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Dec 13, 2023

FusionFlight 마이크로터빈 발전기는 매우 작은 패키지에 전력을 공급합니다.

작성자: Mike Brezonick22 2022년 12월 엔지니어가 지속적으로 추구하는 과제 중 하나는

Mike Brezonick 작성2022년 12월 22일

엔지니어들이 지속적으로 추구하는 과제 중 하나는 가장 작고 가벼운 패키지로 가장 강력한 성능을 제공하는 방법입니다. 이제 텍사스의 한 회사는 도구 상자와 거의 동일한 공간을 차지하면서 8kW를 제공할 수 있는 발전기 시스템을 개발했습니다.

지난해 말 출시된 FusionFlight의 ARC 마이크로터빈 발전기는 원래 본질적으로 드론용 대체 전원으로 고안되었습니다. 그러나 회사 CEO인 Alex Taits는 이 제품의 높은 중량 대비 출력 비율과 컴팩트한 크기로 인해 다른 많은 장소에 적합하다는 점을 분명히 알게 되었습니다.

"원래 ARC는 무거운 리튬 배터리를 대체하기 위한 대형 전기 드론용으로 개발되었습니다."라고 Taits는 말했습니다. "이를 통해 드론은 등유 연료의 높은 에너지 밀도를 활용하고 범위/내구시간을 크게 늘릴 수 있습니다.

"나중에 ARC가 대형 연료 기반 항공기의 보조 동력 장치(APU)나 자연 재해 발생 시 비상 전원으로 활용될 수 있다는 것이 분명해졌습니다."

ARC 발전기는 최대 작동 속도가 130,000rpm인 2단 마이크로터빈을 기반으로 합니다. 이는 모든 교류 발전기가 처리하기에는 너무 높은 입력 속도입니다.

"ARC는 rpm을 낮추기 위해 두 가지 방법을 사용합니다"라고 Taits는 말했습니다. "먼저, 두 번째 단계 터빈이 첫 번째 단계에서 분리되어 상당한 감소를 제공합니다. 거기에서 최첨단 기어박스를 사용하여 rpm을 최종 값으로 낮춥니다. 액체 연료가 이 기어박스를 통해 순환하여 수술 중에는 시원하게 유지하세요."

기어박스는 전력 전자 장치와 함께 2개의 M6 단자 연결에 8kW의 25~84V DC 전력을 제공하는 경량의 고성능 3상 브러시리스 교류 발전기로 출력됩니다. 더 높은 전력 요구 사항을 위해 여러 발전기를 병렬로 연결할 수 있다고 회사는 말했습니다.

또한 FusionFlight는 표준 가정용 장치와 같은 다양한 종류의 AC 부하를 구동하기 위한 강압 및 승압 조정기와 인버터를 포함한 여러 유형의 외부 전자 모듈을 제공합니다. 또한 인버터는 충전기와 결합하여 전기 자동차의 주행 거리 확장 장치로 사용할 수도 있다고 Taits는 말했습니다.

이 장치에는 소형 리튬-철 인산염 배터리로 구동되는 브러시리스 스타터 모터가 통합되어 있습니다. ARC가 작동 속도에 도달하면 내장된 충전기 회로를 사용하여 배터리가 재충전됩니다.

ARC의 구성 요소는 길이 20.7인치, 너비 10.6인치, 높이 6.61인치(510mm x 270mm x 168mm), 무게 9kg(20.7파운드)의 알루미늄 및 탄소 섬유 인클로저에 포장되어 있습니다. .

ARC 발전기에는 자체 통합 연료 탱크가 없지만 대신 사용자의 원격 연료 탱크에서 연료를 끌어오는 펌프와 공급 및 반환 포트가 통합된 온보드 연료 모듈을 사용합니다. "이를 통해 우리는 다양한 응용 분야에 매우 적응할 수 있는 매우 컴팩트한 발전기를 구축할 수 있습니다."라고 Taits는 말했습니다.

FusionFlight는 또한 5~105gal 크기의 연료 탱크를 제공합니다. (20~400L). 이 장치는 내부 윤활을 위해 5% 터보 오일과 혼합된 디젤, 등유 및 Jet-A를 포함한 다양한 액체 연료로 작동할 수 있습니다.

ARC 마이크로터빈에는 통합 제어 장치가 없으며, 모든 작동 기능은 제거된 유선 제어 장치나 앱을 통해 액세스할 수 있습니다(아래 FusionFlight의 비디오 참조). Taits는 "블루투스 앱은 자동 시동 시퀀스, 스로틀링, 자동 냉각은 물론 연료 공급 및 진단과 같은 기타 모든 기능을 포함하여 터빈의 모든 측면을 제어합니다"라고 말했습니다.

ARC의 가장 눈에 띄는 측면 중 하나는 100dB(A)에 달하는 상당한 소음 방출을 생성한다는 것입니다. Taits는 "소리 수준이 확실히 높다"고 말했습니다. "그러나 ARC의 원래 응용 분야는 대부분 항공기에 사용되었기 때문에 큰 문제는 아니었습니다. 정전 시 집에서 소음으로 인해 사용할 가능성은 거의 없지만 현재 소음 수준을 완화할 수 있는 방법을 개발하고 있으며 여러 가지를 탐색하고 있습니다. 흡기/배기 덕트 및 능동형 소음 제거를 포함한 경로"