Archived

This topic is now archived and is closed to further replies.

Reversed76

warum 400hz..?

Recommended Posts

Das Bordstromnetz aller grossen Flugzeuge beträgt 115V / 400Hz. Warum eine höhere Frequenz ist klar,Verringerung des Querschnitts. Aber warum ausgerechnet 400Hz ? Warum nicht 600 oder 800 Hz ? Mich interresiert der historische Backround.

Share this post


Link to post

Höhere Spannung (V / Volt) sorgt für eine Senkung der Stromstärke (A / Ampere) bei gleicher Leistung (VA = W / Watt).

 

Die Frequenz hat damit nichts zu tun.

 

Geringere Stromstärke lässt geringen Kabelquerschnitt zu.

Habe ich also einen Verbraucher, der sagen wir mal 1000 Watt Leistungsaufnahme hat, sind es bei 12V 83,3A (fettes Kabel), bei 24V 41,6A (dickes Kabel) und bei 115V nur noch 8,7A (dünnes Kabel).

 

Geringerer Kabelquerschnitt = Weniger Gewicht.

 

Höhere Frequenz (MHz):

Mir wurde mal erzählt, dass ein Generator für hohe Frequenzen kleiner/kompakter gebaut werden kann...

Share this post


Link to post

Ich habe mal gehört, dass es mit den hochtourigen Kreiseln zu tun hat, die damals noch über Elektromotore betrieben wurden.

Share this post


Link to post

Das Gewicht der Transformatoren nimmt bei höherer Frequenz ab. Bei 400Hz sind die Transformatoren für das 28V Netz (Flugelektronik, Beleuchtung, etc.) also deutlich leichter als bei 50Hz. Eine weitere Erhöhung der Frequenz führt aber zu Wirbelströmen in den Transformatoren die den Wirkungsgrad wieder senken. Mit modernen Transformatorstählen bzw. elektronischer Transformation könnte man hier höher gehen um Gewicht zu sparen. Nur ist der Einfluss der Spannung auf den Leiterquerschnitt, und damit die Gewichtsersparniss bei Erhöhung auf 230V, deutlich größer und somit der erste Schritt der gemacht wird (787 / A350XWB).

Dabei muss man immer im Hinterkopf haben, dass es bei dem elektrischen Bordnetz in den letzten 50 Jahren kaum Entwicklung gab. Erst beim A380 fängt das mit der variablen Bordfrequenz an und geht bei 787 und A350 mit diversen "Gimiks" weiter.

 

Grüsse

Highliner

Share this post


Link to post

Man darf aber auch nicht vergessen, dass bei den modernen Fliegern teilweise sehr hoho Ströme fliessen. Ein Generator der 747 liefert 90KVA. Würde man die Frequenz verändern und zwar auf elektronischem Wege müssen die Komponenten (Dioden, Transistoren usw.) auch für diese Ströme ausgelegt sein und vor allem die entsprechende Ausfallsicherheit haben.

Die CSD´s oder IDG´s funktionieren seid 50 Jahren und mehr Problemlos. Man hat wirklich nicht allzu oft ein Problem damit. Sie funktionieren einfach und das nach dem selben Prinzip wie vor 50 Jahren.

Share this post


Link to post
Man darf aber auch nicht vergessen, dass bei den modernen Fliegern teilweise sehr hoho Ströme fliessen. Ein Generator der 747 liefert 90KVA. Würde man die Frequenz verändern und zwar auf elektronischem Wege müssen die Komponenten (Dioden, Transistoren usw.) auch für diese Ströme ausgelegt sein und vor allem die entsprechende Ausfallsicherheit haben.

Die CSD´s oder IDG´s funktionieren seid 50 Jahren und mehr Problemlos. Man hat wirklich nicht allzu oft ein Problem damit. Sie funktionieren einfach und das nach dem selben Prinzip wie vor 50 Jahren.

 

Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Frequenz und der Stromstärke und der Spannung??

Share this post


Link to post

Eure Antworten sind zum Teil richtig :

 

Wiedersrand bei Gleichspannung : R = U x I , bei Wechselspannung wir der Widerstand mit steigender Frequenz nunmal kleiner,weil der Leiter dann nunmal auch eine Spule und ein Kondensator wird. Erhöht man die Frequenz noch weiter,bewegen sich die Elektronen irgendwann nur noch auf der Leiter Aussenfläche ---> Stichwort Hohlleiter. Man kann also mit der Erhöhung der Frequenz beim Wechselspannungen / Strömen der Querschnitt reduzieren. Das Gerücht (Erklärung fehlt) mit den Kreisel hält sich hartnäckig. Aber eine Erklärung dafür ?

Das mitdem CSD und IDG ist ja nur eine Rahmenbedingung,die Freuqenz ist ja die Eingangsumdrehung / Polpaare des Generators,wenn ich weniger Polpaare hätte wäre die Frequenz ja höher,oder ich ändere einfach die Eingangsfrequenz des Generators.

 

Aber warum anstatt 400 Hz keine 800 Hz ?

 

Das beim Airbus die Frequenz veränderlicher ist,liegt ja nur an einer Unempfindlichkeit der einzelnen Bauteilen...

Share this post


Link to post

Hallo Reversed76,

 

die Reduzierung des Querschnitts durch die höhere Frequenz ist zu vernachlässigen. Stärker wirkt der Effekt der kleineren Transformatormasse. NUR ist eine Erhöhung der Frequenz mit einer Umkonstruktion fast aller Wechselspannung konsumierenden Verbraucher notwendig und das ist SEHR teuer (Und die Supplier müssen erstmal davon überzeugt werden da mit zu machen).

Eine Erhöhung der Spannung ist einfacher umzusetzen und bringt ein besseres Ergebniss (grössere Gewichtseinsparung). Deswegen wird jetzt eben erstmal dieser 1. Step realisiert.

Es ist wahnsinn, wieviel im Flugzeugbau von Suppliern und Airlines abhängt. Das heutige Galley / Trolley Konzept ist über 50 Jahre alt und es gibt mittlerweile tolle, viel optimiertere Konzepte. Aber überzeug mal die Airlines millionen von Trolleys zu ersetzten und ein mix zwischen neu und alt wird aus logistischen Gründen auch nicht gewünscht .... und deswegen fliegen 787 und A350XWB mit Uralttechnik.

 

Grüsse

Highliner

Share this post


Link to post