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HALO Aircraft

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Halo Aircraft presentation

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HALO Nutzertreffen in OP, 8./9.Okt.07 Elektrische SystemeAndreas Giez, DLR-Flugbetrieb1Autor, Datum

InhaltElektrisches System: Basisflugzeug bersicht Verfgbare Leistung Mission Power System bersicht Verfgbare Spannungen Flugzeugseitige Anbindung der Mission Power und Verteilung Nutzerinterfaces (SPDB) Stecker und Kabel Mission Power Rack Aufbau und Funktion Betrieb der Experiment-Stromversorgung Notabschaltung Phase Balancing Umschalt-Vorgnge

Mission Power Rack 18.9.20072 A.Giez, 2.10.2007

Elektrisches System: BasisflugzeugbersichtAC External Power 40 KVA 3 Phasen, 115VAC, 400Hz 40 KVA Generator im Triebwerk (IDG) 3 Phasen, 115VAC, 400Hz

Power Distribution Box

Verteilung und Management der elektrischen Versorgung findet in den Power Distribution Boxes stattDas Basisflugzeug hat drei Power Hauptbusse L Main AC-Bus (IDG, AUX GEN, AC External) R Main AC-Bus (IDG, AUX GEN, AC External) Essential AC-Bus (L/R Main AC Bus) Aircraft APU (AUX GEN) 40 KVA 3 Phasen, 115VAC, 400Hz

3 A.Giez, 2.10.2007

Elektrisches System: BasisflugzeugVerfgbare LeistungElectric Load Analysis von Gulfstream fr HALO normal conditions (alle elektrischen Systeme funktionieren) Typischer Verbrauch von Galley, Kabinenbeleuchtung und LCS bercksichtigt

TAXI

TAKE OFF

CLIMB

CRUISE

DESCENT

LAND

L IDG

R IDG

17496.7 17980.6

15891.3 17561.0

16503.1 18931.5

17002.7 19435.7

16323.7 19136.1

16411.4 18542.6

17002.7 19435.7

TOTAL

17002.7 40000.0 22997.3

19435.7 40000.0 20564.3

Reserves:

L IDG R IDG

22.3 KVA 20.5 KVA

CAPACITY

RESERVE

4 A.Giez, 2.10.2007

Mission Power Systembersicht

Mission Power Rack (MPR)

Das Mission Power Rack ist die Schaltzentrale fr die experimentelle Stromversorgung. Mission Power ist dem Flugzeug Power-Management untergeordnet. Das MPR organisiert: Erzeugung von Sekundrspannungen Verteilung Absicherung Anzeige und Kontrolle der Spannungsversorgung.

Mission External Power (unabhngige externe Versorgung direkt in das MPR) Bis zu 55 KVA 3 Phasen, 115VAC, 400Hz

5 A.Giez, 2.10.2007

Mission Power SystemVerfgbare SpannungenDie Grundversorgung des Flugzeuges basiert auf 3 Phasen, 115VAC, 400Hz. Diese Spannung wird auch fr das Anti-Ice eingesetzt. Im Mission Power Rack werden hieraus sog. Sekundrspannungen (Secondary Power) per TRU (Transformer Rectifier Unit) bzw. Konverter gebildet. Die im Mission Power Rack verfgbaren Spannungen sind SPDB-BeschriftungMISSION POWER 115/200 VAC 400 HZ 3 PHASE MS ANTI-ICE 115/200 VAC 400 HZ 3 PHASE MISSION POWER TRU 28 VDC MISSION POWER CONVERTER 230 VAC 50 HZ

CB-Panel

3 Phasen, 115VAC, 400Hz Experimentversorgung

115-3 AC

3 Phasen, 115VAC, 400Hz Experiment Anti-Ice

AI-115-3 AC

28VDC Experimentversorgung

28 DC

230 VAC, 50 Hz, single phase, Experimentversorgung

230 AC

6 A.Giez, 2.10.2007

Mission Power System VerteilungVerteilung der Mission Power aus dem MPR im Flugzeug mittels SPDB (Secondary Power Distribution Boxes)Flgelstationen rechts: R WING-OTBD R WING-MID R WING-INBD Gepckraum: BAGGAGE Boiler Room: AFT BLKHD

Nase: FWD BLKHD

Kabine rechts: R CABIN 1, R CABIN 2, R CABIN 3, R CABIN 4

L CABIN 1, L CABIN 2, L CABIN 3, L CABIN 4 Kabine links Flgelstationen links: L WING INBD L WING-MID L WING-OTBD Mission Power Rack

7 A.Giez, 2.10.2007

Mission Power SystemVersorgung des MPRLEFT IDG (40 KVA) APU GEN (40 KVA) 400 HZ EXT PWR RECEPTACLE (40 KVA) RIGHT IDG (40 KVA) MS 400 HZ EXT PWR RECEPTACLE (55 KVA)

LEFT POWER DISTRIBUTION BOX LEFT MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH) RIGHT MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH)

RIGHT POWER DISTRIBUTION BOX

BUS A1 CONTACTOR

BUS A2 CONTACTOR

BUS A3 CONTACTOR

BUS A4 CONTACTOR

BUS A5 CONTACTOR

BUS B1 CONTACTOR

BUS B2 CONTACTOR

BUS B3 CONTACTOR

BUS B4 CONTACTOR

BUS B5 CONTACTOR

MISSION POWER RACK

Unterverteilung im MPR Missionsbusse links: A1, A2, A3, A4, A5 Missionsbusse rechts: B1, B2, B3, B4, B5 Die Missionsbusse knnen mit allen Flugzeugquellen betrieben werden: IDG, AUX GEN, AC External Power, Mission External Power (Ausnahme: Experiment-De-icing: nicht per Mission External Power)8 A.Giez, 2.10.2007

ELECTRICAL POWER SYSTEM 115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE POWER DISTRIBUTION FOR RESEARCH LOADS

Mission Power SystemCOPILOT 2 R FREQ CONV PILOT 2 L FREQ CONV ACC 1

MPR: Unterverteilung im MPR35 35 25 20 25

ACC 1

ACC 2

ACC 3

ACC 2

ACC 3

35 TO BUS B1

35 TO BUS B2

25 TO BUS B3

20 TO BUS B4

25 TO BUS B5

Bus A1&B1 : 3 Phasen, 115VAC, 400Hz, Experimentstromversorgung (bis zu 10KVA/Bus) SPDB: Kabine, Flgelstationen, Baggage, Boiler, Nase Bus A2&B2 : 28VDC Experimentversorgung (bis zu 250 A/Bus) SPDB: Kabine, Baggage, Boiler, MPR Cabin Light (bei ext. Power!), Shutter Door, Lamp Pwr/Test, Anzeigepanel Bus A3&B3 : 3 Phasen, 115VAC, 400Hz, Experimentstromversorgung (2 x bis zu 7.3 KVA) 2 Stecker direkt am MPR LCS Pumpe (A3) Bus A4&B4 : 230 VAC, 50 Hz, single phase, Experimentstromversorgung (bis zu 3.5 KVA / Bus) SPDB: Kabine, Baggage (keine 220 VAC im unbedruckten Bereich) Galley, Toilette(Schuko) Bus A5&B5 : 3 Phasen, 115VAC, 400Hz, Experiment Anti-Ice SPDB: Kabine, Flgel, Baggage, Boiler, Nase TAT-housings und Noseboom Strmungssonde Max Power Angabe gilt fr 85% Auslastung der feeder Absicherung und einer Last am Stromerzeuger, die die Kapazitt des Erzeugers nicht berschreitet (Gesamtleistung und Phase).9 A.Giez, 2.10.2007

TO BUS A1

TO BUS A2

TO BUS A3

TO BUS A4

TO BUS A5

Mission Power SystemMPR: Unterverteilung: BeispielPower Distribution Box

Flugzeug-PowerBus: R MAIN Power Distribution Box rechts

L MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH)

LEFT POWER DISTRIBUTION BOX

Mission Power RackExt. Miss. PWR

TO MS EXT AC PWR RECEPTACLE

BUS A4 CONTACTOR

B4-ExperimentBus Absicherung Gesamt-Bus

L 50 HZ CONVERTER

Power Conversion

MISSION BUS A4 (230 VAC, 50 HZ, 1 PHASE)

Absicherung der SPDB

Circuit Breaker PanelLEFT CABIN/ BAGGAGE COMPT/ AFT BLKHD CB PANEL

To MS Power Monitor Panel

MISSION POWER RACK

L CABIN 1

L CABIN 2

L CABIN 3

L CABIN 4

BAGGAGE COMPT

GALLEY OUTLET

Name der SPDB

J3

J6

J3

J3

J6

J3

J6

J3

J1

ExperimentInterface: SPDBStecker in der SPDB10 A.Giez, 2.10.2007

Splice

LEFT MISSION 230 VAC, 50 HZ, 1 PHASE POWER (BUS A4)

Mission Power System: UnterverteilungL MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH)

R FREQ CONV

ACC 2

20

35

LEFT POWER DISTRIBUTION BOX

TO MS EXT AC PWR RECEPTACLE

BUS A2 CONTACTOR

L 28 DC

L MS TRU(28 VDC, 250 A, unregulated)

MISSION BUS A2 (28 VDC)AFT BLKHD BAGGAGE COMPT BAGGAGE COMPT L CABIN 1 L CABIN 2 L CABIN 3 L CABIN 2 L CABIN 4

35

R 230 AC

20

LEFT CABIN/ BAGGAGE COMPT/ AFT BLKHD CB PANEL

R MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH) ACC 1

20L CABIN 1

L CABIN 2

20

50

20L CABIN 3

50

20

20L CABIN 4

BAGGAGE COMPT

20

LAV OUTLET*

FWD BLKHD

35

RIGHT POWER DISTRIBUTION BOX

R CABIN 2

R CABIN 1

R CABIN 3

R CABIN 4

R 50 HZ SENSE*

15

15

15

15

15

5

5

MISSION POWER RACKTO MS EXT AC PWR RECEPTACLE

AFT BLKHD

BUS B1 CONTACTOR

J5

J5

J6

J5

J5

J5

J6

J435

R 115-3 AC

LEFT MISSION 28 VDC POWER (BUS A2)

MISSION BUS B1 (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE)R WING - OTBD R WING - INBD R WING - MID FWD BLKHD R CABIN 1 R CABIN 1 R CABIN 1 R CABIN 1

20R CABIN 1

20

20

20R CABIN 2

RIGHT CABIN/RIGHT WING/ FWD BLKHD CB PANEL

20

20

20

20

MISSION POWER RACK

R CABIN 3

R CABIN 4

R WING INBD

R WING MID

R WING OTBD

FWD BLKHD

J1

J4

J1

J4

J1

J4

J1

J4

J1

J1

J1

J1

J4

RIGHT MISSION 115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE POWER (BUS B1)

R MAIN AC BUS (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PH)

RIGHT POWER DISTRIBUTION BOX

ACC 2

35 35

TO MS EXT AC PWR RECEPTACLER 28 DC

BUS B3 CONTACTOR

L FREQ CONV

20

MISSION BUS B3 (115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE)

FWD BLKHD

R CABIN 2

R CABIN 2

R CABIN 1

R CABIN 3

R CABIN 4

50

20

20

20

20

20

MISSION PDB CB PANELL 230 AC 20

J2

MISSION POWER RACK

BAGGAGE COMPT

L CABIN 2

L CABIN 3

L CABIN 4

L CABIN 1

GALLEY OUTLET*

L 50 HZ SENSE*

15

15

15

15

15

5

5

RIGHT MISSION 115/200 VAC, 400 HZ, 3 PHASE POWER (BUS B3 )

11 A.Giez, 2.10.2007

Mission Power SystemMission Power VerkabelungAlle AC-Kabel sind verdrillt und geschirmt Smtliche Kabel der Experiment-Stromversorgung sind auerhalb des metallenen Kabelkanals verlegt Die Power- und Datenverkabelung der Flgelstationen sind vor dem Druc

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