Хүчдэлийн уналт гэж юу вэ?

Хүчдэлийн уналт нь хэлхээний дамжуулагчаар гүйдэл гүйх үед үүсэх цахилгаан потенциалын бууралт юм. Энэ нь -зэс утаснаас эхлээд батерейны терминал хүртэлх бүх дамжуулагч- гүйдлийн урсгалыг эсэргүүцэх өвөрмөц эсэргүүцэлтэй тул зарим цахилгаан энергийг дулаан болгон хувиргадаг.

Цахилгааны үндсэн зарчим дээр хүчдэлийн уналтын төвийн механик. Электронууд ямар ч дамжуулагчаар дамжин өнгөрөхдөө материалын атомын бүтцийн эсэргүүцэлтэй тулгардаг. Энэхүү эсэргүүцлийн хүч нь эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэг бөгөөд энэ нь дулааны үйлдвэрлэл болон эх үүсвэртэй харьцуулахад хүрэх цэг дэх хүчдэлийн бууралтаар илэрдэг.

Ом-ын хууль нь энэ үзэгдлийн математик тогтолцоог бий болгодог: V=I × R. Хүчдэлийн уналт нь гүйдлийг эсэргүүцлээр үржүүлсэнтэй тэнцүү. Практикийн хувьд 0.5 Ом эсэргүүцэлтэй 10 ампертай утас нь уртын дагуу 5 вольтын уналтыг мэдрэх болно.

Эдгээр хувьсагчдын хоорондын хамаарал нь статик биш юм. Илүү их гүйдлийн ачаалал нь хүчдэлийн уналтыг пропорциональ хэмжээгээр нэмэгдүүлдэг. Үүний нэгэн адил эсэргүүцэл нь дамжуулагчийн шинж чанар-материалын төрөл, хөндлөн огтлолын-талбай, урт, температураас хамаарч өөрчлөгддөг. Зэс дамжуулагч нь 20 градусын температурт ойролцоогоор 1.68 × 10⁻⁸ ом-метрийн эсэргүүцэлтэй байдаг бол хөнгөн цагаан нь 2.82 × 10⁻⁸ ом-метрт өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг.

Температурын нөлөө нь асуудлыг улам хүндрүүлдэг. Температурын 1 градусын өсөлт тутамд зэсийн эсэргүүцэл 0.393% -иар нэмэгддэг. 20 градусын оронд 75 градусаар ажилладаг дамжуулагч нь ойролцоогоор 21.5% илүү эсэргүүцэлтэй тулгардаг бөгөөд энэ нь хүчдэлийн уналтыг шууд нэмэгдүүлдэг.

Хувьсах гүйдлийн системүүдийн хувьд тооцоолол нь илүү төвөгтэй болдог. Хувьсах гүйдлийн хэлхээнүүд нь цэвэр эсэргүүцэхээс илүүтэй эсэргүүцлийг-индуктив болон багтаамжийн элементүүдээс үүсэх эсэргүүцэл ба урвалын хослолыг агуулдаг. Томъёо нь V=I × Z руу шилжиж, Z нь эсэргүүцлийг илэрхийлнэ. Урвалын утга нь давтамжаас хамаардаг ба өндөр давтамж нь индуктив урвалыг нэмэгдүүлдэг.

Дамжуулагчийн урт нь хамгийн энгийн шалтгааныг илэрхийлдэг. Цахилгаан эсэргүүцэл нь дамжуулагчийн урттай шууд пропорциональ-утасны уртыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх нь эсэргүүцлийг хоёр дахин нэмэгдүүлж улмаар хүчдэлийн уналтыг нэмэгдүүлдэг. 100 футын кабелийн гүйдэл нь ижил гүйдлийн ачааллын дор 50 футын зайнаас хоёр дахин их хүчдэлийн уналтыг мэдрэх болно.

Утасны хэмжигч нь гүйцэтгэлд ихээхэн ялгаа үүсгэдэг. American Wire Gauge (AWG) стандартууд нь 14 AWG зэс утас нь 1000 фут тутамд 2.5 Ом эсэргүүцэлтэй байдаг бол 10 AWG нь 1000 фут тутамд 1.0 Ом хүртэл буурдаг болохыг харуулж байна. Гурван{10}}багарах бүр нь хөндлөн огтлолын талбайг ойролцоогоор 2 дахин нэмэгдүүлж, эсэргүүцлийг хагасаар багасгадаг.

Материалын сонголт нь маш чухал юм. Зэс, хөнгөн цагаан нь цахилгааны хэрэглээнд -үр ашгийн хувьд давамгайлж байгаа ч цахилгаан дамжуулах чанар нь эрс ялгаатай. Зэс нь хөнгөн цагаанаас 61%-иар бага эсэргүүцлийг өгдөг бөгөөд энэ нь зэсийн хүчдэлийн уналтын шинж чанарыг тохируулахын тулд хөнгөн цагаан дамжуулагчид илүү том диаметр шаарддаг гэсэн үг юм.

Ачааллын гүйдэл нь хүчдэлийн уналтын хөдөлгөгч хүчийг бий болгодог. Тоног төхөөрөмжийн гүйдлийн хүч өндөр байгаа нь ижил эсэргүүцэл дээр пропорциональ их хэмжээний хүчдэлийн уналт үүсгэдэг. Хэлхээ нь 10 ампер дээр ажиллах боломжтой боловч ачаалал 30 ампер хүртэл нэмэгдэхэд хүчдэлийн уналт үүсдэг.

Холболтын чанар нь ихэвчлэн тооцоололд алдаа гардаг хүчдэлийн уналтын асуудлыг үүсгэдэг. Сул терминалын эрэг, зэвэрсэн холболтууд эсвэл хангалтгүй хавчаарууд нь орон нутгийн өндөр{1}}эсэргүүцлийн цэгүүдийг үүсгэдэг. Эдгээр асуудалтай газрууд нь дамжуулагчийн уртад тархахаас илүүтэйгээр нэг байршилд төвлөрсөн хэт их дулаан, хүчдэлийн алдагдлыг үүсгэдэг.

Батерейны литийн системүүд өндөр цэнэгийн-гүйдлийн цэнэгийн үед тодорхой хүчдэлийн уналттай тулгардаг. Лити эсийн доторх дотоод эсэргүүцэл нь өндөр чанартай эсийн хувьд ихэвчлэн 20-50 миллиом байдаг нь бүхэл бүтэн холболтын эсэргүүцэлтэй нийлдэг. Нэг үүрэнд 40 миллиом бүхий 24 эсийн цуврал тохиргоо нь харилцан холболтын эсэргүүцлийг тооцохоос өмнө нийт 960 миллиом дотоод эсэргүүцлийг бий болгодог.

Voltage Drop

Хэмжилтийг ачааллын нөхцөлд хийх ёстой. Гүйдлийн урсгалгүйгээр хэмжихэд хүчдэлийн уналт байхгүй. Нээлттэй хэлхээ нь ямар ч цэгийн эх үүсвэрийн хүчдэлийг харуулах бөгөөд энэ нь бодит үйлдлийн нөхцөлд системийн гүйцэтгэлийн талаар хэрэгтэй мэдээлэл өгөхгүй.

Тохиромжтой техник нь хэлхээ нь бүрэн эсвэл ердийн ачаалалтай ажиллаж байх үед хоёр өөр цэг дээр мультиметрийг байрлуулах явдал юм. Эхний датчикийг эх үүсвэрийн хүчдэлийн цэг-батарейн терминал эсвэл таслагчийн гаралт дээр байрлуулна. Хоёрдахь мэдрэгчийг ачааллын оролтын терминал дээр байрлуулна. Эдгээр уншилтуудын хоорондох хүчдэлийн зөрүү нь тухайн хэлхээний сегмент дэх хүчдэлийн уналтыг илэрхийлнэ.

Системийн иж бүрэн дүн шинжилгээ хийхийн тулд техникчид сегмент дэх хүчдэлийн уналтын хэмжилтийг гүйцэтгэдэг. Эх үүсвэрээс таслуур, таслагчаас холболтын хайрцаг, холболтын хайрцгаас эцсийн гаралт эсвэл ачааллыг шалгана уу. Энэ арга нь системийн нийт хангалтгүй байдлыг батлахаас илүүтэй тодорхой асуудлын талбаруудыг тодорхойлдог.

Дижитал мультиметр нь ихэнх хэрэглээнд хангалттай нарийвчлалыг өгдөг ч жинхэнэ RMS тоолуур нь синусоид бус долгионы хэлбэр бүхий AC хэлхээн дээр илүү нарийвчлалтай уншилт өгдөг. Хавчаар тоолуур нь хэлхээний тасалдалгүйгээр гүйдлийг хэмжих боломжийг олгодог бөгөөд хэмжсэн утгуудын эсрэг хүлээгдэж буй хүчдэлийн уналтыг тооцоолоход тустай.

Батерейны систем нь тусгай арга барил шаарддаг. Лити батерейны тохиргоонд хүчдэлийн уналтыг хэмжихэд ачаалалгүй болон янз бүрийн цэнэгийн гүйдлийн-хоёрын аль алиныг нь шалгах шаардлагатай. Эрүүл эс нь 3.7V нээлттэй хэлхээг уншиж болох боловч 1С-ийн цэнэгийн хурдаар 3.5V хүртэл буурч байгаа нь дотоод эсэргүүцлээс ойролцоогоор 0.2V уналтыг харуулж байна.

Орчин үеийн батерейны удирдлагын системүүд нь бие даасан эсүүд болон багц сегментүүдийн хүчдэлийг тасралтгүй хянадаг. Эдгээр системүүд нь аюулгүй байдлын асуудал үүсгэхээс өмнө эвдэрсэн эсүүд, муу холболт эсвэл хэт их цэнэгийн гүйдлийн дохио өгдөг хүчдэлийн уналтын хэв маягийг илрүүлдэг.

Нийлүүлэлтийн хүчдэл нэрлэсэн үзүүлэлтээс доогуур байвал төхөөрөмжийн гүйцэтгэл мууддаг. Моторууд бага хүчдэлийг нөхөхийн тулд илүү их гүйдэл татдаг бөгөөд энэ нь хэт халалт, үр ашиг буурахад хүргэдэг. 240 В-т ажиллах зориулалттай мотор нь 216 В-оор тэжээгддэг бол 25%-иар илүү гүйдэл авч, элэгдлийг ихээхэн хурдасгадаг.

Гэрэлтүүлгийн систем нь харагдахуйц нөлөө үзүүлдэг. Улайсдаг чийдэн нь мэдэгдэхүйц бүдгэрч, харин LED гэрэлтүүлэг нь анивчих эсвэл өнгөний температурыг өөрчилдөг. Флюресцент гэрлүүд найдвартай ажиллаж чадахгүй эсвэл гэрэлтүүлгийг бууруулж болзошгүй. Эдгээр шинж тэмдгүүд нь хүчдэлийн уналтыг нэрлэсэн тэжээлийн хүчдэлийн 5-7% -иас хэтрүүлж байгааг харуулж байна.

Цахим төхөөрөмжийн мэдрэмж маш олон янз байдаг. Компьютер болон микропроцессорын удирдлагатай төхөөрөмжүүд{1}}хүчдэлийн өөрчлөлтийг тэсвэрлэдэггүй-олон унтарсан эсвэл 10%-иас дээш хүчдэлийн уналттай ажилладаг. Аж үйлдвэрийн хяналт нь нэрлэсэн хүчдэлээс 15%-иар буурч, үйлдвэрлэлийн процессыг зогсоож болзошгүй.

Хэт их хүчдэлийн уналтаар дулааны үйлдвэрлэл хурдасдаг. Дамжуулагчид алдагдсан энерги нь дулааны гаралт руу шууд хувирдаг. 20А-д 10В-ын уналттай хэлхээ нь 200 ваттын хүчийг ачаалалд хүргэхийн оронд утсанд дулаан болгон тараадаг. Тогтвортой өндөр температур нь тусгаарлагчийг доройтуулж, галын аюулыг бий болгодог.

Литиум батерейачааллын дор хүчдэлийн уналтаас үүсэх хүчин чадлын бууралтыг мэдрэх. Батерейны удирдлагын систем нь эсүүд их хэмжээний цэнэгийг хадгалж байсан ч хүчдэл таслах босго хүртэл буурах үед цэнэгийг хугацаанаас нь өмнө зогсоож болно. Энэхүү "хүчдэл уналт"-ын нөлөө нь өндөр цэнэгийн{2}}цахилгаан хэрэглээнд тод илэрч, бага гүйдлийн цэнэгтэй харьцуулахад ашиглах хүчин чадлыг 10-20%-иар бууруулдаг.

Лити эсүүд цэнэгийн муруйн дагуу -шугаман бус хүчдэлийн уналтын шинж чанарыг харуулдаг. Нэг үүрэнд 4,2 В-оор бүрэн цэнэглэгдэхээс эхлээд ихэнх хүчин чадлын хүрээнд 3,7 В орчим хүчдэл 3,4 В-оос хурдан буурдаг. Хүнд ачааллын үед дотоод эсэргүүцэл нь нэмэлт хүчдэлийн уналт үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эсийн хүчдэлийг огцом бууралтын бүсэд эрт авчирдаг.

Хүчдэлийн уналт нь хэт их гүйдэл үүсгэх үед аюулгүй байдлын асуудал үүсдэг. Илүү их гүйдэл татах замаар бага хүчдэлийг нөхдөг төхөөрөмж нь хэлхээний хамгаалалтын төхөөрөмжийг хэт ачааллаас хамгаалдаг. Хэлхээ таслагч нь шаардлагагүй унтрах, эсвэл хамгаалалт идэвхжихээс өмнө дамжуулагч нь нэрлэсэн температураас илүү халдаг.

Үндэсний цахилгааны дүрэм нь хүчдэлийн уналтын хязгаарт тавигдах шаардлагаас илүү зөвлөмж өгдөг. NEC 210.19(A)(1)-д салбар хэлхээний хүчдэлийн уналтыг хамгийн алслагдсан гаралтын үед хэрэглэсэн хүчдэлийн 3% хүртэл хязгаарлахыг санал болгож байна. NEC 215.2(A)(4) нь тэжээгчийн хувьд ижил төстэй хязгаарыг санал болгодог.

NEC-ийн мэдээллийн тэмдэглэлийн дагуу тэжээгч ба салаа хэлхээний хосолсон хүчдэлийн уналт 5% -иас хэтрэхгүй байх ёстой. Энэ нь системийн дизайны уян хатан байдлыг-2% тэжээгч уналт нь 3% салбар уналт, эсвэл нийт 5% ба түүнээс бага бусад янз бүрийн хослолуудыг зөвшөөрдөг.

Эмзэг электрон төхөөрөмж онцгой анхаарал хандуулдаг. NEC 647.4(D) нь мэдрэмтгий аудио/видео эсвэл ижил төстэй төхөөрөмжид үйлчилдэг салбар хэлхээн дэх хүчдэлийн уналтыг 1.5% хүртэл хязгаарладаг бөгөөд нийт тэжээгч ба салаа нийлээд 2.5%-иас ихгүй байна. Эдгээр хатуу хязгаарлалтууд нь нарийн электроникийн гүйцэтгэлийн асуудлаас сэргийлдэг.

Олон улсын стандарт өөр өөр байдаг. BS7671-ийн дагуу Их Британийн дүрэм журмууд нь гэрэлтүүлгийн хэлхээний хамгийн их хүчдэлийн уналтыг 3% (230V систем дээр 6.9V), бусад хэлхээнд (11.5V) 5% гэж заасан байдаг. Канадын цахилгааны дүрмийн 8-102-д мөн адил салбар хэлхээг 3%, нийт бууралтыг 5% хүртэл хязгаарладаг.

120V системийн хувьд 3% нь 3.6V хамгийн их уналттай тэнцэнэ. 240V хэлхээнд 3% нь 7.2V уналтыг зөвшөөрдөг. Эдгээр босго нь цахилгаан дамжуулагч дахь эрчим хүчний хаягдал, халаалтыг хязгаарлахын зэрэгцээ төхөөрөмжүүдийн хангалттай ажиллах хүчдэлийг авдаг.

Батерейны системд хүчдэлийн уналтын бүх нийтийн стандарт байхгүй бөгөөд үйлдвэрлэгчид{0}}хэрэглээний тусгай зааварчилгааг өгдөг. Литиум батерейны суурилуулалт нь хамгийн их цэнэггүй нөхцөлд батерейны терминалаас 2{3}}3%-иас бага хүчдэлийн уналтад чиглэгддэг ч өндөр хүчин чадалтай програмууд 5% хүртэл хүлээн авах боломжтой.

Тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн уналтын үндсэн тооцоо нь Ом-ын хуулийг шууд дагаж мөрддөг: VD=I × R, VD нь хүчдэлийн уналт, I нь ампер дахь гүйдэл, R нь омоор дамжуулагчийн эсэргүүцэл юм. Утасны үзүүлэлт ба уртаас нийт эсэргүүцлийг тооцоолж, ачааллын гүйдлээр үржүүлнэ.

Практик жишээний хувьд: 12V тогтмол гүйдлийн систем нь 10 AWG зэс утсаар 50 фут (1000 фут тутамд 1.0 Ом) дамжуулан 30 амперийг нийлүүлдэг. Нийт эсэргүүцэл нь 50/1,000 × 1.0=0.05 омтой тэнцүү байна. Хүчдэлийн уналт нь 30А × 0.05Ω=1.5V-тэй тэнцүү бөгөөд энэ нь 12V тэжээлийн 12.5%-ийг-зохистой ажиллуулахад хэтрүүлсэн байна.

Нэг фазын хувьсах гүйдлийн тооцоололд залруулгын коэффициент бүхий ижил төстэй аргыг ашигладаг: VD=2 × K × I × D ÷ CM, энд K нь дамжуулагчийн эсэргүүцлийн тогтмол (зэсийн хувьд 12.9, хөнгөн цагааны хувьд 21.2), I гүйдэл, D нь футын нэг-хүрээний зай, CM нь дугуй милийн талбай юм.

Гурван{0}}фазын систем нь томъёог өөрчилдөг: VD=1.732 × K × I × D ÷ CM. 1.732 (3-ын квадрат язгуур) хүчин зүйл нь тэнцвэртэй гурван фазын ачаалал дахь фазын хамаарлыг тооцдог.

Шаардлагатай дамжуулагчийн хэмжээг тодорхойлохын тулд инженерүүд ихэвчлэн хүчдэлийн уналтаас хойш ажилладаг. Томьёог дахин зохион байгуулах нь: CM=1.732 × K × I × D ÷ VD нь хүчдэлийн уналтыг зорилтот босго хэмжээнээс доогуур байлгахад шаардагдах хамгийн бага дугуй миль талбайг тооцоолох боломжийг олгодог.

Литиум батерейны хүчдэлийн уналтын тооцоо нь олон эсэргүүцлийн эх үүсвэрийг тооцох ёстой. Дотоод эсийн эсэргүүцэл нь харилцан холболтын эсэргүүцэл (никель тууз эсвэл шин) болон гадаад кабелийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг. 30мОм дотоод эсэргүүцэлтэй эсүүдийг ашигладаг 24{8}}эсийн цувралын хувьд холболтыг авч үзэхийн өмнө нийт багцын эсэргүүцэл 720мОм хүрдэг. 50А цэнэггүйдэлд дотоод хүчдэлийн уналт дангаараа 36V-тэй тэнцүү - 88.8V нэрлэсэн багцад.

Voltage Drop

Дамжуулагчийг нэмэгдүүлэх нь хамгийн энгийн шийдлийг өгдөг. Утасны хэмжигчийг гурван алхамаар нэмэгдүүлэх нь хөндлөн огтлолын талбайг ойролцоогоор хоёр дахин-, таслах эсэргүүцэл болон хүчдэлийн уналтыг хоёр дахин нэмэгдүүлнэ. 12 AWG-аас 8 AWG болгон сайжруулснаар эсэргүүцлийг 1000 фут тутамд 1.6-аас 0.64 Ом хүртэл бууруулж,-60%-иар сайжруулна.

Системийн түвшинд хүчдэлийн өсөлт нь бага гүйдэлтэй тэнцүү хүчийг дамжуулах боломжийг олгодог. 48V батерейны систем нь ижил ваттын ачаалалд 24V системийн хагасын гүйдлийг шаарддаг. Хүчдэлийн уналт нь гүйдэлтэй пропорциональ байдаг тул гүйдлийг хоёр дахин багасгах нь хүчдэлийн уналтыг хоёр дахин багасгаж, ижил хүчийг өгдөг.

Хэлхээний чиглүүлэлтийн оновчлол нь дамжуулагчийн уртыг багасгадаг. Түгээх хавтангийн стратегийн байрлал нь хол зайд ачааллыг бууруулахад хүргэдэг. Барилгын зураг төсөлд цахилгаан хавтанг барилгын буланд бус төвлөрсөн байдлаар байрлуулах нь дамжуулагчийн нийт уртыг 30-40% бууруулах боломжтой.

Зэрэгцээ дамжуулагч нь утасны хөндлөн огтлолын талбайг үр дүнтэй үржүүлдэг. Хоёр 10 AWG дамжуулагчийг зэрэгцүүлэн ажиллуулах нь нэг 7 AWG утастай тэнцэх хүчин чадлыг бий болгодог бөгөөд энэ нь ихэвчлэн материалын өртөг багатай байдаг. Зэрэгцээ зам бүр гүйдлийн хагасыг дамжуулж, хүчдэлийн уналтыг нэг дамжуулагчаас 25% хүртэл бууруулдаг.

Холболтын чанарын засвар үйлчилгээ нь орон нутгийн хүчдэлийн уналтаас сэргийлдэг. Терминал эрэг дээрх зөв эргүүлэх момент, хөнгөн цагаан холболт дээрх исэлдүүлэгчийн эсрэг нэгдлүүд болон тохирох хавчих хэрэгсэл нь бага эсэргүүцэлтэй холбоосыг хангана. 30А хэлхээнд ердөө 0.1 ом эсэргүүцэл нэмсэн сул холболт нь тэр нэг цэг дээр 3V хүчдэлийн уналт үүсгэдэг.

Зайны багцын тохиргоо нь бусад дизайны хүчин зүйлсийн эсрэг хүчдэлийн уналтыг тэнцвэржүүлдэг. Цуврал{1}}зэрэгцээ зохицуулалт нь олон параллель утсанд гүйдлийг хуваарилж, нэг үүрэнд ногдох гүйдэл болон дотоод хүчдэлийн уналтыг бууруулдаг. 24S2P тохиргоо (цуврал 24 нүд, хоёр зэрэгцээ мөр) нь 24S1P-тэй харьцуулахад мөр тус бүрээр дамжих гүйдлийг хоёр дахин бууруулдаг.

Литиум батерейны удирдлагын системүүд нь нарийн хяналтыг ашиглан хүчдэлийн уналтын нөлөөг нөхөж чаддаг. BMS-ийн дэвшилтэт нэгжүүд нь ачааллын дор бие даасан үүрний хүчдэлийг хэмжиж, хүчдэлийн уналтаас үл хамааран цэнэгийн бодит төлөвийг тооцоолдог. Энэ нь цэнэгийг дутуу зогсоохоос сэргийлж, ашиглах боломжтой хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх болно.

Литиум батерейнууд нь уламжлалт хар тугалга{0} хүчлийн батерейгаас ялгаатай хүчдэлийн уналтын өвөрмөц шинж чанарыг харуулдаг. Чанартай литийн эсийн дотоод эсэргүүцэл нь эсийн химийн бүтэц, хэмжээ зэргээс хамаарч 20-80 миллиом хооронд хэлбэлздэг. LiFePO4 эсүүд нь NMC эсүүдтэй (20-50mΩ) харьцуулахад ерөнхийдөө бага зэрэг өндөр дотоод эсэргүүцэл (40-80мОм) харуулдаг боловч LiFePO4 нь мөчлөгийн дээд хугацааг санал болгодог.

Эсийн зохион байгуулалт нь системийн хүчдэлийн уналтад ихээхэн нөлөөлдөг. Цуврал холболтууд нь одоогийн хүчин чадлыг хадгалахын зэрэгцээ хүчдэлийг үржүүлдэг боловч дотоод эсэргүүцлийг нэгтгэдэг. 40мОм эсүүдийн 24{6}}цуврал нь нийт 960мОм дотоод эсэргүүцлийг бий болгодог. Зэрэгцээ холболт нь гүйдлийн хүчин чадлыг үржүүлж, дотоод эсэргүүцлийн дундажийг-зэрэгцүүлсэн гурван эс нь нэг эсийн гуравны нэг хүртэл үр дүнтэй эсэргүүцлийг бууруулдаг.

Цэнэглэх хурд нь хүчдэлийн уналтад ихээхэн нөлөөлдөг. Лити эсүүд нь цэнэггүйдэлд харьцангуй тогтмол дотоод эсэргүүцэл үзүүлдэг бөгөөд энэ нь хүчдэлийн уналт нь гүйдэлтэй шугаман байдлаар өөрчлөгддөг гэсэн үг юм. 40мОм эсэргүүцэлтэй эс нь 1А-д 0.04V уналттай байдаг бол 50А-д 2.0В уналттай байдаг. Энэхүү 2В-ын ялгаа нь үүрний хүчдэлийг нэрлэсэн 3.7V өндөрлөгөөс огцом уналтын бүс рүү түлхэж болно.

Температурын нөлөө нь хүчдэлийн уналтын асуудлыг улам хүндрүүлдэг. Лити эсийн дотоод эсэргүүцэл бага температурт мэдэгдэхүйц нэмэгддэг{1}}ихэнхдээ 25 хэмээс -20 хэмийн хооронд хоёр дахин нэмэгддэг. Өрөөний температурт 5%-ийн хүчдэлийн уналтыг харуулсан батерей нь хөлдөлтийн нөхцөлд 10%-иар хүчдэлийн уналт үүсгэж, ашиглах хүчин чадлыг эрс хязгаарлаж болзошгүй.

Харилцан холболтын эсэргүүцэл нь эсийн дотоод эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг. Нүдний хоорондох никель туузны холболт нь туузны зузаан, урт, гагнуурын чанараас хамааран холболт бүрт 5{9}}20 миллиомыг нэвтрүүлдэг. 2024 онд хийсэн батерейны загвар дээр хийсэн судалгаагаар бүрсэн никель тууз нь 50А-д 11.735V хүчдэлийн уналттай нийт 0.237 Ом эсэргүүцлийг харуулсан бол цэвэр никель нь ердөө 0.048 Ом эсэргүүцэлтэй, 2.82 В уналттай буюу бараг 5 дахин зөрүүтэй болохыг тогтоожээ.

Цэнэглэх байдал нь хүчдэлийн уналтад нөлөөлдөг. Бүрэн цэнэглэгдсэн эсүүд нь дунд зэргийн ачаалалтай үед тогтвортой хүчдэлийг хадгалж байдаг боловч гүн цэнэггүй болсон эсүүд (цэнэглэх төлөвийн 20% -иас бага) дотоод эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь батерей дуусах үед хүчдэлийн уналт хурдасч, ашиглах боломжтой хүчин чадлыг нэрлэсэн хүчин чадлын эцсийн 20-30% -иар бууруулдаг.

Батерейны удирдлагын систем нь хүчдэлийн уналтын нөлөөг удирдахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цэнэглэх үед идэвхтэй эсийн тэнцвэржүүлэлт нь цуврал{1}}холбогдсон эсүүдэд жигд хүчдэлийг баталгаажуулж, сул эсүүдийг багцын гүйцэтгэлийг хязгаарлахаас сэргийлдэг. Цэнэглэх үед BMS нэгжүүд ачааллын дор хүчдэлийг хянадаг бөгөөд энэ нь багцын хүчдэл нь хязгаарын босго хэмжээнээс дээш хэвээр байсан ч-хувь бүрийн эсүүдийг хэт цэнэггүй болгохоос сэргийлдэг.

Сав баглаа боодол угсралтын явцад үүрний тохируулга нь хүчдэлийн уналтын зөрүүг багасгадаг. Ижил багтаамж, дотоод эсэргүүцэл, өөрөө цэнэггүй{1}}хүчтэй эсүүд ачааллын дор жигд ажилладаг. Тохиромжгүй эсүүд нь хүчдэлийн уналтын хэлбэлзлийг бий болгож, бүхэл бүтэн багцыг хамгийн сул эсийн гүйцэтгэлээр хязгаарлаж, илүү хүчтэй эсийн хүчин чадлыг алддаг.

Түр зуурын хүчдэлийн уналт нь тогтвор-төлөв байдлын тооцооноос ялгаатай. Моторын асаах гүйдэл эсвэл конденсаторын гүйдэл нь богино хугацааны өндөр{2}}гүйдлийн нөхцөлийг бий болгож, хүчдэлийн уналт хүлээн зөвшөөрөгдөх хэмжээнд байсан ч мэдрэмтгий{3}}хүчдэлийн уналтад хүргэж болзошгүй. Хэдхэн секундын турш гүйдэл нь хэвийн ажиллагааны гүйдлээс 5-7 дахин их байж болно.

Хувьсах гүйдлийн систем дэх гармоник гажуудал нь хүчдэлийн уналтын шинжилгээг төвөгтэй болгодог. Хувьсах давтамжийн хөтчүүд гэх мэт-шугаман бус ачаалал нь тогтмол гүйдлийн утгаас давсан дамжуулагчийн үр дүнтэй эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг гармоник гүйдлийг үүсгэдэг. Гармоник давтамж дээрх арьсны эффект нь гүйдлийг дамжуулагчийн гадаргуу руу шахаж, үр дүнтэй хөндлөн огтлолын талбайг - бууруулдаг.

Хүчдэл зохицуулах төхөөрөмж нь чухал хэрэглээнд хүчдэлийн уналтыг нөхөж чаддаг. Автомат хүчдэлийн зохицуулагч нь нэмэлт алдагдал, зардал үүсгэдэг хэдий ч оролтын өөрчлөлтөөс үл хамааран гаралтын хүчдэлийг тогтмол байлгадаг. Тасралтгүй тэжээлийн хангамж нь хүчдэлийн зохицуулалт болон нөөц хүчийг хоёуланг нь хангаж, хүчдэлийн уналт, тасалдлаас эмзэг ачааллыг хамгаалдаг.

Эрчим хүчний хүчин зүйлийн залруулга нь өгөгдсөн цахилгаан дамжуулах гүйдлийн хэмжээг бууруулж, хүчдэлийн уналтыг шууд бууруулдаг. Конденсаторын банкууд нь индуктив ачааллын реактив гүйдлийг нөхөж, дамжуулагчдад нийт гүйдэл, хүчдэлийн уналт багатай илүү бодит хүчийг дамжуулах боломжийг олгодог.

Зайны систем дэх ухаалаг цэнэглэх алгоритмууд нь цэнэгийн хугацаа, хүчин чадалд хүчдэлийн уналтын нөлөөллийг багасгадаг. Олон үе шаттай цэнэглэх протоколууд нь ачаалал дор байгаа үүрний хүчдэлд тулгуурлан гүйдлийг тохируулж, хэт их хүчдэлийн өсөлтөөс урьдчилан сэргийлж, цэнэгийг дутуу дуусгахаас сэргийлдэг. Энэ нь эсийг хэт хүчдэлийн стрессээс хамгаалахын зэрэгцээ эрчим хүчний дамжуулалтын үр ашгийг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг.

Системчилсэн туршилт нь хүчдэлийн уналтын эх үүсвэрийг тусгаарладаг. Ачаалалтай, хэмжих хүчдэл бүхий тэжээлийн эх үүсвэрээс эхэлнэ. Хэлхээний -үндсэн салгах, түгээлтийн самбар, салаа таслуур, гаралт, ачааллын терминал-цэг бүр дээр хүчдэл бичих явц. Хоёр дараалсан хэмжилтийн цэгүүдийн хоорондох мэдэгдэхүйц уналт нь асуудлын талбарыг тодорхойлдог.

Дулааны дүрслэл нь далд холболтын асуудлуудыг илрүүлдэг. Хэт улаан туяаны камер нь өндөр эсэргүүцэлтэй холболтыг илтгэх халуун цэгүүдийг алдаа гаргахаас өмнө илрүүлдэг. Орчны температур 20-30 хэмээс дээш байгааг харуулсан холболт нь яаралтай анхаарал тавих шаардлагатай. 50 хэмээс дээш температурын зөрүү нь яаралтай засвар хийх шаардлагатай ноцтой аюулыг илэрхийлдэг.

Ачаалах одоогийн баталгаажуулалт нь тооцоолол бодит байдалтай нийцэж байгааг баталгаажуулдаг. Ашиглалтын оргил үеийн үед хэмжигч хэмжигч нь гүйдлийн бодит гүйдлийг харуулж байна. Тоног төхөөрөмжийн техникийн үзүүлэлтүүд нь бодит{2}}дэлхийн гүйдлийг, ялангуяа хүчдэлийн уналтыг үүсгэдэг моторын гүйдэл эсвэл конденсаторыг цэнэглэх гүйдлийг дутуу үнэлж болно.

Хүчдэл буурах шинж тэмдэг нь бусад цахилгааны асуудлыг дуурайдаг. Бүдгэрэх гэрэл нь хүчдэлийн уналтыг илтгэх боловч сул саармаг холболт, бага хэмжээний үйлчилгээний орц, цахилгаан хангамжийн асуудал зэргийг илтгэнэ. Ачааллын дор системчилсэн хүчдэлийн хэмжилт нь эдгээр шалтгааныг ялгадаг.

Батерейны оношилгоо нь тусгай арга барил шаарддаг. Хяналттай цэнэгийн хурдаар хүчин чадлын туршилт хийх нь хэт их дотоод эсэргүүцэлтэй эсүүдийг илрүүлдэг. Ачаалалгүй нөхцөлтэй харьцуулахад ачаалал багатай-хүчдэл багатай байгаа үүр нь дотоод эсэргүүцэл нэмэгдэж байгааг илтгэж, багцын гүйцэтгэлийг сэргээхийн тулд солих шаардлагатай.

Voltage Drop

RV болон далайн цахилгаан систем нь ихэвчлэн хүчдэлийн уналттай тулгардаг. Агааржуулагч, богино долгионы зуух зэрэг өндөр хүчин чадалтай төхөөрөмжүүдтэй -хамсарвал батарейгаас ачаалал хүртэл урт кабель урсдаг нь хүчдэлийн уналт үүсгэдэг. 20 ампераар тэжээх 10 AWG утсаар 30 фут гүйх нь 12 В системд (10% алдагдал) ойролцоогоор 1.2 В-ын уналтад хүргэдэг боловч 24 В системд (5% алдагдлыг) зохицуулах боломжтой.

Нарны эрчим хүчний суурилуулалт нь самбараас цэнэглэгч, батерейгаас инвертер хүртэлх хүчдэлийн уналтыг тооцох ёстой. Цэнэглэгчээс 100 фут зайд байрлах нарны зай нь дамжуулагчийн хэмжээг нарийн тооцоолохыг шаарддаг. 30А, 24 В-ын системийн хувьд 200 футын тойрог замд (хавтан руу болон түүнээс гарах) хүчдэлийн уналтыг 2% -иас бага байлгахын тулд 6 AWG утас шаардлагатай.

Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батарей нь өндөр хүчдэлийн уналт-нүүдийн жишээ юм. Орчин үеийн цахилгаан машинууд хурдатгалын үед 300{7}}400 ампер зарцуулдаг. 10 миллиом илүүдэл эсэргүүцэл ч гэсэн оргил гүйдлийн үед 3-4V уналтыг бий болгож, боломжит хүч болон хүрээг бууруулдаг. Үйлдвэрлэгчид хэт авианы гагнуур, оновчтой шинийн загварыг ашиглан бага эсэргүүцэлтэй холболтод ихээхэн хөрөнгө оруулалт хийдэг.

Өгөгдлийн төвийн эрчим хүчний хуваарилалт нь төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаанд хүчдэлийн уналтад нөлөөлдөг болохыг харуулж байна. 200-240 В-ын ажиллах хүчин чадалтай серверийн тэжээлийн хангамж нь 200 В-оос доош хүчдэлийн уналтанд хурдан элэгддэг. Үнэтэй тоног төхөөрөмжийг хамгаалах, найдвартай ажиллагааг хангахын тулд байгууламжууд хүчдэлийн уналтыг 2% -иас доош байлгадаг.

Аж үйлдвэрийн моторын хэрэглээ нь хүчдэлийн уналт нь бүтээмжид хэрхэн нөлөөлж байгааг харуулдаг. 8% хүчдэлийн уналттай 460 В мотор зөвхөн 423 В хүлээн авдаг. Энэ бага хүчдэл нь гүйдлийн хүчийг ойролцоогоор 9% нэмэгдүүлж, хөдөлгүүрийн ороомог дахь дулааныг 19% (I²R алдагдал) үүсгэдэг. Энэ хослол нь моторын үр ашгийг 3-5% -иар бууруулж, тусгаарлагчийн эвдрэлийг хурдасгадаг.

Үндэсний цахилгааны дүрэмд хүчдэлийн уналтыг салбар хэлхээнд 3%, тэжээгч болон салбар хэлхээнд 5% хүртэл хязгаарлахыг зөвлөж байна. 120 В-ын системүүдийн хувьд энэ нь тусдаа хэлхээнд 3.6 В-оос ихгүй уналт, нийт 6 В гэсэн үг юм. Мэдрэмтгий электроникийн хувьд 1.5-2.5% -ийн хатуу хязгаарлалт шаарддаг.

Дамжуулагчийн уртын дагуу хүчдэлийн уналт шугаман нэмэгддэг. Утасны уртыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх нь ижил гүйдлийн ачааллын үед хүчдэлийн уналтыг хоёр дахин нэмэгдүүлдэг. Энэ пропорциональ хамаарал нь кабелийн урт гүйдэл нь хүчдэлийн уналтын зөвшөөрөгдөх түвшинг хадгалахын тулд илүү том утсан хэмжигч шаарддаг гэсэн үг юм.

Хэт их хүчдэлийн уналт нь шууд гэмтэл учруулах нь ховор боловч хэд хэдэн механизмаар элэгдлийг хурдасгадаг. Хүчдэл ихэссэнээс моторууд хэт халж, электрон төхөөрөмжүүд{1}}тодорхойгүй-хүчдэлээс болж стресст орж, батерейг цэнэглэх асуудал үүсдэг. Өндөр хүчдэлийн уналттай тогтвортой ажиллагаа нь төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг мэдэгдэхүйц богиносгодог.

Тогтмол гүйдлийн хэлхээний хувьд: Хүчдэлийн уналт=Гүйдэл × Эсэргүүцлийг ашиглана уу. Утасны хэмжигч хүснэгтээс дамжуулагчийн эсэргүүцлийг олж (1000 фут тутамд ом), бодит уртаар үржүүлж, дараа нь ачааллын гүйдлээр үржүүлнэ. Онлайн тооцоолуур нь утасны үзүүлэлтүүдийг автоматаар зохицуулах замаар хувьсах гүйдлийн болон тогтмол гүйдлийн хэлхээний хувьд энэ процессыг хялбаршуулдаг.

Гол арга хэмжээ

Хүчдэлийн уналт нь цахилгаан хэлхээгээр гүйдэл гүйх үед дамжуулагчийн эсэргүүцлийн улмаас үүссэн хүчдэлийн бууралт юм.

Хүчдэл буурахад нөлөөлдөг үндсэн хүчин зүйлүүд нь дамжуулагчийн урт, утас хэмжигч, материалын төрөл, ачааллын гүйдлийн хэмжээ юм.

Стандарт зөвлөмжүүд нь хүчдэлийн уналтыг эх үүсвэрийн хүчдэлийн 3-5% хүртэл хязгаарладаг боловч эмзэг төхөөрөмжид илүү хатуу хязгаарлалт шаардлагатай байдаг.

Шийдэлд дамжуулагчийг нэмэгдүүлэх, системийн хүчдэлийг нэмэгдүүлэх, эсэргүүцлийг багасгахын тулд оновчтой хэлхээний чиглүүлэлт орно

Батерейны литийн системүүд нь гүйцэтгэлд нөлөөлдөг дотоод эсийн эсэргүүцэл ба харилцан холболтын чанараас үүдэлтэй өвөрмөц сорилтуудтай тулгардаг.