Калькулятор просадки и потерь в силовом тракте

Как это считается

Сопротивление медного провода — удельное сопротивление, умноженное на длину и делённое на сечение. Ток идёт туда и обратно, поэтому длина в расчёте удваивается: полметра трассы — это метр меди.

Удельное сопротивление меди при 20 °C равно 0,0175 Ом·мм²/м и растёт примерно на 0,39 % на каждый градус. Провод под нагрузкой греется, поэтому в поле температуры стоит не воздух в цеху, а сам проводник: 40 °C — обычное дело для лучей под током.

Разъём добавляет переходное сопротивление на каждый контакт, а контактов в разъёме два — плюс и минус. Значения для XT взяты из паспортов AMASS: в наших карточках у XT30 0,65–0,8 мОм, у XT60 0,3–0,5 мОм, у XT90 0,3 мОм. Для AS150 и крупнее паспортной цифры у нас нет — 0,2 мОм в списке это оценка.

Почему это важнее, чем кажется

Потери растут квадратом тока. Удвоили ток — потери выросли вчетверо. Тракт, который на 60 А терял три ватта, на 120 А потеряет двенадцать, и разъём из тёплого станет горячим.

Просадка напряжения бьёт дважды: регулятор недополучает напряжение и раньше уходит в ограничение, а система защиты видит просевшее напряжение и считает батарею разряженной. На тяжёлых аппаратах именно длинная трасса до дальнего луча первой уводит аппарат на посадку по низкому напряжению.

Что делать с результатом

Просадка до 1 % от напряжения сборки — норма. От 1 до 3 % — терпимо на коротких пиках, но не в длительном режиме. Больше 3 % — трассу нужно менять: увеличить сечение, укоротить путь или разнести ток на два провода.

Удвоение сечения делит потери пополам. Переход с AWG 12 на AWG 10 — это около 17 г меди на каждый метр провода и минус 37 % потерь: на коротких трассах тяжёлых аппаратов обмен обычно выгодный, на длинных лучах его считают по массе.

Разъём выбирают по току, а не по массе: XT60 на 60 А греется почти вдвое сильнее, чем XT90 на том же токе, а XT30 на таких токах не рассчитан вовсе.