Elektriciteit in onze Volvo’s Een zegen als het werkt, een ramp als …….. Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 1
west
Doel van deze avond • Uitleg: Wat is elektriciteit – Een klein stukje theorie
• Een aantal praktijkvoorbeeldjes – Oorzaken van elektrische storingen – Oplossen van elektrische storingen
• Omgaan met meet apparatuur • En een stukje gezelligheid Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 2
west
Wat is elektriciteit? • • • •
Je kunt het niet zien Je kunt het niet horen Je kunt het niet ruiken Je kunt het wel voelen, maar dat is erg ongezond • Je kunt het eigenlijk alleen maar meten – Proeflampje – Universeel meter, enz. Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 3
west
Definities Omschrijving
Symbool Eenheid
Afkorting
Spanning
U
Volt
V
Stroom
I
Ampère
A
Vermogen
P
Watt
(U x I)
W
Weerstand
R
Ohm
(U / I)
Ω
Capaciteit
C
Farad
F
Zelfinductie
L
Henry
H
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 4
west
Hoe kunnen we ons elektriciteit voorstellen Waterniveau = druk (spanning) Water
Uitstroompijp
Weerstand van een draad l R=ρ A ρ= weerstands-coefficient Is een eigenschap van het materiaal
Pijp = weerstand
l = lengte van de draad
Hoe dunner; hoe groter Hoe langer; hoe groter
A= Oppervlak van de draad
Waterhoeveelheid = stroom Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 5
west
Hoe kunnen we ons elektriciteit voorstellen Waterniveau = druk (spanning) Water
Hoeveel stroom loopt er I= U R I = Stroom
Uitstroompijp
U = Spanning R = Weerstand
Pijp = weerstand Hoe dunner; hoe groter Hoe langer; hoe groter
Waterhoeveelheid = stroom Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 6
west
De stroomkring
Schakelaar Accu Technische avond 22-04-2005
Er moet altijd een gesloten lus zijn, anders kan er geen stroom lopen!
Lamp Elektriciteit 7
west
Vermogen • P = U x I (stroom x spanning) – Voorbeelden: • Schemerlamp 60W = 230V x 0.26A • Koplamp: 60W = 12V x 5A
• Conclusies: – Ik kan stroom tegen spanning uitruilen – Bij een hogere spanning kun je met een lagere stroom volstaan • Dit is dan ook de reden dat men in de 60-er jaren is overgestapt van 6V naar 12V • In de toekomst gaat men naar 42V (36V)
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 8
west
Vermogen • P=UxI – Voorbeelden: • Stadslicht: 5W = 12V x 0.41A • Koplamp: 60W = 12V x 5A • Startmotor: 1PK 736W = 12V x 61A
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 9
⇒ 29Ω ⇒ 2.4Ω ⇒ 0.2 Ω
west
Voorbeeld startmotor Stel: 2 meter schemerlampsnoer (0.75mm2) R=ρ x l / A = 1.5•10-8 • 2 / 0.75•10-6 = 0.04Ω Spanningsval over de draad U = I x R = 60 • 0.04 = 2.4V Vermogen in de draad P = U x I = 2.4 •60 = 144W
Accu
Startmotor Conclusie: Draad zou wegsmelten!! Zware stroomverbruikers hebben dus een dikke draad nodig
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 10
west
Zo, dit was genoeg theorie. Laten wij eens naar een aantal praktijkvoorbeeldjes gaan kijken.
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 11
west
Het achterlicht • Als de verlichting aanstaat werkt alles normaal
• Als ik rem gaat een van de lampen uit
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 12
west
Het elektrisch schema van de achterlicht / remlicht combinatie 12V Verlichtingschakelaar
5W
Technische avond 22-04-2005
21W
Remlichtschakelaar
21W
Elektriciteit 13
5W
west
Het elektrisch schema van de achterlicht / remlicht combinatie 12V Verlichtingschakelaar
5W
21W
Remlichtschakelaar
21W
5W
Onderbroken massaverbinding
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 14
5W
29Ω
8V
21W
7Ω
2V
21W
7Ω
2V
west
Het elektrisch schema van de achterlicht / remlicht combinatie 12V Verlichtingschakelaar
5W
21W
Remlichtschakelaar
21W
5W
Onderbroken massaverbinding
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 15
west
Klopt ons theoretisch verhaal met de praktijk? 5W
29Ω
8V 12V
21W
7Ω 0,7Ω
2V 0,3V
21W
7Ω 0,7Ω
2V 0,3V
• De weerstand van een lamp die koud is, is ongeveer een factor 10 lager!! • De spanningsval over de 21W lampen is dan dus te verwaarlozen •
•
Technische avond 22-04-2005
De inschakelstroom van een koude lamp is dus 10x zo hoog als de nominale stroom. Het inschakelvermogen is dus een factor 10 groter!! Dit is ook de reden dat een lamp bijna altijd kapot gaat bij het inschakelen
Elektriciteit 16
west
Het laadstroomlampje •
Het laadstroomlampje (Ampère lampje) heeft twee taken 1. 2.
Een waarschuwings-functie voor het geval de dynamo de accu niet meer bijlaadt Een initiële stroom door de veldwikkeling voor een stukje voormagnetisatie
•
Bovenstraande is voldoende stof om een technische avond mee te vullen
•
In de praktijk zien we het laadstroomlampje vaak oplichten en toch wordt de accu normaal bijgeladen!! Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 17
west
Principeschema laadstroomcircuit Als de dynamo niet bijlaadt dan gaat er een stroom door het Ampère-lampje lopen
Spanningsregelaar
Accu
Dynamo Contactslot Ampère lampje Een klein stroompje door de veldwikkeling is essentieel bij het opstarten van de dynamo!!!
Technische avond 22-04-2005
Naar overige verbruikers
Elektriciteit 18
west
Laadstroomlampje dat oplicht door slechte contacten
Weerstand representeert diverse overgangsweerstanden
Spanningsregelaar
14V
Dynamo
14V
0.4Ω
4V
Accu
10V Contactslot Ampère-lampje
10A
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 19
Naar overige verbruikers
west
Elektrisch schema van een Amazon •
•
•
Technische avond 22-04-2005
Bron: Haynes Volvo 120&130 series Owners Workshop Manual ISBN 0 85696 203 1 Het gekozen schema is van de eerste versie; dus het minst complexe schema Wij gaan nu inzoomen op het laadstroomgedeelte
Elektriciteit 20
west
Dynamo Spanningsregelaar
Accu
Zekeringkast
Startmotor Cligneoteurrelais
Laadstroomlampje
Fan
Contactslot Ruitenwisserschakelaar
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 21
west
Dynamo
1x Spanningsregelaar
1x 1x
2x
Accu
Zekeringkast
3x Startmotor Cligneoteurrelais
Laadstroomlampje
1x Fan
Aantal overgangskontakten = 14 14 x 30mΩ = 0.42Ω
Contactslot
Alle verbruikers ingeschakeld: ~10A
Ruitenwisserschakelaar
⇒ 4V spanningsverlies!!
1x
Technische avond 22-04-2005 1x
Elektriciteit 2x 1x22
west
Constructie van het zekeringkastje Lippen voor AMP schuifcontacten Klinknagel Zekering
Tussen de koperen lippen kan corrosie ontstaan Remedie: Goed schoonmaken en doorsolderen. Wel voldoende vloeimiddel gebruiken
Bakelieten kastje
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 23
west
•
Cligneoteur
•
12V Cligneoteur-relais
•
Gloeispiraal (32Ω)
Bi-metaal schakelaar
•
Controlelampje 21W
21W
Technische avond 22-04-2005
21W
21W
Elektriciteit 24
•
Als de RAW schakelaar in de middenstand staat zijn alle lampen uit Als de RAW schakelaar naar links gezet wordt zal er een stroompje door de gloeispiraal gaan lopen (alle lampen zijn dan nog uit) De gloeispiraal zal het bimetaal opwarmen en vervolgens wordt er “contact” gemaakt. De lampen gaan branden. Omdat de gloeispiraal nu is kortgesloten door het bimetaal koelt deze weer af; de lampen gaan dan weer uit Omdat de gloei-spiraal in serie staat met de lampen zal het knipper-tempo afhankelijk zijn van het aantal lampen dat is aangesloten west
Toepassing van relais • Als wij extra verbruikers (bv verstralers) willen aansluiten moeten we ons altijd afvragen of de schakelaar de benodigde stroom mag / kan schakelen! – Immers elke schakelaar heeft een overgangsweerstand; dit heeft tot gevolg dat er warmteontwikkeling zal plaatsvinden. – Als we zomaar extra verbruikers aansluiten kan de warmteontwikkeling in de schakelaar zo groot worden dat de contacten verbranden!! Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 25
west
Dus wat doen we niet
Accu
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 26
west
Wij doen het dus zo
Accu
Technische avond 22-04-2005
85
87
86
30
Elektriciteit 27
west
Omgaan met meetapparaten • Spanningszoeker • Universeelmeter • “Zekering vervanger”
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 28
west
Spanningszoeker • Koop een goed exemplaar met een scherpe punt • Met de krokodillenbekklem maak je massa op blank metaal • Met de meetpen kun je op diverse plaatsen meten of er spanning staat – Met de scherpe punt kun je door de corrosie heenkrassen – Eventueel kun je ook door de isolatie heenprikken
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 29
west
Universeelmeter • Analoog of digitaal? – Een digitale meter is makkelijker af te lezen – Meestal is een digitale meter ook nauwkeuriger – Als de spanning niet stabiel is gaat een digitale meter over zijn nek; een analoge meter geeft dan meestal nog wel een betrouwbaar beeld
• Duur of goedkoop? – Stem de aanschafprijs af op het gebruik dat je ermee denkt te doen – Duurdere meters zijn over het algemeen nauwkeuriger en bieden meer mogelijkheden (bijv wisselstroom bereik) Technische avond Elektriciteit 22-04-2005 30
west
Zekering-vervanger • Ooit een kei-harde kortsluiting gehad? – De zekering vliegt binnen 2 seconden om je oren – Voor dat je het weet ben je door je voorraad heen – En zoiets gebeurt altijd op zondag
• Vervang de zekering door een (oude) koplamp – Deze oude koplamp fungeert als een stroombegrenzer en voorkomt dat je bekabeling doorbrandt – Je kunt nu op je gemak gaan zoeken waar de fout zit Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 31
west
Hoe gaan we fout zoeken?? • In geval van een kortsluiting – Kijk welke zekering stuk is – Zoek in het schema op welke verbruikers op deze zekering zijn aangesloten – Schakel deze verbruikers één voor één uit (middels de schakelaar of door een draad los te maken) – Werk systematisch – Geduld is een schone zaak – Maak een (uitvergrootte) copie van het schema; dan kun je aantekeningen maken Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 32
west
Hoe gaan we fout zoeken?? • In geval iets het niet doet – Kijk of er een zekering stuk is – Zo niet, dan volg de bedrading en meet op alle punten of er spanning staat – Werk systematisch – Geduld is een schone zaak – Maak een (uitvergrootte) copie van het schema; dan kun je aantekeningen maken
Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 33
west
Hoe kunnen wij problemen voorkomen • Regelmatig onderhoud plegen; dan zie je mogelijk verdachte zaken • Zorg dat alle bedrading netjes vast zit; voorkom dat deze kan rammelen, te strak zit of ergens tegen aan schuurt • Als bedrading door het plaatwerk heen loopt altijd rubber doorvoertules gebruiken • Elektrische verbindingen altijd met wat zuurvrije vaseline monteren (voorkomt corrosie) • Houdt accu(bak), ontsteking, zekeringkastje etc. altijd schoon. (Vuil kan zowel kortsluiting als slecht contact veroorzaken) Technische avond 22-04-2005
Elektriciteit 34
west
