Estoy intentando enviar energía desde un sistema a una carga que está a casi 200 metros de distancia. Ahora, el suministro de la batería es aproximadamente 70V o menos. En el extremo de carga, la tensión recibida es de 55V. Ahora, entiendo que el cable de alimentación tendrá sus propias pérdidas debido a que habrá una caída.
Pero quiero entender las matemáticas de esta caída y las ecuaciones involucradas en ella. ¿Alguien puede dirigirme a una nota de la aplicación para esto por favor?
Como han explicado otros, es un cálculo simple que utiliza la Ley de Ohm. Dos métodos de transmisión de energía a larga distancia incluyen ...
Sentido remoto. Donde la fuente de alimentación utiliza un cable adicional para detectar el voltaje en el extremo lejano (donde está la carga). Luego, la fuente de alimentación ajusta su salida para compensar las pérdidas a través de la larga distancia.
Regulador de voltaje remoto (o convertidor). Cuando se envía un voltaje más alto a través de la línea y se agrega un regulador en el extremo distante donde está la carga. Esto tiene la ventaja sobre la detección remota porque no requiere otro cable hasta el final.
Las matemáticas son la ley de Ohm, V = IR.
Es exactamente proporcional, caída de voltaje proporcional a la corriente y resistividad, que es inversamente proporcional a la sección transversal del cobre.
Uso una regla de oro para la resistencia del cobre a temperatura ambiente, que es de 17 mohmios por metro de cable de 1mm2. El cobre aumenta la resistencia de manera bastante marcada a medida que se calienta, + 10% para un aumento de temperatura de 25 ° C, por lo que se le da 17mohm a toda la precisión necesaria.
Supongamos que estaba transportando 1 amperio a su carga a través de 200m de cable de 1mm2, y back por supuesto.
400 m de cable de 1mm2, según mi regla de oro, tendrá una resistencia de 400 * 17m = 6.8 ohmios. Tendrá una caída de 6.8 voltios a un amplificador, 13.6 a dos amperios, más de 20 voltios a 3 amperios.
El cableado normal de la casa El cable de 1mm2 está clasificado para 10A. Sin embargo, esa es una especificación de calefacción, no una especificación de caída de voltaje. Se espera que las corridas sean cortas, y a 240 V, un poco de caída de voltaje es pequeño en comparación con el voltaje de suministro.
Si utiliza (digamos) un cable de 4 mm2, su resistencia y caída de voltaje serán una cuarta parte de lo anterior, pero el costo de su cable probablemente no sea 4 veces.
Las soluciones fáciles para la caída baja son, por lo tanto, ...
a) para usar menos corriente (lo que puede no ser posible)
b) usar más sección transversal de cobre (que costará dinero)
Las soluciones más complicadas para la caída baja son ...
c) suba el voltaje antes de enviarlo, y redúzcalo al final (la economía de esto mejora cuando tiene una distancia muy larga, solo pregunte a las compañías de energía, cuando el costo de la conversión ( el dinero y la eficiencia eléctrica) es menor que el costo de un cable más grueso)
d) aumentar el voltaje en el extremo receptor para que sea correcto
e) aumenta el voltaje en el extremo de envío, por lo que está justo en el extremo lejano (un poco más eficiente que (d) debido a la corriente más baja, pero necesitarás sensores remotos)
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