 eingezeichnete Verbindungslinien verzichtet wurde.By means of a frequency generator 11 can have different conditions on the power supply 1 be simulated. These include over- and undervoltage behavior, voltage modulation, under- and overfrequency behavior as well as behavior during frequency modulation. The frequency generator 11 can be connected at various points of the tester, which is why in the 1 drawn connecting lines has been omitted.

Nicht in der 1 eingezeichnet ist eine thermografische Kamera. Mit ihr werden die Abgänge 1A, 1B des Stromversorgungsgerätes 1 überprüft. Dazu wird das Stromversorgungsgerät 1 mit der maximalen Last des Wirkwiderstands 4 beschaltet und es werden über eine Stunde in 10-minütigen Abständen Wärmebilder aufgenommen. Die Wärmebilder werden mittels einer Software in einen PC der Prüfvorrichtung eingelesen und dort ausgewertet.Not in the 1 plotted is a thermographic camera. With her the departures 1A . 1B of the power supply unit 1 checked. This is the power supply unit 1 with the maximum load of the active resistance 4 wired, and thermal images are recorded at 10-minute intervals for over an hour. The thermal images are read by software in a PC of the tester and evaluated there.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Euro standard DFS 400 [0002]
DFS 400 [0008]
DFS 400 [0009]
Standard BGV-A3 [0010]
DFS 400 [0030]
DFS 400 [0030]
DFS 400 [0033]

Claims

Test device for testing power supply devices ( 1 ) for aircraft, the test apparatus comprising an aircraft terminal connector ( 2 ), Measuring device ( 3 ) and a resistance ( 4 ) having.

Test device according to claim 1, wherein the test device is mounted on a mobile support ( 5 ) is arranged.

Test device according to claim 1 or 2, wherein the test device has a reactance ( 6 ) and the reactance ( 6 ) is preferably a coil, and more preferably a throttle.

Test device according to claim 3, wherein the total reactance of the reactance ( 6 ) is adjustable and preferably phase reactances of the reactance ( 6 ) are adjustable independently of one another, wherein the phase reactances are preferably adjustable via one center tap or several center taps and particularly preferably via two center taps corresponding to 2 to 25% and 25 to 70% of the phase reactance.

Test device according to one of claims 1 to 4, wherein a total load of the active resistance ( 4 ) is adjustable and preferably phase loads of the active resistance ( 4 ) are independently adjustable.

Test device according to one of claims 1 to 5, wherein the resistance ( 4 ) comprises a plurality, preferably 3 to 300, more preferably 15 to 60 and most preferably 30 resistance plates.

Test device according to one of claims 1 to 6, wherein the effective resistance ( 4 ) has one or more, preferably three resistance grid and / or resistance fabric.

Test device according to one of claims 1 to 7, wherein the test device through-ground lines ( 7 ) for at least one external resistance ( 8th ) and / or a plurality, preferably four, particularly preferably two aircraft terminal connectors ( 9 ) having.

Test device according to one of Claims 1 to 8, the test device having a preferably programmable logic controller ( 10 ).

Test device according to one of claims 1 to 9, wherein the test device comprises a frequency generator ( 11 ).

Method with a test device for testing power supply devices ( 1 ) for aircraft, in particular with a test device according to one of claims 1 to 9, wherein an aircraft terminal connector ( 2 ), Measuring device ( 3 ) and a resistance ( 4 ) to a power supply unit ( 1 ), whereby via the resistance ( 4 ) and / or via a frequency generator ( 11 ) different loads and / or conditions on the power supply unit ( 1 ), whereby the behavior of the power supply ( 1 ) with the measuring devices ( 3 ) and wherein the measurements are automated, preferably semi-automated.