Flugzeugelektrik 

Nahezu alle Flugzeuge enthalten irgendeine Form eines elektrischen Systems. Das einfachste Flugzeug muss Strom für den Betrieb des Zündsystems des Triebwerks erzeugen. Moderne Flugzeuge verfügen über komplexe elektrische Systeme, die fast jeden Aspekt des Fluges steuern. Im Allgemeinen können elektrische Systeme entsprechend der Funktion des Systems in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Übliche Systeme umfassen Beleuchtung, Motorstart und Stromerzeugung.

Kleines einmotoriges Flugzeug 

Leichtflugzeuge haben typischerweise ein relativ einfaches elektrisches System, da einfache Flugzeuge im Allgemeinen weniger Redundanz und weniger Komplexität erfordern als Flugzeuge der größeren Transportkategorie. Bei den meisten Leichtflugzeugen gibt es nur ein elektrisches System, das von der motorbetriebenen Lichtmaschine oder dem Generator gespeist wird. Die Flugzeugbatterie dient der Notstromversorgung und dem Motorstart. Elektrischer Strom wird typischerweise über einen oder mehrere gemeinsame Punkte verteilt, die als elektrischer Bus (oder Stromschiene) bekannt sind.

Nahezu alle Stromkreise müssen vor Fehlern geschützt werden, die im System auftreten können. Fehler sind allgemein als Unterbrechungen oder Kurzschlüsse bekannt. Ein offener Stromkreis ist ein elektrischer Fehler, der auftritt, wenn ein Stromkreis getrennt wird. Ein Kurzschluss ist ein elektrischer Fehler, der auftritt, wenn ein oder mehrere Stromkreise eine unerwünschte Verbindung herstellen. Der gefährlichste Kurzschluss tritt auf, wenn ein positiver Draht eine unerwünschte Verbindung zu einem negativen Anschluss oder Masse herstellt. Dies wird typischerweise als Masseschluss bezeichnet.

Es gibt zwei Möglichkeiten, elektrische Systeme vor Fehlern zu schützen: mechanisch und elektrisch. Mechanisch werden Kabel und Komponenten durch ordnungsgemäße Installation und durch Hinzufügen von Schutzabdeckungen und Abschirmungen vor Abrieb und übermäßigem Verschleiß geschützt. Elektrisch können Drähte mit Leistungsschaltern und Sicherungen geschützt werden. Die Leitungsschutzschalter schützen jedes System im Falle eines Kurzschlusses. Es ist zu beachten, dass Sicherungen anstelle von Leistungsschaltern verwendet werden können. Sicherungen sind typischerweise in älteren Flugzeugen zu finden.

Batterieschaltung 

Die Flugzeugbatterie und der Batterieschaltkreis werden verwendet, um Strom zum Anlassen des Triebwerks zu liefern und um eine sekundäre Stromversorgung im Falle eines Ausfalls einer Lichtmaschine (oder eines Generators) bereitzustellen. Ein Schema einer typischen Batterieschaltung ist in Abbildung dargestellt. Dieses Diagramm zeigt die Beziehung zwischen Starter und externen Stromkreisen, die später in diesem Kapitel besprochen werden. Die fettgedruckten Linien im Diagramm stellen einen großen Draht dar (siehe den Draht, der die positive Verbindung der Batterie verlässt), der aufgrund des starken Stroms, der durch diese Drähte fließt, im Batteriekreis verwendet wird. Da Batterien große Stromflüsse liefern können, wird eine Batterie typischerweise über ein elektrisches Solenoid mit dem System verbunden. Am Anfang/Ende jedes Fluges wird die Batterie über die Solenoidkontakte mit dem elektrischen Verteilerbus verbunden/getrennt.

Obwohl sie sehr ähnlich sind, kommt es oft zu Verwechslungen zwischen den Begriffen „Solenoid“ und „Relais“. Ein Solenoid wird typischerweise zum Schalten von Hochstromkreisen und Relais verwendet, um Niederstromkreise zu steuern. Um die Verwirrung zu verdeutlichen, wird häufig der Begriff „Schütz“ verwendet, wenn ein magnetisch betätigter Schalter beschrieben wird. Für allgemeine Zwecke kann ein Flugzeugtechniker die Begriffe Relais, Solenoid und Schütz synonym betrachten. Jeder dieser drei Begriffe kann in Diagrammen und Schaltplänen verwendet werden, um elektrische Schalter zu beschreiben, die von einem Elektromagneten gesteuert werden.

Hier ist zu erkennen, dass bei aktivem Batteriehauptschalter die Batterieplusleitung mit der elektrischen Sammelschiene verbunden ist. Ein Batteriesolenoid ist in Abbildung gezeigt. Der Batterieschalter wird oft als Hauptschalter bezeichnet, da er praktisch die gesamte elektrische Leistung durch Steuern der Batterieverbindung ein- oder ausschaltet. Beachten Sie, wie die elektrischen Anschlüsse des Batteriesolenoids durch Gummiabdeckungen am Ende jedes Kabels vor Kurzschlüssen geschützt sind.

Das im Batteriestromkreis dargestellte Amperemeter dient zur Überwachung des Stromflusses von der Batterie zum Verteilerbus. Wenn alle Systeme ordnungsgemäß funktionieren, sollte Batteriestrom vom Hauptbus zur Batterie fließen und auf dem Amperemeter eine positive Anzeige geben. In diesem Fall wird der Akku geladen. Wenn die Flugzeuglichtmaschine (oder der Generator) eine Fehlfunktion aufweist, zeigt das Amperemeter einen negativen Wert an. Eine negative Anzeige bedeutet, dass Strom die Batterie verlässt, um eine an den Bus angeschlossene elektrische Last zu versorgen. Die Batterie wird entladen und das Flugzeug läuft Gefahr, die gesamte Stromversorgung zu verlieren. 

Generatorschaltung 

Generatorschaltkreise werden verwendet, um die elektrische Leistung zwischen dem Flugzeuggenerator und dem Verteilerbus zu steuern. Typischerweise sind diese Schaltkreise in älteren Flugzeugen zu finden, die nicht auf eine Lichtmaschine aufgerüstet wurden. Generatorschaltkreise steuern die Leistung zur Feldwicklung und die elektrische Leistung vom Generator zum elektrischen Bus. Ein Generator-Hauptschalter wird verwendet, um den Generator typischerweise durch Steuerung des Feldstroms einzuschalten. Wenn sich der Generator dreht und Strom an den Feldkreis gesendet wird, erzeugt der Generator elektrische Energie. Die Leistungsabgabe des Generators wird durch die Generatorsteuereinheit (oder den Spannungsregler) gesteuert.

Wie in der Abbildung zu sehen ist, steuert der Generatorschalter die Leistung zum Generatorfeld (F-Klemme). Der Generatorausgangsstrom wird dem Flugzeugbus über den Ankerkreis (A-Klemme) des Generators zugeführt.  

Generatorschaltung 

Lichtmaschinenschaltungen müssen wie Generatorschaltungen die Leistung sowohl zu als auch von der Lichtmaschine steuern. Die Lichtmaschine wird vom Piloten über den Lichtmaschinen-Hauptschalter gesteuert. Der Hauptschalter der Lichtmaschine wiederum betreibt einen Schaltkreis innerhalb der Steuereinheit der Lichtmaschine (oder des Spannungsreglers) und sendet Strom an das Feld der Lichtmaschine. Wenn die Lichtmaschine durch das Flugzeugtriebwerk angetrieben wird, erzeugt die Lichtmaschine elektrische Leistung für die elektrischen Lasten des Flugzeugs. Der Generatorsteuerkreis enthält die drei Hauptkomponenten des Generatorschaltkreises: Generator, Spannungsregler und Generatorhauptschalter.

Der Spannungsregler steuert den Feldstrom des Generators entsprechend der elektrischen Last des Flugzeugs. Wenn der Flugzeugmotor läuft und der Hauptschalter der Lichtmaschine eingeschaltet ist, passt der Spannungsregler den Strom an das Feld der Lichtmaschine nach Bedarf an. Wenn mehr Strom zum Lichtmaschinenfeld fließt, erhöht sich die Lichtmaschinenleistung und speist die Flugzeuglasten durch den Verteilerbus.

Alle Lichtmaschinen müssen auf korrekte Ausgabe überwacht werden. Die meisten Leichtflugzeuge verwenden ein Amperemeter, um die Ausgangsleistung der Lichtmaschine zu überwachen. Die Abbildung zeigt eine typische Amperemeterschaltung, die zur Überwachung des Generatorausgangs verwendet wird. Ein im Stromkreis der Lichtmaschine platziertes Amperemeter ist ein Messgerät mit einer Polarität, das den Stromfluss nur in einer Richtung anzeigt. Dieser Fluss geht von der Lichtmaschine zum Bus. Da die Lichtmaschine Dioden im Ankerkreis enthält, kann kein Strom vom Bus zur Lichtmaschine zurückfließen.

Achten Sie bei der Fehlersuche an einem Generatorsystem darauf, das Amperemeter des Flugzeugs zu überwachen. Wenn das Generatorsystem nicht funktioniert, zeigt das Amperemeter Null an. In diesem Fall wird die Batterie entladen. Ein Voltmeter ist auch ein wertvolles Werkzeug bei der Fehlersuche an einem Lichtmaschinensystem. Das Voltmeter sollte in das elektrische System eingebaut werden, während der Motor läuft und die Lichtmaschine in Betrieb ist. Ein normal funktionierendes System erzeugt eine Spannung innerhalb der angegebenen Grenzen (ca. 14 Volt oder 28 Volt, je nach elektrischem System). Schlagen Sie im Handbuch des Flugzeugs nach und überprüfen Sie, ob die Systemspannung korrekt ist. Wenn die Spannung unter den angegebenen Werten liegt, sollte das Ladesystem überprüft werden.

Externer Stromkreis 

Viele Flugzeuge verwenden einen externen Stromkreis, der ein Mittel bereitstellt, um elektrische Energie von einer Bodenquelle mit dem Flugzeug zu verbinden. Externe Energie wird häufig zum Starten des Triebwerks oder für Wartungsaktivitäten am Flugzeug verwendet. Diese Art von System ermöglicht den Betrieb verschiedener elektrischer Systeme, ohne die Batterie zu entladen. Die externen Stromversorgungssysteme bestehen typischerweise aus einem elektrischen Stecker, der sich in einem geeigneten Bereich des Rumpfes befindet, einem Elektromagneten, der verwendet wird, um die externe Stromversorgung mit dem Bus zu verbinden, und der zugehörigen Verkabelung für das System. 

Die Abbildung zeigt, wie die externe Strombuchse über eine Diode mit umgekehrter Polarität mit dem externen Strommagneten verbunden ist. Diese Diode wird verwendet, um eine versehentliche Verbindung zu verhindern, falls die externe Stromversorgung eine falsche Polarität hat (dh eine Umkehrung der positiven und negativen elektrischen Verbindungen). Eine Verbindung mit umgekehrter Polarität könnte für das elektrische System des Flugzeugs katastrophal sein. Wenn eine geerdete Stromquelle mit umgekehrter Polarität angeschlossen wird, blockiert die Diode den Strom und das Fremdstrommagnetventil schließt nicht.

Dieses Diagramm zeigt auch, dass eine externe Energie verwendet werden kann, um die Flugzeugbatterie aufzuladen oder die elektrischen Lasten des Flugzeugs mit Strom zu versorgen. Damit externe Energie das Flugzeugtriebwerk startet oder elektrische Lasten versorgt, muss der Batteriehauptschalter geschlossen sein.

Starterschaltung 

Praktisch alle modernen Flugzeuge verwenden einen Elektromotor, um das Flugzeugtriebwerk zu starten. Da das Starten des Motors mehrere Pferdestärken erfordert, kann der Startermotor oft 100 oder mehr Ampere ziehen. Aus diesem Grund werden alle Anlasser über einen Elektromagneten angesteuert. 

Die Starterschaltung muss so nah wie möglich an der Batterie angeschlossen werden, da ein dicker Draht benötigt wird, um den Startermotor anzutreiben, und Gewichtseinsparungen erzielt werden können, wenn die Batterie und der Starter nahe beieinander im Flugzeug installiert sind. Wie im Starter-Schaltplan gezeigt, kann der Startschalter Teil eines Multifunktionsschalters sein, der auch zur Steuerung der Magnetzünder des Motors verwendet wird.

Der Starter kann entweder von der Flugzeugbatterie oder der externen Stromversorgung gespeist werden. Wenn die Flugzeugbatterie schwach ist oder aufgeladen werden muss, wird häufig der externe Stromkreis verwendet, um den Starter mit Strom zu versorgen. Während der meisten typischen Operationen wird der Starter von der Flugzeugbatterie gespeist. Der Batterie-Master muss eingeschaltet und das Hauptmagnetventil geschlossen sein, um den Motor mit der Batterie zu starten.

Avionik-Stromkreis 

Viele Flugzeuge enthalten einen separaten Stromverteilungsbus speziell für elektronische Geräte. Dieser Bus wird oft als Avionikbus bezeichnet. Da moderne Avionikgeräte empfindliche elektronische Schaltkreise verwenden, ist es oft vorteilhaft, alle Avionikgeräte von der elektrischen Energie zu trennen, um ihre Schaltkreise zu schützen. Zum Beispiel wird der Avionikbus häufig abgeschaltet, wenn der Startermotor aktiviert wird. Dadurch wird verhindert, dass vom Starter erzeugte transiente Spannungsspitzen in die empfindliche Avionik gelangen. 

Der Stromkreis verwendet ein normalerweise geschlossenes (NC) Solenoid, das den Avionikbus mit dem Hauptleistungsbus verbindet. Der Elektromagnet des Solenoids wird immer dann aktiviert, wenn der Starter betätigt wird. Vom Starterschalter wird Strom durch die Diode D1 geleitet, was bewirkt, dass das Solenoid öffnet und den Avionikbus abschaltet. Zu diesem Zeitpunkt verliert die gesamte mit dem Avionikbus verbundene Elektronik Strom. Der Avionik-Schaltschütz wird auch immer dann aktiviert, wenn externe Energie an das Flugzeug angeschlossen wird. In diesem Fall fließt Strom durch die Dioden D2 und D3 zum Avionikbus-Schütz.

Ein separater Avionik-Leistungsschalter kann auch verwendet werden, um den gesamten Avionik-Bus zu trennen. Ein typischer Avionik-Leistungsschalter ist in Reihe mit dem Avionik-Leistungsbus verdrahtet gezeigt. In einigen Fällen ist dieser Schalter mit einem Leistungsschalter kombiniert und erfüllt zwei Funktionen (als Leistungsschalter bezeichnet). Es sollte auch beachtet werden, dass das Avionik-Schütz oft als Split-Bus-Relais bezeichnet wird, da das Schütz den Avionik-Bus vom Hauptbus trennt (aufteilt).

Schaltung des Fahrwerks 

Ein weiterer üblicher Schaltkreis, der in Leichtflugzeugen zu finden ist, betreibt die Einziehfahrwerksysteme in Hochleistungs-Leichtflugzeugen. Diese Flugzeuge verwenden typischerweise ein hydraulisches System, um das Fahrwerk zu bewegen. Nach dem Start bewegt der Pilot den Gangpositionsschalter in die Einfahrposition und startet einen Elektromotor. Der Motor betreibt eine Hydraulikpumpe, und das Hydrauliksystem bewegt das Fahrwerk. Um einen korrekten Betrieb des Systems sicherzustellen, ist das elektrische System des Fahrwerks relativ komplex. Das elektrische System muss die Position jedes Gangs (rechts, links, Nase) erkennen und bestimmen, wann jeder ganz oben oder unten ist; der Motor wird dann entsprechend angesteuert. Es gibt Sicherheitssysteme, die dabei helfen, eine versehentliche Betätigung des Getriebes zu verhindern.  

Eine Reihe von Grenzschaltern wird benötigt, um die Position jedes Zahnrads während des Betriebs des Systems zu überwachen. (Ein Endschalter ist einfach ein federbelasteter Momentkontaktschalter, der aktiviert wird, wenn ein Fahrwerk seine Bewegungsgrenze erreicht.) Normalerweise befinden sich sechs Endschalter in den Radschächten des Fahrwerks. Die drei Aufwärts-Endschalter werden verwendet, um zu erkennen, wann das Getriebe die vollständig eingefahrene Position (UP) erreicht. Drei Abwärts-Endschalter werden verwendet, um zu erkennen, wann das Getriebe die vollständig ausgefahrene Position (AB) erreicht. Jeder dieser Schalter wird durch eine Komponente der Fahrwerksanordnung mechanisch aktiviert, wenn das entsprechende Fahrwerk eine vorgegebene Grenze erreicht.

Das Fahrwerkssystem muss dem Piloten auch anzeigen, dass sich das Fahrwerk in einer sicheren Position für die Landung befindet. Viele Flugzeuge verwenden eine Reihe von drei grünen Lichtern, wenn alle drei Gänge ausgefahren und in der Landeposition verriegelt sind. Diese drei Lichter werden durch die Aufwärts- und Abwärts-Endschalter aktiviert, die sich in der Zahnradvertiefung befinden. Eine typische Instrumententafel mit dem Schalter für die Position des Fahrwerks und den drei Anzeigen für die ausgefahrenen Gänge ist in der Abbildung dargestellt.

Wechselstromversorgung 

Viele moderne Leichtflugzeuge verwenden ein Wechselstromsystem mit geringer Leistung. Üblicherweise wird das Wechselstromsystem verwendet, um bestimmte Instrumente und einige Beleuchtungen mit Strom zu versorgen, die nur mit Wechselstrom betrieben werden. Die Elektrolumineszenztafel ist zu einem beliebten Beleuchtungssystem für Flugzeuginstrumententafeln geworden und erfordert Wechselstrom. Elektrolumineszenz-Beleuchtung ist sehr effizient und leicht; daher hervorragend für Flugzeuginstallationen geeignet. Das elektrolumineszierende Material ist eine pastöse Substanz, die leuchtet, wenn sie mit einer Spannung versorgt wird. Dieses Material wird typischerweise zu einer Kunststoffplatte geformt und zur Beleuchtung verwendet. 

Ein als Wechselrichter bezeichnetes Gerät wird verwendet, um bei Bedarf Wechselstrom für Leichtflugzeuge bereitzustellen. Einfach ausgedrückt, der Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um. In Flugzeugen sind zwei Arten von Wechselrichtern zu finden: rotierende Wechselrichter und statische Wechselrichter. Rotationswechselrichter sind aufgrund ihrer geringen Zuverlässigkeit, ihres hohen Gewichts und ihrer Ineffizienz nur in älteren Flugzeugen zu finden. Die rotierenden Wechselrichter beschäftigen einen Gleichstrommotor, der einen Wechselstromgenerator dreht. Die Einheit ist typischerweise eine Einheit und enthält eine Spannungsreglerschaltung, um die Spannungsstabilität sicherzustellen. Die meisten Flugzeuge haben einen modernen statischen Wechselrichter anstelle eines rotierenden Wechselrichters. Statische Wechselrichter enthalten, wie der Name schon sagt, keine beweglichen Teile und verwenden elektronische Schaltungen, um Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Abbildung zeigt einen statischen Wechselrichter. Immer wenn Wechselstrom in Leichtflugzeugen verwendet wird, muss ein vom Gleichstromsystem getrennter Verteilerkreis verwendet werden. 

Einige Flugzeuge verwenden einen Wechselrichter-Leistungsschalter, um die Wechselstromleistung zu steuern. Viele Flugzeuge versorgen den Wechselrichter einfach immer dann mit Strom, wenn der DC-Bus mit Strom versorgt wird, und es ist kein Wechselrichter-Leistungsschalter erforderlich. Bei komplexen Flugzeugen kann mehr als ein Wechselrichter verwendet werden, um eine Backup-Wechselstromquelle bereitzustellen. Viele Wechselrichter bieten auch mehr als einen Spannungsausgang. Zwei übliche Spannungen an Flugzeugwechselrichtern sind 26 VAC und 115 VAC.

Leichtes mehrmotoriges Flugzeug 

Mehrmotorige Flugzeuge fliegen typischerweise schneller, höher und weiter als einmotorige Flugzeuge. Mehrmotorige Flugzeuge sind auf zusätzliche Sicherheit und Redundanz ausgelegt und enthalten daher im Vergleich zu leichten einmotorigen Flugzeugen häufig ein komplexeres Energieverteilungssystem. Mit zwei Triebwerken können diese Flugzeuge zwei Lichtmaschinen (oder Generatoren) antreiben, die die verschiedenen Lasten des Flugzeugs mit Strom versorgen. Auch das elektrische Verteilbussystem ist in zwei oder mehr Systeme aufgeteilt. Diese Bussysteme sind typischerweise durch eine Reihe von Schaltungsschutzen, Dioden und Relais verbunden. Das Bussystem wurde entwickelt, um ein Stromverteilungssystem zu schaffen, das äußerst zuverlässig ist, indem es die meisten Lasten über mehr als eine Quelle mit Strom versorgt. 

Parallelschaltung von Lichtmaschinen oder Generatoren 

Da in zweimotorigen Flugzeugen zwei Lichtmaschinen (oder Generatoren) verwendet werden, ist es wichtig sicherzustellen, dass beide Lichtmaschinen die elektrische Last gleichmäßig aufteilen. Dieser Vorgang des Ausgleichens der Lichtmaschinenausgänge wird oft als Parallelschaltung bezeichnet. Im Allgemeinen ist die Parallelschaltung ein einfacher Vorgang, wenn es um Gleichstromversorgungssysteme geht, die in Leichtflugzeugen zu finden sind. Wenn beide Generatoren an dieselbe Lastschiene angeschlossen sind und beide Generatoren dieselbe Ausgangsspannung erzeugen, teilen sich die Generatoren die Last zu gleichen Teilen. Daher müssen die parallel geschalteten Systeme sicherstellen, dass beide Stromerzeuger die Systemspannung innerhalb weniger Zehntel Volt halten. Bei den meisten zweimotorigen Flugzeugen würde die Spannung zwischen 26,5 Volt und 28 Volt Gleichstrom liegen, wenn die Lichtmaschinen in Betrieb sind. Ein einfaches Schwingpunktsystem, das zum Parallelschalten von Generatoren verwendet wird, ist in Abbildung zu sehen.

Wie in der Abbildung zu sehen ist, enthalten sowohl der linke als auch der rechte Spannungsregler eine Parallelspule, die mit dem Ausgang jeder Lichtmaschine verbunden ist. Diese Parallelspule arbeitet mit der Spannungsspule des Reglers zusammen, um eine ordnungsgemäße Lichtmaschinenleistung sicherzustellen. Die Parallelspulen sind zwischen den Ausgangsanschlüssen beider Lichtmaschinen in Reihe geschaltet. Wenn also die beiden Lichtmaschinen gleiche Spannungen liefern, hat die Parallelspule keine Wirkung. Wenn eine Lichtmaschine eine höhere Ausgangsspannung hat, erzeugen die parallel geschalteten Spulen die entsprechende Magnetkraft zum Öffnen/Schließen der Kontaktpunkte, wodurch der Feldstrom und die Lichtmaschinenleistung gesteuert werden. 

Heutige Flugzeuge verwenden Festkörpersteuerkreise, um eine ordnungsgemäße Parallelschaltung der Lichtmaschinen sicherzustellen. Ältere Flugzeuge verwenden Schwingpunkt-Spannungsregler oder Kohlestapelregler, um die Lichtmaschinenleistung zu überwachen und zu steuern. Mit Ausnahme historischer Flugzeuge wurden größtenteils alle Kohlenstoffstapelregler ersetzt. Viele Flugzeuge verfügen immer noch über ein Vibrationspunktsystem, obwohl diese Systeme in modernen Flugzeugen nicht mehr verwendet werden. 

Energieverteilung auf mehrmotorigen Flugzeugen 

Die Stromverteilungssysteme moderner mehrmotoriger Flugzeuge enthalten mehrere Verteilerpunkte (Busse) und eine Vielzahl von Steuer- und Schutzkomponenten, um die Zuverlässigkeit der elektrischen Energie zu gewährleisten. Da Flugzeuge mehr Elektronik einsetzen, um verschiedene Aufgaben auszuführen, werden die elektrischen Energiesysteme komplexer und zuverlässiger. Ein Mittel zur Erhöhung der Zuverlässigkeit besteht darin, sicherzustellen, dass mehr als eine Stromquelle verwendet werden kann, um eine gegebene Last mit Strom zu versorgen. Ein weiteres wichtiges Designkonzept besteht darin, kritische elektrische Lasten von mehr als einem Bus zu versorgen. Zweistrahlige Flugzeuge, wie ein typisches Geschäftsflugzeug oder ein Pendlerflugzeug, haben zwei Gleichstromgeneratoren; Sie haben auch mehrere Verteilerbusse, die von jedem Generator gespeist werden. Abbildung zeigt ein vereinfachtes Diagramm des Energieverteilungssystems für ein zweimotoriges Turboprop-Flugzeug. 

Dieses Flugzeug enthält zwei Starter-Generator-Einheiten, die zum Starten der Triebwerke und zum Erzeugen von Gleichstrom verwendet werden. Das System wird typischerweise als Stromverteilungssystem mit geteiltem Bus definiert, da es einen linken und einen rechten Generatorbus gibt, der die elektrischen Lasten aufteilt (aufteilt), indem er über eine Diode und einen Strombegrenzer mit jedem Unterbus verbunden wird. Die Generatoren werden parallel betrieben und tragen gleichermaßen die Lasten.

Die für dieses Flugzeug gelieferte Primärenergie ist Gleichstrom, obwohl kleine Mengen an Wechselstrom von zwei Wechselrichtern geliefert werden. Das Flugzeugdiagramm zeigt die Wechselstromverteilung oben und in der Mitte links im Diagramm. Ein Wechselrichter wird für die Hauptwechselstromversorgung verwendet und der zweite wird im Standby-Modus betrieben und ist als Backup bereit. Beide Wechselrichter erzeugen 26-Volt-Wechselstrom und 115-Volt-Wechselstrom. Es gibt ein Wechselrichter-Auswahlrelais, das von einem pilotgesteuerten Schalter betrieben wird, mit dem ausgewählt wird, welcher Wechselrichter aktiv ist. 

Der Hot Battery Bus zeigt eine direkte Verbindung zur Flugzeugbatterie. Dieser Bus ist immer heiß, wenn sich eine geladene Batterie im Flugzeug befindet. Zu den von diesem Bus betriebenen Gegenständen können einige grundlegende Dinge wie die Eingangstürbeleuchtung und die Flugzeuguhr gehören, die immer mit Strom versorgt werden sollten. Andere Elemente in diesem Bus wären für die Flugsicherheit von entscheidender Bedeutung, wie z. B. Feuerlöscher, Kraftstoffabsperrungen und Kraftstoffpumpen. Während eines massiven Systemausfalls ist der heiße Batteriebus der letzte Bus im Flugzeug, der ausfallen sollte. 

Wenn der Batterieschalter geschlossen und das Batterierelais aktiviert ist, wird die Batterieleistung mit dem Hauptbatteriebus und dem Isolationsbus verbunden. Der Hauptbatteriebus führt Strom für Motorstarts und externe Energie. Der Hauptbatteriebus muss also groß genug sein, um die schwersten Stromlasten des Flugzeugs zu tragen. Es ist logisch, diesen Bus so nah wie möglich an der Batterie und den Startern zu platzieren und sicherzustellen, dass der Bus gut vor Erdschlüssen geschützt ist.

Der Isolationsbus ist mit dem linken und dem rechten Bus verbunden und wird immer dann mit Strom versorgt, wenn der Hauptbatteriebus mit Energie versorgt wird. Der Isolationsbus verbindet den Ausgang des linken und des rechten Generators parallel. Die Ausgabe der beiden Generatoren wird dann über zusätzliche Busse an die Lasten gesendet. Die Generatorbusse sind über eine als Strombegrenzer bekannte Sicherung mit dem Isolationsbus verbunden. Strombegrenzer sind Sicherungen mit hoher Stromstärke, die Busse isolieren, wenn ein Kurzschluss auftritt. In diesem System werden mehrere Strombegrenzer zum Schutz zwischen Bussen verwendet. Wie in Abbildung zu sehen ist, sieht ein Strombegrenzersymbol aus wie zwei zueinander gerichtete Dreiecke. Der Strombegrenzer zwischen dem Isolationsbus und den Hauptgeneratorbussen ist auf 325 Ampere ausgelegt und kann nur am Boden ausgetauscht werden.

Große mehrmotorige Flugzeuge 

Flugzeuge der Transportkategorie befördern in der Regel Hunderte von Passagieren und fliegen bei jeder Reise Tausende von Meilen. Daher benötigen große Flugzeuge äußerst zuverlässige, computergesteuerte Stromverteilungssysteme. Diese Flugzeuge verfügen über mehrere Energiequellen (Wechselstromgeneratoren) und eine Vielzahl von Verteilerbussen. Ein typisches Verkehrsflugzeug enthält zwei oder mehr Haupt-AC-Generatoren, die von den Flugzeugturbinentriebwerken angetrieben werden, sowie mehr als einen Backup-AC-Generator. Auch in Großflugzeugen werden DC-Systeme eingesetzt und die Schiffsbatterie dient zur Notstromversorgung bei Mehrfachausfällen. 

Der Wechselstromgenerator (manchmal auch Lichtmaschine genannt) erzeugt dreiphasigen 115-Volt-Wechselstrom bei 400 Hz. Wechselstromgeneratoren wurden bereits in diesem Kapitel besprochen. Da die meisten modernen Transportflugzeuge mit zwei Triebwerken ausgelegt sind, gibt es zwei Haupt-Wechselstromgeneratoren. Die APU treibt auch einen AC-Generator an. Diese Einheit ist während des Fluges verfügbar, wenn einer der Hauptgeneratoren ausfällt. Die Haupt- und Hilfsgeneratoren haben in der Regel eine ähnliche Ausgangsleistung und liefern maximal 110 Kilovoltampere (KVA). Für den Fall, dass die beiden Hauptgeneratoren und ein Hilfsgenerator ausfallen, steht zusätzlich ein vierter Generator zur Verfügung, der von einer Notstauluftturbine angetrieben wird. Das Notstromaggregat ist typischerweise kleiner und erzeugt weniger Strom. Da in modernen Flugzeugen vier AC-Generatoren verfügbar sind, ist es höchst unwahrscheinlich, dass ein vollständiger Stromausfall auftritt. Jedoch,

Wechselstromsysteme. Flugzeuge der Transportkategorie verbrauchen große Mengen elektrischer Energie für eine Vielzahl von Systemen. Der Komfort der Passagiere erfordert Strom für Beleuchtung, audiovisuelle Systeme und Bordküchenstrom für Speisenwärmer und Getränkekühler. Zum Fliegen des Flugzeugs sind verschiedene elektrische Systeme erforderlich, wie beispielsweise Flugsteuerungssysteme, elektronische Triebwerkssteuerungen, Kommunikations- und Navigationssysteme. Die Ausgangskapazität eines motorbetriebenen Wechselstromgenerators kann typischerweise alle erforderlichen elektrischen Systeme versorgen. Ein zweiter motorbetriebener Generator wird während des Fluges betrieben, um die elektrischen Lasten zu teilen und Redundanz bereitzustellen.

Die Komplexität mehrerer Generatoren und einer Vielzahl von Verteilerbussen erfordert mehrere Steuereinheiten, um eine konstante Versorgung mit sicherer elektrischer Energie aufrechtzuerhalten. Das elektrische Wechselstromsystem muss eine konstante Leistung von 115 bis 120 Volt bei einer Frequenz von 400 Hz (±10 Prozent) aufrechterhalten. Das System muss sicherstellen, dass Leistungsgrenzen nicht überschritten werden. AC-Generatoren werden zum geeigneten Zeitpunkt an die entsprechenden Verteilerbusse angeschlossen, und die Generatoren sind bei Bedarf in Phase. Es besteht auch die Notwendigkeit, jegliche dem Flugzeug zugeführte externe Energie zu überwachen und zu steuern, sowie die gesamte elektrische Gleichstromenergie zu steuern.