hoe bereken je de klemspanning?

Question

Ik heb een opgave waarmee ik maar niet opgang kan komen
De vraag gaat als volgt:

Onderzoekers van het Energie Kenniscentrum willen een boot laten varen op een lithium-ijzerfosfaataccu (LiFePo-accu). Deze accu zal bestaan uit negen cellen in serie. De gegevens van de cellen hebben ze uit een datasheet gehaald:

Elke cel geeft onbelast een spanning van 3,2 V.
Elke cel heeft een inwendige weerstand van 0,9 mOhm.
Elke cel heeft een capaciteit van 10 Ah.
De elektromotor zal direct worden aangesloten op de accu. Het is een hoogefficiënte permanent-magneet DC-motor met een efficiency van 93 %. Voor het aansluiten van de motor op de accu wordt een aluminium kabel gebruikt met een oppervlak van 50 mm2 en de plus- en minkabel hebben beide een lengte van 45 centimeter. Tijdens het varen hebben de onderzoekers enkele metingen kunnen uitvoeren. De stroom door de pluskabel is 183 ampère. Het toerental is stabiel op 1230 omwentelingen per minuut

Hoe kan ik hiervan de klemspanning bereken?
De formule die bij mij bekend is Uk = I * Ru.
Maar wat is de uitwendige weerstand?
Als iemand mij kan helpen met deze vraag kan ik weer opgang komen met deze vraag

Alvast hartstikke bedankt!

 · Accepted Answer

De klemspanning op de motor is gelijk aan:
de spanning van de onbelaste accu (9 x 3,2V = 28,8 Volt)
minus de spanningsval over de accu (183 x 9 x 0,0009 = 1.4823 Volt)
De belaste accu geeft dus nog een spanning af van 27,3177 Volt.

Er is ook nog enige spanningsval over de aluminium aansluitkabels.
Eerst de weerstand, daarvoor hebben we de soortelijke weerstand van aluminium nodig.
Die is weliswaar niet gegeven, maar dit wordt misschien verondersteld bekend te zijn.
Even opgezocht: dat is 2,65.10^-8 Ohmmeter  (Ω.m)
De lengte is 2 x 0,45 m = 0,9 meter.
De kabeldiameter = 50 mm^2
De formule (Wet van Pouillet) geeft de weerstand:
R = (soortelijke weerstand x lengte in meter) : doorsnede in m^2
R = (2,65.10^-8 x 0,9) : 0,00005 = 0,000477 Ohm.
Spanningsval over de aansluitkabels is dus (I.R) 183 x 0,000477 = 0,087291 Volt.

Blijft over voor de klemspanning op de motor: 27,3177 - 0,087291 = 27,230409 Volt.

Volgens mij zijn dus niet alle gegeven waarden nodig voor deze berekening zoals het vermogen van de accu, toerental en efficiency van de motor, en ontbreekt de weerstandwaarde van aluminium.

hoe bereken je de klemspanning?

Het beste antwoord

Weet jij het beter..?