Кабели и конектори за захранване: важно е да ги изберете правилно за електрическите машини
Внимателно избираме батерията, мотора и контролера, а след това ги свързваме с наличните компоненти. Често срещана грешка: кабелите и конекторите, които пренасят целия ток на машината, често са тези, които прегряват, топят се или се повреждат. Това ръководство обяснява как да ги изберем правилно, с помощта на прост изчисление.
Същественото
- Един кабел с твърде малък диаметър се нагрява и води до загуба на напрежение, което от своя страна намалява мощността.
- Топлината, която се генерира, се увеличава пропорционално на квадрата на тока и пропорционално на дължината на кабела.
- Конекторът често е най-слабото място: контактът, прецизността на връзката и чистотата са също толкова важни, колкото и размерът му.
- Кабелите за фаза пренасят фазовия ток, който често е по-висок от тока на батерията.
Раздел, AWG (American Wire Gauge) и квадратен милиметър
Дебелината на кабела се определя от площта на медната жица в неговия напречен сечение, изразена в квадратни милиметри, или чрез американския стандарт AWG. Важно е да се отбележи, че скалата AWG е обърната: колкото по-малко е числото, толкова по-дебел е кабелът.
| AWG | Медна секция |
|---|---|
| 14 | 2,1 mm² |
| 12 | 3,3 mm² |
| 10 | 5,3 квадратни милиметра |
| 8 | 8,4 mm² |
| 6 | 13,3 квадратни милиметра |
| 4 | 21,2 квадратни милиметра |
За един и същ участък, кабел, състоящ се от многобройни тънки жички с изолация от силикон, е по-гъвкав и издържа по-добре на топлина от твърд кабел с обикновена изолация: това е видът кабел, който трябва да се използва при превозни средства, които вибрират.
Изчисленията, които са от значение: спад на напрежението и топлина
Медът има електрическа съпротивляемост от около 0,0172 ома на метър за квадратен милиметър сечение. Съпротивлението на един кабел е, следователно:
`съпротивление (Ω) = 0,0172 × дължина (m) ÷ сечение (mm²)`
Пример: връзка между батерията и контролера с дължина 1 метър, което означава 2 метра кабел в посока "към" и "обратно", с напречно сечение 8,4 mm², има съпротивление приблизително 0,0172 × 2 ÷ 8,4 ≈ 0,004 Ω. При 100 A, това води до загуба на напрежение от 0,4 V и разсейване на около 40 W топлина. При 200 A, загубата на напрежение се удвоява, а топлината се увеличава четири пъти: 160 W.
Две последствия:
- Намаляването на напрежението намалява напрежението, което е налично за мотора, и следователно скоростта и максималната мощност;
- Топлината омекотява изолацията, окислява контактите и ускорява износването на конекторите.
Токът, който един кабел може да понесе, зависи и от околната среда: кабел, разположен на открито, се охлажда по-добре, отколкото кабелен сноп, затворен в корпус. Таблиците с токове, предоставени от производителите, се базират на определени условия: винаги оставяйте запас.
Кабелите за фаза
Между контролера и мотора, токът е този на фазите. При стартиране и при изкачване, той може да бъде значително по-висок от тока, който се черпи от батерията: това е обяснено в нашия наръчник за контролери. Тези кабели трябва да бъдат поне толкова дебели, колкото тези на батерията, и възможно най-къси. При мотор с главина, те минават през кухата ос на мотора, което ограничава тяхното сечение: това е важен фактор, който трябва да се провери, преди да се увеличи тока.
Конекторите
Един конектор добавя малко съпротивление при контакт. Когато е нов и добре монтиран, това е незначително. Ако е износен, окислен или лошо закрепен, той може да стане най-горещата точка в цялата верига. Три семейства продукти са налични за леки превозни средства:
- цилиндричните конектори с щифтове (bullet), продавани по двойки, често използвани за връзка с фазите на двигателя, като например нашите конектори bullet 8 мм;
- конекторите за батерии с поляризиран корпус, които предотвратяват обръщането на полюсите;
- версиите, предотвратяващи искри, които включват резистор за предварително зареждане: те предотвратяват появата на искри при свързване, когато кондензаторите на контролера се зареждат рязко.
Запояване или спойване
Правилното пресоване с правилния инструмент и подходяща клема осигурява стабилен контакт, устойчив на вибрации. Добрата спойка осигурява отличен контакт, но прави кабела по-твърд в точката на спойката, където той може да се счупи под въздействието на вибрациите. Затова спойката се предпазва с термоустойчива обвивка, която поддържа кабела.
Съвет за сервиз.
Конектор, който се е прегреял (пластмаса деформирана, метал почернял), трябва да се подменя винаги по двойки, никога поединично: останалата част също е повредена и ще предизвика прегряване на новия конектор.
Добрите практики
- Кабелите за захранване трябва да бъдат възможно най-къси, като положителният и отрицателният кабел трябва да бъдат разположени един до друг, за да се намалят смущенията.
- Защитни елементи, предпазващи от остри ръбове, и закрепвания, предотвратяващи триенето.
- Необходим е предпазител или прекъсвач, съобразен с напрежението на батерията, за да се предпази окабеляването в случай на късо съединение.
- След първоначалните тестове, проверете визуално всички конектори. Ако един от конекторите е топъл, а останалите са студени, това може да сигнализира за проблем.
Често задавани въпроси
Кой тип кабел е подходящ за ток от 100 ампера?
Това зависи от дължината, вентилацията и допустимото спадане на напрежението. Изчислете съпротивлението с помощта на формулата, посочена в това ръководство, след което проверете разсеяната топлина и загубеното напрежение. Обикновено, за превозни средства, се избират компоненти с по-големи размери от минималните стойности, посочени в таблиците.
Защо клемите на фазите ми потъмняват?
Те се прегряват: това може да се дължи на износен контакт, разхлабена връзка, некачествена връзка или прекалено голям ток за техния размер. Заменете ги по двойки и се уверете, че са оразмерени за тока на фазата, а не само за тока на батерията.
По-дебел кабел осигурява ли повече мощност?
Той намалява спада на напрежението и топлината, което прави мощността, която е на разположение, по-стабилна при високи токове. Той не генерира мощност, а предотвратява загубата ѝ.