Transmisión de potencia / CA o CC / Sección de cable / Convertidores

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Tengo proyecto inusual. Quiero optimizar la masa. Aquí hay preguntas (temas) estrictas a las que me gustaría obtener respuestas. Cualquier ayuda sería apreciada (respuesta directa o enlace).

Me gustaría entregar aproximadamente 1300W en aproximadamente 100m de distancia. Lo único que me importa es entregar esta potencia y tener la menor masa posible de cable y convertidor. Me gustaría que mi sistema (convertidor al final y todo el cable) pese aproximadamente 2 kg como máximo.

Al final me gustaría usar 24V DC. Me pregunto sobre:

  1. ¿Qué cable debo usar? ¿Cuál puede ser la sección transversal más pequeña?
  2. ¿A qué voltaje debo transmitir esta potencia?
  3. ¿Debería ser transmisión de CA o CC?
  4. ¿Cuál será el tamaño estimado del convertidor final? (Necesito 24V DC al final).

Cualquier ayuda sería apreciada.

    
pregunta user38671

1 respuesta

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At which Voltage should I transmit this power?

Lo más alto posible para minimizar la sección transversal del cable, ya que le dará la sección transversal de cobre más baja. En algún punto, el aislamiento comenzará a dominar a menos que los cables estén físicamente separados. Supongamos que usas 350VDC.

What cable should I use? What can be the smallest cross section?

Algo clasificado como seguro a 350 VCC. No ha divulgado ninguna limitación ambiental o regulatoria, por lo que digamos que solo es un cable regular para alimentación de 240 VCA.

La corriente será de 1300W / (0.8 * 350) asumiendo una eficiencia del 80% en su convertidor, o un poco por debajo de 5A (esto es ignorar las pérdidas de cables). El cálculo del tamaño del cable es otra pregunta y depende mucho de las condiciones. Tenga en cuenta que la corriente podría ser mayor si la pérdida en el cable resulta ser alta, ya que tendrá que bombear más en un extremo para que salga por el otro. Supongamos que utiliza cable AWG20 con aislamiento de PTFE a 200 ° C. La resistencia debería ser de aproximadamente 8 ohmios (tendrá que encontrar el autocalentamiento y hacer un cálculo si desea que sea preciso). Eso significa que la pérdida de voltaje a 5A será de 40V. Así que la corriente ahora es más como 5.6A, no demasiado lejos.

Should it be AC or DC transmission?

No importa mucho solo por 100 m, pero digamos CC porque obtiene más potencia para un tamaño de cable y una clasificación de voltaje pico dados.

What will be estimated size of the final converter (I need 24V DC at the end).

Un modelo Artesyn UFE1300 -5 debería hacerlo. 272.8mm x 140.0mm x 40.6mm, sería una estimación del tamaño. El peso es de 2,5 kg para el convertidor solo. Añadir tal vez 1,2 kg para el cable. y tienes hasta 3.7 kg. 2.5 ~ 3kg son típicos para los convertidores de CC-CC de 1300 ~ 1500W.

Lo anterior es solo un montón de conjeturas sin un montón de información importante para hacer un diseño confiable y seguro, pero a partir de la información que proporcionó, no parece ser un objetivo demasiado irrazonable para un proyecto de I + D, pero tal vez no del todo bien.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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