Alta fuente de Alimentación a través de una distancia

Question

Estoy trabajando en un proyecto y se han dejado en el camino a través.

Estoy diseñando un sistema de energía que un RC a través de una distancia. Así que tengo un generador, y alrededor de 300 metros de cable para un sistema de baja potencia. Ya que quiero usar el encendedor cables pienso en la rampa de mi tensión muy alta en el generador, pasando a lo largo de los cables en una parte mucho más pequeña de corriente y, a continuación, encontrar una manera de transformar la energía hacia abajo por su facilidad de uso, y luego, por supuesto, volver. No me importa la pérdida de potencia, si el sistema es de sólo el 50% de eficiencia, a continuación, sigue el éxito.

Mi problema es que no puedo encontrar una manera de hacer que la energía utilizable en el extremo inferior, sin necesidad de utilizar un clásico de la inductancia del transformador, que le pesan demasiado, (solo tengo 2 kg a trabajar). Hay un concepto básico que me falta para el cambio de voltaje en el extremo más bajo? También si importa necesito 2kW en mi lowside a la alimentación de los motores de mi...

Answer 1

Puede utilizar una frecuencia más alta que el estándar de 50 o 60 Hz para reducir el volumen y peso de los transformadores (por ejemplo la industria de la aviación uso 400 Hz como el estándar en los aviones).

Personalmente voy a no ir más allá de unos pocos kHz para evitar todo tipo de problemas, pero es sólo una estimación aproximada (y puede que necesite una mayor frecuencia de que para pasar de 2 kW con 2 kg de transformador), realizar los cálculos para estar seguro. También, si la frecuencia es relativamente alta para el grueso del alambre, pensar en el uso de alambre litz de los transformadores bobinados, se pierde en el volumen, pero usted gana en el peso.

A la unidad, el primer transformador puede utilizar un puente H (o incluso sólo un medio puente con un centro de roscado primario del transformador) y un crudo inestable puesto que la eficiencia no es una preocupación. Usted puede hacer mejor por la aproximación de un seno con varios toques en la primaria, pero se vuelve mucho más complicado.

En el otro lado, después de la segunda transformador, sólo tenga cuidado acerca de la velocidad de conmutación de los diodos si desea rectificar la corriente (clásico de la rectificación de los diodos podría no ser lo suficientemente rápido), el uso de diodos schottky si usted quiere estar seguro de no tener problema de la velocidad de siempre.

Answer 2

CUNAS de 2000W de conmutación de fuentes de alimentación están disponibles que pesan ~2 kg. Probablemente se podría aligerar aún más a ellos de diversas maneras (por ejemplo, mediante la sustitución de la pesada de acero con revestimiento delgado de aluminio y deshacerse de la mecánica de bits que son necesarios para caber en un servidor de alojamiento). Si convierte a la DC, antes de enviar la energía por el cable podría reducir el tamaño de los principales condensadores del filtro probablemente por un orden de magnitud.

Que le daría una tensión regulada (es decir 12V) en el otro extremo, con un poco de tolerancia para la caída de tensión en la entrada.

Sólo para dar un ejemplo, el DPS-2000BB, que puede suministrar 164A a 12V y está clasificado para 200-240VAC (por lo que podría tener 40V caída en los cables si usted comienza con 240VAC). También disponible a bajo precio en el mercado de saldos.

Answer 3

Estoy de acuerdo con las otras respuestas que la mayor frecuencia es un método para reducir el transformador de tamaño.

El envío de altas frecuencias abajo de su luz 300 metros de cable podría ser un problema para usted puede ser mejor de generación de alto voltaje, rectificación, entonces HVDC hacia abajo el cable de alta tensión de Puente H en el otro extremo.

Otra opción es, por supuesto, para construir un HV convertidor buck.

Answer 4

Alimentación LF CA y así hacer un 2kW VLF transmisor de radio con una larga aérea parece imprudente [tm]. Par trenzado ayuda a detener esto, pero ¿por qué empezar?

Como otros han señalado, se puede alimentar a los DC en cualquier voltaje de trajes y convertir a menor V en el extremo con una alta frecuencia de la fuente de alimentación.

No forma lo más "ligeros hilos" significa para usted.

Pload = 2000 Vatios Declaró aceptable de eficiencia = 50%.
De manera que las pérdidas en la línea = 2000 Vatios (total de alimento = 4000 Vatios)
La carga de la resistencia efectiva en el extremo del convertidor de entrada = resistencia de la línea de 50%de pérdida en la línea, y Vdrop_line = Vload en la entrada del inversor.

La pérdida de potencia = V^2/R por lo que
V = sqrt(Potencia x R)
Para poder = 2000 Vatios
V = 44.72 x sqrt(R)
Decir V = 50 R.

Alambre de las mesas están disponibles en muchos lugares.
Típico hilo de la tabla aquí

Utilizando, por ejemplo 17 AWG =~ 1 mm^2 de cobre da 0.0166 Ohmios/metro .

300 metros de longitud = 600m de 2 cables, R = 0.0166 x 600 ~= 10 Ohmios
V = 50 x sqrt(R) = 50 x 3.16 = 158V
Esa es la gota en el cable, de modo que necesitará el doble que el de proporcionar una igualdad de tensión en la carga para alimentación de tensión ~= 316V, digamos 300 VDC. En el extremo usted necesita convertir acerca de 158VDC a lo que alguna vez la tensión de salida que usted necesita.

Comprobación de validez.
I = V/R =~ 300/(10 + 10) = 15A. P = I^2R = 225 x (10 + 10) = 4500 Vatios. y P = V x I = 300 x 15 = 4500 Vatios.

Así, sobre la derecha.

Si desea más ligero de alambre (ver tabla de alambre) tensión aumenta con sqrt (R).
El uso de 20 AWG = aproximadamente la mitad de la zona y el doble de la resistencia por la longitud de incrementar el voltaje por sobre sqrt(2) acerca de 425V.
Voy a caer en proporción inversa a V asi que aquí va a ser alrededor de 10,5 A.

Tendrá que comprobar que está permitido y sensible dissipations y alambre de voltaje.

Este es, por supuesto, una peligrosa peligrosa manera de hacer las cosas y las posibilidades de que fácilmente reunión requlatory aprobación sería baja.

Si aumenta el alambre de sección transversal a decir 10 AWG, 5.26 mm^2, 0.00328 Ohm/m, R es de alrededor de 2 Ohmios de bucle. V es acerca de 65V a través de cable y, como mucho, de nuevo inload así 130V así, por encima de ELV en cualquier sociedad sana.

7 AWG 10.5 mm^2, 0.00163 Ohms/m,alrededor de 1 Ohm bucle. Cable de V ~= 45V y total con carga sobre 90V.
Te gustaría squeak en ELV categoría en algunas administraciones.