Im Laborgebäude L3 steht eine äußerst
leistungsfähige Hochstromanlage zur Verfügung, an
die nahezu alle Versuchsanlagen des Instituts für Raumfahrtsysteme
angeschlossen sind.
Diese
Anlage ist ein stromgeregelter Thyristorgleichrichter. Er
besteht aus insgesamt zwölf identischen Einheiten von
je 0,5 MW Leistung. Durch Reihen- oder Parallelschaltung kann
je nach Strom- bzw. Spannungsbedarf das gewünschte Leistungsniveau
vorgewählt werden. Die effektive Spannung stellt sich
entsprechend des vorgewählten Stromes, durch den im Experiment
gegebenen Widerstand ein. Der maximale Strom beträgt
48 kA bei 125 V. Die maximale Spannung ist 6000 V bei 1000
A. In nebenstehender Abbildung ist die Strom-m-Spannungs-Charakteristik
der Hochstromanlage mit den einzelnen Arbeitsbereichen der
unterschiedlichen am IRS untersuchten Plasmageneratoren und
Triebwerke dargestellt.
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| Hochstromumformer |
Energieverteiler |
Das Spannungsniveau der zugeschalteten Anlagen
liegt teils beträchtlich über der eigentlichen Betriebsspannung
der jeweiligen Geräte und wird vor allem zur Zündung
des Plasmas benötigt. Durch den raschen Anstieg der angelegten
Spannung wird so zu Beginn ein Paschendurchbruch erzielt und
eine separate Zündanlage wie sie bei kleineren Anlagen
oftmals notwendig sind, kann somit entfallen.
Lediglich die Teststände Nr. 5 und Nr.
11 für thermische Lichtbogentriebwerke benötigen
wegen des geringen Leistungsniveaus unterhalb von 2 kW bzw.
für Langzeitversuche eigene Versorgungseinheiten. Diese
kompakten und speziell auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmten
Power Processing Units (PPU) sind wichtiger Bestandteil der
Entwicklung von kompletten Antriebs-Subsystemen.
Für die verschiedenartigsten Anforderungen
von Experimenten an die elektrische Energieversorgung, stehen
noch weitere Strom- bzw. Spannungsversorgungen wie in der
nachfolgenden Tabelle aufgelistet zur Verfügung.
| 1. |
Thyristorgleichrichteranlage |
stromgeregelt |
max. 1000 A bei 500 V |
| 2. |
Gleichstrom A |
spannungsgeregelt |
max. 40 A bis 460 V ±0,5% |
| 3. |
Gleichstrom B |
spannungsgeregelt |
max. 40 A bis 230 V ±0,5% |
| 4. |
Gleichstrom S |
spannungsgeregelt |
max. 40 A bis 400 V ±0,5% |
| 5. |
Gleichstrom T |
spannungsgeregelt |
max. 40 A bis 230 V ±0,5% |
| 6. |
Gleichstrom U |
spannungsgeregelt |
max. 40 A bis 115 V ±0,5% |
| 7. |
Quecksilbergleichrichter |
stromgeregelt |
max. 220 A bei 3600 V |
| 8. |
Umformer N |
spannungsgesteuert |
max. 400 V bei 250 A |
| 9. |
Umformer P |
frequenzgenau |
50 - 400 Hz |
| 10. |
Std. Netzversorgungen |
50 Hz 3-Phasen |
400 V bis 50 kW |
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