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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsanlage in Flugzeugen
zur Lieferung eines Bord-Wechselstromes konstanter Frequenz.
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Es sind bereits ganz allgemein Einrichtungen zur Gewinnung einer nach
Spannung und Frequenz mit großer Genauigkeit konstant zu haltenden Wechselspannung
aus einer Wechselstromquelle schwankender Spannung und Frequenz bekannt. Bei diesen
bekannten Einrichtungen ist ein gittergesteuerter Gleichrichter und ein Wechselrichter
in Reihenschaltung an die speisende Wechselstromquelle angeschlossen und die Steuerfrequenz
des Wcchselricliters wird durch bekannte Mittel, wie z. B. durch eine Stimmgabel
oder einen Quarzschwinger konstant gehalten, während die dem Wechselrichter zugeführte
Gleichspannung durch einen Regler konstant gehalten wird, der in Abhängigkeit von
der vom Wechselrichter abgegebenen Wechselspannung gesteuert wird und dementsprechend
die Steuermittel des Gleichrichters beeinflußt.
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Bei der Erzeugung eines frequenzkonstanten Wechselstromes in Flugzeugen
wurden bisher ganz andere Mittel verwendet. Es ist üblich, die erforderliche Wechselstromversorgung
für ein Flugzeug mittels eines mit konstanter Drehzahl laufenden frequenzkonstanten,
von dem Motor angetriebenen Wechselstromgenerators durchzuführen. Da sich jedoch
die Drehzahl des Flugzeugmotors oder der Flugzeugmotoren ändert, wird der Wechselstromgenerator
durch den Motor über eine hydromechanische oder elektromechanische Einrichtung mit
konstanter Drehzahl angetrieben. Zurr Erzielest der konstanten Drehzahl wird die
vorgenannte Einrichtung durch eine Rückkopplung gesteuert, bei welcher die Ausgangsgröße
des Wechselstromgenerators als Bezugsgröße verwendet wird.
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Diese Anordnung ergibt eine Wechselstromversorgung, welche auf Kosten
von Leistungsverlusten in der mechanischen Kraftübertragung frequenzstabil ist.
Die Anordnung ist so bemessen, daß diese Verluste bei einer bestimmten Motordrehzahl,
gewöhnlich der Reiseflugdrehzahl, ihren Geringstwert haben. Wenn die Motordrehzahl
von der Reiseflugdrehzahl abweicht, nehmen die Verluste bei anderen Motordrehzahlen
rasch zu.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungsanlage
zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß von jedem Triebwerk
ein Wechselstromgenerator angetrieben wird und jeder Wechselstromgenerator in an
sich bekannter Weise über einen Gleichrichter einen mit konstanter Frequenz gesteuerten
Wechselrichter speist, daß die Gleichrichter untereinander und die Wccbselrjchter
untereinander ausgangsseitig parallel geschaltet sind und daß die Wechselrichter
in ihrer Frequenz von einem gemeinsamen Oszillator gesteuert werden, welcher von
den untereinander parallelgeschalteten Gleichrichterausgängen gespeist wird. In
vorteilhafter Weise ist es durch diesen Aufbaumöglich, eine frequenzkonstante Wechselspannung
zu erzeugen, ohne daß zwischen dem Triebwerk und dem Wechselstromgenerator ein variables
Getriebe erforderlich ist. Ein derartiges Getriebe war aber bisher immer erforderlich.
Es wird also eine Stromversorgungsanlage für Flugzeuge geschaffen, die wesentlich
anpassungsfähiger ist, da es nicht mehr erforderlich ist, zusammen mit dem Wechselstromgenerator
einen Frequenzstabilisator vorzusehen. Es ist nur noch erforderlich, in der Motorgondel
selbst den Wechselstromgenerator unterzubringen. Die Parallelschaltung der verschiedenen
Wechselstromgeneratoren wird erleichtert und dadurch wird ein wesentlicher Sicherheitsfaktor
geschaffen, wenn ein derartiges System in Flugzeugen verwendet wird. Da der Ausgang
des Oszillators Pulse für alle Wechselrichter erzeugt, hat der Ausfall eines Wechselstromgenerators
keinen nachteiligen Einfluß auf die Wirkungsweise der Gesamtanlage. Die Wechselrichter
sind durch die vom Oszillator abgegebenen Pulse automatisch synchronisiert. Die
Stromversorgungsanlage erfordert eine wesentlich geringere Wartung als solche Stromversorgungsanlagen,
bei denen ein variables Getriebe verwendet wird.
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In vorteilhafter Weise können die Stromverbraucher, die keinen frequenzstabilisierten
Wechselstrom benötigen, direkt an die Ausgangsanschlüsse der Wechselstromgeneratoren
angeschlossen sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Zeichnung, in welcher
ein Blockschaltbild eines Teiles einer Stromversorguugsärllage in Flugzeugen dargestellt
ist.
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Bei dieser Anlage wird je ein Wechselstromgenerator 1 direkt von einem
nicht dargestellten Triebwerk angetrieben. Zwischen den Wechselstromgeneratoren
und den Triebwerken sind keine hydromechanischen oder elektromechanischen Einrichtungen
veränderlicher Drehzahl und veränderlichen Drehmoments vorgesehen. Infolge der direktep
Verbindung geben die Weclhselstromgenpsatoren einen Wechselstrom veränderlicher
Frequenz ab, welcher je einem Gleichrichter 2 zugeführt wird. Gegebenenfalls können
zwischen den Gleichrichtern 2 und den Ausgangsklemmen 4 der Wechselstromgeneratoren
1 Transformatoren 3 eingeschaltet sein.
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Die Gleichrichter 2 liefern einen Gleichstrom, welcher wegen der veränderlichen
Frequenz am Eingang eine Wechselstromwelligkrit behält, d. h. arte Ausgang der Gleichrichter
erscheint ein ungeglätteter Gleichstrom. Der ungeel4ttete Gleichstrom wird den Engängen
5 von ausgangsseitig parallelgeschalteten Wechselrichtern 6 zugeführt. Der Schwingzustand
der Wechselrichter wird durch Impulse gesteuert, die von einem gemeinsamen Triggeroszillator
7 kommen und auf eine vorbestimmte Frequenz, beispielsweise 400 Hz, stabilisiert
sind. Natürlich könnten auch andere Frequenzen verwendet werden. Der Triggeroszillator
7 wird durch den ungeglätteten Ausgangsgleichstrom der ausgangsseitig parallelgeschalteten
Gleichrichter 2 gespeist, wie es bei 11 angedeutet ist. Der von den Wechselrichtern
6 abgegebene Wechselstrom hat eine Frequenz, welche der Impulshäufigkeit der vorn
Triggeroszillator 7 abgegebenen Impulse entspricht, d. h. dem angenommenen Wert
von 400 Hz. Die Frequenz dieses Wechselstromes ist somit unabhängig von der Ausgangsfrequenz
des von dem Motor angetriebenen Wechselstromgenerators 1. Dienenigen Einrichtungen,
welche eine solche stabilisierte Frequenz benötigen, werden an die Ausgangsleitung
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angeschlossen. Die Ausgangsimpulse des Triggeroszillators werden über Verbindungsleitungen
12 an alle Wechselrichter geleitet werden, wodurch diese automatisch synchronisiert
werden.
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Nicht gezeigte elektrische Einrichtungen, welche keine frequenzstabilisierte
Wechselstromquelle benötigen, können entweder vor oder hinter den Transformatoren
direkt
an die Ausgänge der Wechselstromgeneratoren angeschlossen werden, wie dies in der
Zeichnung durch die Verbindungsleitung 9 am Ausgang des Generators 1 dargestellt
ist. So kann beispielsweise die elektrische Last des Flugzeuges derart aufgeteilt
werden, daß die Lasten, welche nicht frequenzempfindlich sind (beispielsweise die
Enteisungsmatten), über Verbindungsleitungen 9 direkt an die Ausgänge der Wechselstromgeneratoren
angeschlossen werden und die Wechselrichter nur eine für denjenigen Teil der Flugzeuglast
ausreichende Kapazität (mit der sich hieraus ergebenden Einsparung an Gewicht und
Größe) zu haben brauchen, welche frequenzempfindlich und an die Leitungen 8 angeschlossen
ist.
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Die Gleichstromversorgung für das Flugzeug kann direkt von dem Ausgang
der Gleichrichter über die Verbindungsleitungen 10 abgenommen werden.
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Falls erwünscht, kann eine Speicherbatterie als Puffer zum Eingang
5 der Wechselrichter G parallel geschaltet werden, womit erreicht wird, daß nach
einem Aufhören der Stromlieferung von dem motorbetriebenen Wechselstromgenerator
oder der Gleichrichteranordnung weiterhin ein frequenzkonstanter Wechselstrom geliefert
wird, wodurch eine Notversorgung über eine Zeitdauer geschaffen wird, die von der
Kapazität der Batterie abhängt. Es können geeignete Abschalteinrichtungen vorgesehen
sein, welche sicherstellen, daß sich die Batterie nicht entlädt, wenn der von dem
Wechselstromgenerator abgeleitete Gleichstrom die erforderliche Spannung aufweist.