Bestimmung des maximalen Stroms durch 18-Gauge-Draht im Roboterarm

Drei Dinge zu beachten:

Die maximale Amperezahl für die Chassisverkabelung ist ebenfalls eine konservative Bewertung,

Die AWG-Richtlinien sind sehr CYA. Es sagt 16A, aber das ist wahrscheinlich irgendwo zwischen 60% und 90% dessen, was es tatsächlich bewältigen kann.

aber ist für die Verdrahtung in der Luft gedacht und nicht in einem Bündel.

Mehrere miteinander verbundene 18-Gauge-Drähte haben eine geringere (herabgesetzte) Kapazität als ein einzelnes 18-Gauge-Kabel. Und in einem Rohr weniger als in freier Luft.

Bei kurzen Kabellängen, wie sie in Batteriepacks verwendet werden, sollten Sie den Widerstand und die Last mit Größe, Gewicht und Flexibilität abwägen.

Aber das Größte ist wirklich deine Bewerbung ! Die Länge ist minimal, wahrscheinlich 1 Meter (plus Rückweg, also 2 Meter), daher ist der Drahtwiderstand minimal, was einen sehr geringen Spannungsabfall bedeutet.

Aber wie viele Stromkabel gibt es? Ist jeder Motor einzeln verkabelt?

Läuft die volle Stromstärke über die gesamte Länge der Kabel? Gehen die 5 Ampere für den Computer tatsächlich über den Arm oder an der Basis? Kann es einzeln mit Strom versorgt werden?

Welche Einschaltdauer ist zu erwarten? Wie oft werden die Motoren eingeschaltet? Wie lange wird das gesamte Setup eingeschaltet sein?

Zum größten Teil benötigen Sie einen Schaltplan. Ein Plan, wie alles miteinander verbunden ist. Ohne das können Sie nicht wirklich wissen, was Sie in Bezug auf die Drahtgröße benötigen. Ein Schema für den Roboterarm wäre der beste Ausgangspunkt.

Obwohl der 18AWG-Kupferdraht bis zu 16 A unterstützen kann, gibt es bestimmte Derating-Faktoren, die Sie bei der Berechnung seiner Strombelastbarkeit berücksichtigen müssen. Ein Faktor ist die Umgebungstemperatur. Die Strombelastbarkeit von Kupfer ändert sich mit der Temperatur, und daher muss Ihrem Design ein gewisser Spielraum hinzugefügt werden, um diese Verluste auszugleichen.

Ein weiterer Faktor, den Sie berücksichtigen müssen, ist die Anzahl der Drähte, die Sie verwenden, um die erforderliche Strommenge zu führen. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass der durch den Draht fließende Strom auch etwas Wärme erzeugt, die in den Leitern abgeführt wird.

Weitere Einzelheiten zu den Derating-Faktoren und deren Anwendung auf Ihr Design finden Sie hier

Kommen wir nun zu dem spezifischen Problem, das Sie hier erwähnt haben. Die maximale Leistung, die Sie für das System im schlimmsten Fall berechnet haben, beträgt ~ 12 A. Während ein 18AWG-Kabel bis zu maximal 16A unterstützen kann. Nachdem Sie die Herabsetzungsfaktoren (die für Ihr Szenario gelten) in der Berechnung angewendet haben, stellen Sie möglicherweise fest, dass die Strombelastbarkeit des Kabels für Ihr Design nicht ausreicht. Dann können Sie sich für eine der beiden Möglichkeiten entscheiden -

1. Erhöhen Sie die Anzahl der 18AWG-Drähte, um die Stromkapazität zu erhöhen
2. Ändern Sie die Drahtstärke auf einen besseren Wert (16 AWG oder so).

Die Strombelastbarkeit eines Leiters ist grundsätzlich eine Frage des Wärmemanagements. Wenn ein Großteil der Last die Motoren sind und sie eine kurze Einschaltdauer haben, können Sie eine viel größere Last aufnehmen, als das Buch sagt - die Tabelle, die Sie lesen, ist wahrscheinlich ein Worst-Case-Wert. Oder wenn der Leiter freigelegt ist und sich die Maschine in der Arktis befindet, können Sie mehr Strom verbrauchen als in Dubai.

Es ist jedoch im Allgemeinen eine sehr schlechte Idee, elektrische Geräte an ihre Grenzen zu bringen. Datenbanken fangen bei Überlastung nicht an zu brennen, Netzteile schon. Und ein Roboterarm ist eher irgendwann überlastet.