Kabeldurchmesser -> max Strom + Spannungsabfall...

[Willa]

Hallo!
Ich möchte bei meinem Roboter Gewicht sparen (überall...). Ein Brushlessmotor (12.6V) zieht max 8 A (kurzzeitig, sonst so ca. 5 A) und ist per 20cm langen Kabeln mit dem Regler verbunden. Umgebungstemperatur: zwischen 0°C und 30°C. Meine Frage: Wie dünn dürfen die Zuleitungskabel sein? Reichen 0.75mm² Litze noch aus? Geht es sogar noch dünner... (0.5mm²)? Wo finde ich die Formeln um mir das selber auszurechnen...?
Vielen Dank für eure Hilfe!

[PICture]

Hallo Willa!

Ich habe vor zig Jahren gelernt, dass wenn eine Leitung sich nicht erwärmen darf, eine Faustregel 5A / mm² ist.

MfG

[Willa]

Hi PICture!
Danke für deine Antwort. Bei dieser Regel ist bestimmt eine mindestens 100%ige Sicherheit drinnen... Die würde ich aber gerne weglassen.... Wenn der Motor mehr als 10A zieht ist sowieso irgendwas kaputt, da machts dann auch nichts mehr wenn das Kabel durchbrennt (wird alles im Freien betrieben)...

[heliminator]

Hi William,

hochflexible Kupferlitze ist vom Hersteller mit max. 7,5A Dauer bei 0,5mm^2 angegeben, das steht auf einer Tüte/Beschriftung drauf, die ich hier habe.
Mit 0,75er wärst Du sicher gut beraten, damit sollten bis zu 15A Dauer drin sein, und ist vom Gewicht her auch noch ziemlich niedrig. Die 0,5er ginge auch noch, ist aber schon am oberen Ende...

Im Netz habe ich allerdings auch noch nicht wirklich was verlässliches gefunden, ich kenne die Regel mit 10A pro einem mm^2....

[askazo]

Hier mal die Formel für den Spannungsabfall auf dem Leiter bei Gleichstrom:

∆U = (2*l*I)/(ϰ*q)
mit ϰ = 58m/Ω*mm²

bei einer Leitungslänge von 20cm und einem Strom von 5A hättest Du bei 0,5mm² also einen Spannungsabfall von 69mV, bei 0,75mm² wärens 46mV. Die Verlustleistung läge bei 345mW bzw. 230mW. Da dürfte sich also auch noch nicht allzu viel erwärmen. Ich denke, 0,5mm² kannst Du ruhig nehmen.

Gruß,
askazo

Gruß,
askazo

[Willa]

Hi!
Danke für deine Antwort. Ich habe auch mal mit dem spezifischen Widerstand von Kupfer gerechnet:
p = 0.0178 Ohm*mm²/m für Kupfer bei 20°C
Wenn ich nun eine 0.14mm² Litze nehme komme ich auf einen Widerstand von 0.038 Ohm. Das wäre ein Spannungsabfall von 0.38V bei 10A. das wären dann 3.8W Verlustleistung.... Keine Ahnung ob das viel ist... Wahrscheinlich schon, dann nehme ich halt 0.5mm².
Mir ist ausserdem unklar wie sich der Strom auf die 3 Kabel des Brushlessmotors verteilt und was für eine Spannung da überhaupt anliegt... Ich probiers einfach mal :-D

[Besserwessi]

Die 3,8 W für 20 cm Kabel sind etwas viel. Das wären fast 200 mW pro cm. Verglichen mit den 1/4 W widerständen ist das doch etwas wenig um die Wärme abzuführen.

Probieren ist wohl der richtige Weg. So teuer sind 20 cm Litze ja auch nicht.

[oberallgeier]

Hi Willa,

... Ich probiers einfach mal ...

Schön - und wie ich Dich kenne, wirst Du uns nach dem Test sicher noch kurz berichten. Ich hatte ja versucht, für eine Antwort (m)ein etwas längeres Berechnungsblatt für konvektive Wärmeabfuhr von horizontalen Rohren mit Heizfluid für diese Frage ingang zu setzen - aber bei Deinen Abmessungen streikt das merklich *gggg*. Na ja, Rohre in der Industrie und 0,5 mm² Litze - das sind doch schon Welten !

[recycle]

Probieren ist wohl der richtige Weg. So teuer sind 20 cm Litze ja auch nicht.

Ich bin mir sicher Willa macht sich da auch mehr Gedanken um den Rest des Tricopters der im Zweifelsfall mit der durchgeschmorten Litze zusammen vom Himmel fällt.

[Willa]

Schön - und wie ich Dich kenne, wirst Du uns nach dem Test sicher noch kurz berichten.

Ja, das kann aber ein Weilchen dauern... ich möchte das ganze Chassis nochmal neu konstruieren. Der Copter war stabiler geworden als geplant, durch eine intelligentere Konstruktion (die mir nun durch probieren möglich geworden ist...) möchte ich gerne 200 g Gewicht einsparen. Ein kleinerer Akku kommt auch rein.

Ich bin mir sicher Willa macht sich da auch mehr Gedanken um den Rest des Tricopters der im Zweifelsfall mit der durchgeschmorten Litze zusammen vom Himmel fällt.

Jo, das stimmt :-D. Aber da gehe ich natürlich vorher auf Nummer sicher und teste das. Wollte nur einen groben Anhaltspunkt finden bei dem ich die Tests starten kann. Den hab ich ja nun!