之十六
7. 铜线及电线的尺寸
应该准备好的铜线:#30 and #26号线(美标)各2小卷,1 - 35kg每卷的 # 23, #18及#8号线各一卷。
关于线的尺寸,有各种不同的观点。上述尺寸是根据我经验和要求给出的。选择线材尺寸应当着重考虑的问题有:与电池及线圈的阻力相匹配,范围及距离(Range),晶体管SOA曲线, 高转速(转速越高需要的圈数越多)以获得最高的电压尖脉冲及最高的频率,将电流消耗控制到最小。 达成上述目的最好的办法是将长导线钮在一起(更大的场,更小的电流)。铜线的长度应该使电阻达到0.4 - 0.6 ohm。
我的线圈的直径3"x2 3/8" 75x60mm 长 1" 线圈内径(My coils DIA 3"x2 3/8" 75x60mm long 1" core)。 铜线长大约300 ft。 6根#26号线集为1股,5根23号线集为1股,绕500圈 (6 filer/strands 1 of # 26, 5 of # 23 AWG.)。我们知道1根300ft长的线电阻=4.6 ohms,5 根集在一起电阻=1.1 ohm。要降到0.4 ohm,需要至少12根 #23美标线。如是,内径(原文core,下涉及滚筒内径原文都是core)为1英寸的线圈滚筒的直径(DIA)应该大约=4 ¼ x 3 ½ 长 =110 x 90mm。我非常肯定,12 根350 ft长的美标 #23线焊在一起测到的电阻=1.0 ohm。
买一个 # 23线绕的大线圈也许是个好主意。我的办法是长度为300ft不变,在想要加大线圈的时候,可照上面说的将电阻降下来的办法一样,在原来绕扭在一起的线股上加线。
#8 and #30 号线也很有用。 如果用#8线替代"K"铜(一种铜管),可以达到自感应(self-induction)效果。一个导体,哪怕是直的,也会有些感应。 感应对交流电流有很大的影响。导体中的电流产生环绕导体的磁场……见: 8_Self-Inductance.htm
在构建正、负母线(bus bars)或为导体过电时,一定要记得将其设计并剪切为同样的长度!如果将2根线接到一起,其后续线的截面一定要等于那2根线截面之和。检查下你的导线的截面。马达周围的母线的截面应至少等于线圈上扭在一起的每条导线截面之和,充电线缆也要如此。8线圈系统中如绕制线圈的铜线为1/8英寸扭在一起,你的充电线缆可能要达到7/16英寸 11mm。(With eight coils using 1/8th stranded/lized wire, you would need a charging cable as thick as 7/16th" 11mm in order to match the impedance with the big batteries. )
如果你问我有啥建议,我会说用12 根23号美标线扭在一起。之所以这么建议,是因为我们最终会用我们的设备为汽车、卡车电池充电。这样的线能很好地匹配抗阻,但不能摆脱使用BD234 双极晶体管。 如果马达耗电达到或超过3安,则换用MJL21194's。 提醒一下,如果你想做几个SG,做一个匹配小电池的会很有用,比如说我的SSG4a,4个小线圈,最大输出3.2安15V。有一个非常好的现象,电源能量越小,电流消耗也越小。我做的SSG4a 非常有弹性,它可以最低在3V下工作充小电池,也可工作于12V为600CCA的电池充电,而且还充得相当快。
如果想用短点的铜线,6根22号线为一股,5根18号线为一股(美标)。5根的那股电阻为0.8ohm长度为150 ft(而单一根线的电阻= 1.5 ohm.)。内径1英寸的线圈尺寸为DIA 4” x 3 3/8" 长100 x 85mm. (Coil size with a 1” core is DIA 4” x 3 3/8" long 100 x 85mm.)。我的8线圈SG就是用的这种线圈, 铜线太短, 尽管该SG已经达到了非常高的转速,我还是认为我可以做得更好。我认为如果线圈为300ft长,用23号线,每股更厚(电阻降到0.4ohm),用更大的线圈滚筒,则可实现更高的转速及更少的电流消耗。我05年做的SG有很大的改进,但线圈的线股还是不够大,不能达到其效能的顶峰。
应该准备好的铜线:#30 and #26号线(美标)各2小卷,1 - 35kg每卷的 # 23, #18及#8号线各一卷。
关于线的尺寸,有各种不同的观点。上述尺寸是根据我经验和要求给出的。选择线材尺寸应当着重考虑的问题有:与电池及线圈的阻力相匹配,范围及距离(Range),晶体管SOA曲线, 高转速(转速越高需要的圈数越多)以获得最高的电压尖脉冲及最高的频率,将电流消耗控制到最小。 达成上述目的最好的办法是将长导线钮在一起(更大的场,更小的电流)。铜线的长度应该使电阻达到0.4 - 0.6 ohm。
我的线圈的直径3"x2 3/8" 75x60mm 长 1" 线圈内径(My coils DIA 3"x2 3/8" 75x60mm long 1" core)。 铜线长大约300 ft。 6根#26号线集为1股,5根23号线集为1股,绕500圈 (6 filer/strands 1 of # 26, 5 of # 23 AWG.)。我们知道1根300ft长的线电阻=4.6 ohms,5 根集在一起电阻=1.1 ohm。要降到0.4 ohm,需要至少12根 #23美标线。如是,内径(原文core,下涉及滚筒内径原文都是core)为1英寸的线圈滚筒的直径(DIA)应该大约=4 ¼ x 3 ½ 长 =110 x 90mm。我非常肯定,12 根350 ft长的美标 #23线焊在一起测到的电阻=1.0 ohm。
买一个 # 23线绕的大线圈也许是个好主意。我的办法是长度为300ft不变,在想要加大线圈的时候,可照上面说的将电阻降下来的办法一样,在原来绕扭在一起的线股上加线。
#8 and #30 号线也很有用。 如果用#8线替代"K"铜(一种铜管),可以达到自感应(self-induction)效果。一个导体,哪怕是直的,也会有些感应。 感应对交流电流有很大的影响。导体中的电流产生环绕导体的磁场……见: 8_Self-Inductance.htm
在构建正、负母线(bus bars)或为导体过电时,一定要记得将其设计并剪切为同样的长度!如果将2根线接到一起,其后续线的截面一定要等于那2根线截面之和。检查下你的导线的截面。马达周围的母线的截面应至少等于线圈上扭在一起的每条导线截面之和,充电线缆也要如此。8线圈系统中如绕制线圈的铜线为1/8英寸扭在一起,你的充电线缆可能要达到7/16英寸 11mm。(With eight coils using 1/8th stranded/lized wire, you would need a charging cable as thick as 7/16th" 11mm in order to match the impedance with the big batteries. )
如果你问我有啥建议,我会说用12 根23号美标线扭在一起。之所以这么建议,是因为我们最终会用我们的设备为汽车、卡车电池充电。这样的线能很好地匹配抗阻,但不能摆脱使用BD234 双极晶体管。 如果马达耗电达到或超过3安,则换用MJL21194's。 提醒一下,如果你想做几个SG,做一个匹配小电池的会很有用,比如说我的SSG4a,4个小线圈,最大输出3.2安15V。有一个非常好的现象,电源能量越小,电流消耗也越小。我做的SSG4a 非常有弹性,它可以最低在3V下工作充小电池,也可工作于12V为600CCA的电池充电,而且还充得相当快。
如果想用短点的铜线,6根22号线为一股,5根18号线为一股(美标)。5根的那股电阻为0.8ohm长度为150 ft(而单一根线的电阻= 1.5 ohm.)。内径1英寸的线圈尺寸为DIA 4” x 3 3/8" 长100 x 85mm. (Coil size with a 1” core is DIA 4” x 3 3/8" long 100 x 85mm.)。我的8线圈SG就是用的这种线圈, 铜线太短, 尽管该SG已经达到了非常高的转速,我还是认为我可以做得更好。我认为如果线圈为300ft长,用23号线,每股更厚(电阻降到0.4ohm),用更大的线圈滚筒,则可实现更高的转速及更少的电流消耗。我05年做的SG有很大的改进,但线圈的线股还是不够大,不能达到其效能的顶峰。