¿Qué tan calientes deben ponerse los cables?

  

¿Qué tan calientes deben ponerse los cables?

La forma en que deben obtenerse los cables depende de la aplicación, pero hay ventajas en mantener casi cualquier dispositivo que no sea un calentador. La pregunta termina siendo más "¿Cuánto peso y gasto vale la pena agregar para disminuir el poder desperdiciado?" al final.

  

Estoy usando un cable 10 AWG para alimentar un motor BLDC, y estos cables pueden calentarse bastante.

Si los cables se ponen "bastante calientes", está desperdiciando una cantidad significativa de electricidad. Específicamente, los cables se calientan debido a las pérdidas de \ $ I ^ 2R \ $, es decir, la potencia que utiliza el cable para producir calor, \ $ P \ $, es igual al cuadrado actual (\ $ I ^ 2 \ $) veces resistencia (\ $ R \ $). Si puede medir o calcular la corriente, puede elegir un tamaño de cable con pérdidas apropiadamente bajas. También puede medir el cable existente y calcular su resistencia si no tiene un medidor. Como regla general, reducir los tamaños de 3 AWG duplica el tamaño del cable y reduce a la mitad la resistencia. Los tamaños de los AWG se incrementan principalmente en incrementos de 2, pero eso no viene al caso. El cálculo de la resistencia en función del área de sección transversal medida o de un gráfico también es fácil. En los sistemas de CA, las cargas inductivas, como los motores, producen una corriente fuera de fase con el voltaje (corriente reactiva) y en algunos casos (probablemente no la suya) vale la pena utilizar la corrección del factor de potencia para reducir la corriente reactiva en las líneas de transmisión.

  

Cuando un IC está diseñado para usos de alta potencia, es una práctica común colocarle un disipador de calor, pero ¿qué pasa con los cables?

En casi todos los casos fuera de los superconductores, es más práctico usar un cable más grande y desperdiciar menos energía en forma de calor que agregar peso en forma de un sistema de enfriamiento. Sin embargo, cuando el espacio es un objeto, como en un motor o electroimán, un microprocesador, es más probable que se use un sistema de enfriamiento, incluso si lo que produce calor es un conductor.

  

¿Debo simplemente usar un cable de calibre más grueso?

Yeppers. Si calcula la corriente, tenga en cuenta si está en el aire libre o en un espacio cerrado y mire el gráfico de ampacidad de cable de CC adecuado, puede redondear la corriente hasta el tamaño más cercano, aplicar un factor de reducción si es necesario (un multiplicador para reduzca la corriente aceptable para un cable en función de factores como la temperatura ambiente) y elija el tamaño de cable recomendado para su corriente. Si tiene una longitud considerable de cable, también puede tomar en cuenta la caída de voltaje.

Si no tiene medios para medir o calcular la corriente, por lo menos puede mejorar su configuración de forma masiva incorporando o doblando el cable hasta que ya no se caliente.

Si le preocupa el sobrecalentamiento de los cables, consulte la hoja de datos del fabricante. Los cables con aislamiento de PVC suelen ser buenos para 70 ° C. Otros plásticos pueden manejar 90 ° C. Los cables con aislamiento mineral especializados subirán aún más.

Pero si está utilizando cables muy calientes, también verifique las clasificaciones de temperatura de lo que haya terminado (el interruptor, el bloque de terminales o lo que sea).

  

¿Qué tan calientes deben ponerse los cables?

Los cables nunca deben calentarse. Ni siquiera un poco de calor.

No más de unos pocos grados sobre el ambiente.

  

¿Debo simplemente usar un cable de calibre más grueso?

Más grueso y / o agregar más cables.

  

es una práctica común ponerle un disipador de calor, pero ¿qué hay de   cables?

No. Usa más y más alambre o más grueso.

Aquí está la cosa. Si un cable se calienta durante el funcionamiento normal, no hay margen de seguridad para cuando las cosas van mal y se extrae más corriente. Sé genial.

necesita saber cuánta corriente está fluyendo en su sistema, luego elija el tamaño de cable correcto.

Hay tablas como esta para elegir el tamaño de AWG correcto. Debido a que \ $ I ^ 2 R \ $ un cable más grueso tendrá menos pérdida de energía.

Hay dos limitaciones para el tamaño del conductor. Una es la caída de voltaje y, a menudo, es el factor limitante , pero está fuera del alcance de su pregunta.

El segundo es el aumento de temperatura, más específicamente el aumento de temperatura a la temperatura ambiente más alta que se traduce en la temperatura máxima del conductor.

El aumento de la temperatura se ve afectado por muchos factores además de la resistencia del cable (que aumenta un poco a altas temperaturas para que las cosas empeoren un poco) y la corriente RMS. La agrupación con otros conductores, la altitud, el flujo de aire, incluso la longitud del cable para cables cortos y gruesos. El límite superior se establece según la clasificación de aislamiento o la temperatura máxima que el diseñador permitirá, si es menor.

Por lo tanto, en las aeronaves donde el peso es importante, podríamos usar un cable aislado de PTFE / Kapton con una capacidad nominal de 200 ° C y, de hecho, se puede permitir que resulte en el peor de los casos. El cable barato es más normalmente de 90 ° C o más o menos. Por lo tanto, la ampacidad de un determinado calibre de cable puede variar enormemente. Aquí hay una carta marina de esta página web que muestra un amperaje admisible que varía en un rango de 3: 1 ( desagregado , y sin corrección de altitud , ambos pueden reducir la ampacidad).

La guía se puede encontrar en cuadros como el anterior que asumen algunas condiciones de operación estándar y tienen algún factor de seguridad incorporado, pero a veces es necesario usar nomografías y elaborarlas completamente.