动力系统和发动机测试的绿色环保

测试飞机的子系统必然是一个严格的过程。由于结果决定了机组人员和乘客的安全，没有人会质疑这些测试的可靠性。

这也是为什么历史上很少有人抱怨这些测试通常消耗的时间和精力。然而，这并不意味着飞机制造商不欢迎一种更有效的方法来证明他们的产品的飞行准备。

事实上，美国国防部(DoD)已经接收了新一代直升机测试设备，这将大大减少测试飞机动力系统所需的时间、资金和能源。国防部将用5台新的柔性测试机取代20台老化的专用测试台。

这些新的测试系统将允许国防部建立新的流线型测试流程，从而避免伴随着当前一代测试架使用的劳动密集型安装和拆卸。消除这些步骤将使飞机制造商能够在一个班次内进行多个测试操作，而不是目前大多数飞机只能进行一次测试。

潜在的节能效果更令人印象深刻。仅在美国陆军直升机维修中心使用其中一个新系统来测试传输，预计一年内将节省50万美元的能源成本。

减少失去的能量

这些节省是可能的，因为这些新系统可以在测试过程中再生能源。这与目前大多数航空航天制造商采用的测试系统形成了鲜明的对比，这些系统100%的能量都是以废热的形式流失的。

这种新型的电再生测试系统可以捕获大部分的能量，并将其输入电网或用于运行机器本身。在大多数情况下，电力再生系统的建造成本更低，运行成本更低，需要的维护更少，可靠性更高。与传统测试系统相比，随着时间的推移，这些系统将为自己付出代价。

电再生的基本前提是用一种产生可回收能量的方法取代传统的能量浪费制动方法，然后将其反馈到机器或局部电网中。商业汽车工业一直是这项技术的早期采用者，大量电气再生测力器用于测试发动机和动力总成部件。

前面提到的国防部维修中心目前正在使用几十年前建造的试验台来实现一个单一的目的，这需要过多的能源消耗和沉重的成本支出。因此，国防部愿意用5个可测试多种变速箱和变速箱的灵活系统取代20多个专用动力系统试验台。

目前的直升机传动和变速箱测试系统采用传统的制动技术，将动力转换为失去的热量，从而浪费了能量。

对于国防部直升机项目，电力再生系统使用一个通用的直流总线架构，这只允许一个交流到直流转换在驾驶方向。再生制动功率直接到另一个逆变器，这是通过共同的直流母线链接。这种方法消除了两个能量损失的转换点，提高了整体效率。

另外，与主动前端（AFE）配对的公共总线解决方案具有功率因数校正的能力，进一步增加了公共总线系统的整体节省。所有AFE驱动器允许符合UEEE 519谐波标准的UNICS功率因数和低总谐波失真（THD），这允许驱动系统改善客户设施中的当前功率因数位移。

这个项目节省的能源超过了预期。新系统的能源效率是单用途直升机测试架的6倍。设计用于测试主传动系统的新系统在满负荷运行时，每小时的运行成本将比现有系统低约400美元。

涡轮轴发动机测试中心的节能潜力甚至更大，在一个典型的年份里，它们会损失高达550万千瓦时的电力，足够为1500个家庭供电。

目前的涡轮轴发动机测试系统使用水制动技术，通过将功率转换为失去的热量，导致能源浪费。

除了浪费能源，使用液体制动试验系统还有其他缺点。在刹车内部发生的高能量转换率腐蚀了内部组件，要求它们必须重建或更经常地更换。由于这些频繁的维护活动影响了系统的结构和对齐，测试数据的准确性和可重复性受到了损害。此外，侵蚀过程对进入的冷却水质量很敏感，必须不断过滤和化学处理，这增加了测试过程的成本。

通过选择电再生发动机试验系统，避免了这些缺点，试验系统的大部分能量可以以电能的形式反馈给电网。这种类型的发动机测试电池技术类似于风力涡轮机，使用本质上相同的转换设备、开关装置和能量管理系统。

展示全球潜在

在全球范围内，电力再生系统正以许多其他方式用于节约能源，包括:

• 的德里地铁自2009年以来，通过在列车制动系统中使用电力再生系统，该公司的电力需求降低了30%。
• 采用电力再生技术的建筑电梯可将能源成本降低20%至40%，这些能源可用于为建筑供电。这是一个酒店在非洲它能捕获30%的电梯电力，并将其送回大楼。

至少有一家测试系统供应商已经在为航空航天、汽车和重型汽车行业设计和建造一系列广泛的机械和电力能源再生测试系统，并致力于将节能技术融入其所有设计中。这项技术有望彻底改变引擎和动力系统测试领域。

Jason Stefanski是Red Viking公司的控制和软件经理，该公司为航空航天、重型车辆和汽车工业提供高度工程化的测试系统。有关在发动机和动力系统测试中使用电再生的更多信息，请访问www.redviking.com．

这篇文章是工业能源管理CFE媒体出版物的补充。

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