ทำไมเครื่องมือที่ทรงพลังกว่าจึงใช้แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า

10

AFAIK ผู้ผลิตเครื่องมือไฟฟ้าไร้สายชั้นนำของโลกผลิตเครื่องมือไฟฟ้าไร้สายหลายสายที่มีแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นในปัจจุบัน Bosch ผลิตเครื่องมือที่มีแบตเตอรี่ Li-Ion ที่มีเอาต์พุต 10,7V, 14,4V, 18V และ 36V และแรงดันไฟฟ้ายิ่งสูงเท่าเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

ตอนนี้เครื่องมือเหล่านั้นใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ที่ประกอบจากเซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า (เช่น 3,7 โวลต์สำหรับเซลล์ Li-Ion ที่ฉันเดา) และเซลล์เชื่อมต่อตามลำดับจนกว่าจะถึงแรงดันเป้าหมาย

พวกเขาสามารถเชื่อมต่อเซลล์แทนในแบบคู่ขนาน พวกเขาจะมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน แต่กระแสสูงขึ้นและนั่นจะให้พลังงานที่สูงขึ้นอีกครั้ง

ทำไมพวกเขาถึงเลือกแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าเดียวกันและกระแสที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้พลังงานที่สูงขึ้นในเครื่องมือไฟฟ้า?

power batteries

— sharptooth
แหล่งที่มา

5

โหวตให้เปิดใหม่ @Kortuk คุณอาจไม่ได้ปิดถ้าเครื่องมือของบ๊อชไม่ได้พูดถึง เป็นคำถามที่ดีสำหรับ EE IMO: ทำไมเซลล์ในอนุกรมและไม่ขนานกัน

— stevenvh

5

@Kortuk: แอปพลิเคชันอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคมีเป็นตัวอย่างเท่านั้น ฉันไม่สามารถเห็นได้ว่าทำไมมันไม่ใช่คำถามวิศวกรรมไฟฟ้าที่บริสุทธิ์

— sharptooth

7

กระบวนการนี้ไม่ควร "รอให้ปิดการโหวตอย่างเพียงพอเพื่อปิด" แทนที่จะ "รอการลงคะแนนเปิดใหม่เพียงพอ" หลังจากบังคับให้ปิดลงหรือไม่

— endolith

4

@Kortuk ปิดบางสิ่งไม่ได้ลงคะแนน การลงคะแนนจะระบุความเห็นส่วนตัวของคุณและการลงคะแนน (1) ปิดการลงคะแนนด้วยตัวคุณเอง ในการพูดว่าสิ่งที่คุณทำคือ "ไม่ถาวร" พลาดจุด - มีสิ่งกีดขวางที่อาจเกิดขึ้นได้ระหว่างสิ่งที่เปิดอยู่จนกระทั่งมีคนมากพอที่จะตัดสินใจปิดมันและบางสิ่งที่ถูกปิดจนกว่าผู้คนจะตัดสินใจเปิดใหม่ .

— Chris Stratton

1

ถ้อยคำมีความแตกต่างอย่างสิ้นเชิง แต่นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมคุณถึงใช้แบตเตอรี่ซีรี่ส์ในแบบขนาน ฉันจะพยายามหาลิงค์เพื่อแชร์ในภายหลัง กรุณาอย่าลังเลที่จะติดต่อฉันในการแชทหากคุณต้องการที่จะหารือเกี่ยวกับเรื่องนี้มากขึ้น

— Kortuk

11

แมตต์อธิบายแล้วว่าการใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นคุณจะมีในปัจจุบันที่ต่ำกว่าสำหรับระดับพลังงานเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าสายไฟที่บางและหนักกว่าซึ่งหมายถึงการประหยัด (ทองแดงมีราคาแพง) คุณอาจต้องใส่ใจกับฉนวนที่ดีกว่าแต่นั่นไม่ได้มีประโยชน์มากกว่าที่กล่าวไว้

นอกจากนี้ยังเป็นมากง่ายต่อการเซลล์ขึ้นในซีรีส์กว่าขนาน เมื่อวางไว้ในแบบคู่ขนานแรงดันไฟฟ้าที่จะต้องมีการเท่ากับมิฉะนั้นคุณจะมีกระแสสูงวิ่งออกมาจากเซลล์หนึ่งไปยังที่อื่น ๆ ที่ก่อให้เกิดการสูญเสียพลังงานขนาดใหญ่และลดชีวิตของเซลล์

— stevenvh
แหล่งที่มา

+1 อีกเหตุผลหนึ่งที่ฉันคิดคือความง่ายในการสร้างคอนเวอร์เตอร์จากแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

— เคนนี

1

@ kenny - เปรียบเทียบกับตัวแปลงบั๊กบูสต์ใช่ เปรียบเทียบกับบูสเตอร์แปลงหมายเลข หลังไม่ซับซ้อนกว่าตัวแปลงบั๊ก และฉันคิดว่านี่เก่ากว่า switchers ด้วย

— stevenvh

2

ตัวแปลงบูสเตอร์มาตรฐานมีปัญหาอย่างหนึ่งที่ทำให้เจ้าชู้บูสต์บูสต์และ SEPIC ไม่มี: พวกมันจะส่งผ่านกระแสไปยังโหลดเมื่อตัวแปลงไม่ได้เปลี่ยนทำให้ไม่สามารถปิดการทำงานได้อย่างง่าย ในข่าวอื่น ๆ ทุกคำที่เป็นตัวหนาทำให้มันตาดยากที่จะอ่าน ; p

— Mike DeSimone

@ ไมค์ - ฉันมักใช้คำที่เป็นตัวหนาเพื่อเน้นคำสำคัญและฉันไม่เคยมีข้อร้องเรียนใด ๆ ฉันอาจจะมากเกินไปที่นี่เล็กน้อย แต่ใช่แล้วชีวิตอาจเป็นเรื่องยาก! :-)

— stevenvh

@stevenvh ฉันไม่ได้ถามคำตอบของคุณเพราะฉันรู้จากประสบการณ์ของฉันนี้เป็นจริง อย่างไรก็ตามฉันไม่สามารถหาวิธีแสดงให้เห็นถึงคณิตศาสตร์นี้ได้ คุณช่วยยกตัวอย่างได้ไหม

— MGZero

6

TLDR: แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับรอบต่อนาทีที่สูงขึ้น

ฉันไม่เห็นด้วยกับข้อโต้แย้งประสิทธิภาพทองแดง (ด้านบน / ด้านล่าง)

เหตุผลเดียวคือกลับ EMF ของมอเตอร์ที่สูงรอบต่อนาที ไม่ว่าแบตเตอรี่จะสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้เท่าไรกระแสไฟฟ้าจะแปรเปลี่ยนเป็นแรงบิดสำหรับมอเตอร์ แต่ไม่ใช่ความเร็ว ที่ความเร็วสูงสุดมอเตอร์แบบไม่สูญเสียทางทฤษฎีจะมีแรงดันย้อนกลับเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายและสิ้นเปลืองกระแสไฟฟ้าที่เข้าใกล้ศูนย์ในขณะที่มีแรงบิดเป็นศูนย์

เครื่องมือไฟฟ้าที่สูงขึ้นอาจมีความเร็วรอบต่อนาทีสูงขึ้นตัวเลขความเร็วรอบการหมุนและพวกเขาต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น

ฉันชอบคำตอบนี้ ถ้าคุณคิดว่าทองแดงจะมีแรงแม่เหล็กน้อยกว่า = คุณต้องใช้แรงแม่เหล็กมากขึ้น ฉันคิดว่ามวลทองแดงทั้งหมดยังคงเท่าเดิม แม้ความเร็วรอบต่อนาทีสามารถแก้ไขได้ด้วยการใส่เกียร์ฉันคิดว่าเครื่องมือส่วนใหญ่ลดความเร็วลง

— russ_hensel

1

ฉันตรวจสอบกับเว็บไซต์ Bosch Professional Tools - RPM ไม่แตกต่างกันมากสำหรับสายผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน เหตุผลก็คือ RPM ที่สูงมากนั้นไร้ประโยชน์ - สกรูสำหรับขับเป็นไปไม่ได้ที่ RPM ที่สูงมากและการขุดเจาะทำให้เกิดความร้อนจำนวนมากซึ่งทำลายทั้งวัสดุและดอกสว่าน

— sharptooth

5

ด้วยเหตุผลเดียวกับที่ บริษัท ผลิตไฟฟ้าส่งพลังงานทั่วประเทศไปหลายแสนโวลต์แทนที่จะทำทุกอย่างที่ 110/230 โวลต์

แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นหมายถึงกระแสไฟฟ้าที่ต่ำลงสำหรับปริมาณพลังงานเท่ากัน

กระแสไฟที่ต่ำกว่าหมายถึงส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กลงและสายไฟที่บางกว่าทำให้มีราคาถูกลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ตัวอย่างเช่นใช้มอเตอร์ DC

สำหรับมอเตอร์ 12V เพื่อพัฒนาพลังงานจำนวนเท่ากันกับมอเตอร์ 24V มันจะต้องทำการดึงกระแสไฟสองเท่า นั่นหมายความว่าขดลวดในมอเตอร์จะต้องประกอบด้วยลวดที่หนากว่า สิ่งนี้จะเพิ่มทั้งขนาดและราคา

บริษัท ผลิตไฟฟ้าถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าที่แรงดันสูงดังนั้นกระแสไฟฟ้าต่ำจึงสามารถใช้สายเคเบิลขนาดเล็กได้ มันเป็นหลักการเดียวกันทั้งหมด

— Majenko
แหล่งที่มา

3

ยิ่งแรงดันไฟฟ้าสูงเท่าไรกระแสไฟฟ้าก็จะน้อยลงเท่านั้น เมื่อคุณดูดกระแสไฟฟ้าจำนวนมากจากแบตเตอรี่คุณจะสร้างพื้นที่ที่เปลี่ยนแปลงภายใน นั่นนำไปสู่ประสิทธิภาพที่แย่ลง

— Mario Vernari
แหล่งที่มา

ฉันไม่เห็นสาเหตุของปัญหานี้ ตอนนี้ฉันมีเซลล์จำนวนมากพร้อมกันดังนั้นแม้ว่าฉันจะระบายมากขึ้นจากแพ็คฉันยังคงระบายเหมือนกันจากแต่ละเซลล์

— sharptooth

@ sharptooth - การวางเซลล์ในแนวขนานนั้นไม่ใช่ความคิดที่ดีลองดูคำตอบของฉัน

— stevenvh