Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid. bouwplaatsmachinisten. Toegepaste technieken ELEKTRICITEIT

Transcriptie

1 Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid bouwplaatsmachinisten Toegepaste technieken

2 2

3 toegepaste technieken Voorwoord Situering Er bestaan al verschillende uitgaven over bouwplaatsmachines, maar de meeste zijn verouderd. Daarom is de vraag naar een modern handboek, waarin ook de nieuwe technieken aan bod komen, enorm groot. Het Modulair handboek Bouwplaatsmachinisten werd geschreven in opdracht van fvb-ffc Constructiv (Fonds voor Vakopleiding in de Bouwnijverheid). De dienst Gemechaniseerde beroepen (MECA) van het fvb vormde het redactieteam. De verschillende boekdelen werden in samenwerking met de opleidingsinstellingen uitgewerkt. Dit handboek werd opgebouwd uit verschillende boekdelen en verder opgesplitst in modules. De structuur en inhoud werden aangepast aan de nieuwe technieken in de bouw- en machinewereld. In het naslagwerk werd tekst zoveel mogelijk afgewisseld met afbeeldingen. Hierdoor krijgt de lezer het leermateriaal meer visueel aangeboden. Om goed aan te sluiten bij de realiteit en de principes van competentieleren is een praktijkgerichte beschrijving het uitgangspunt van elk onderwerp. De boekdelen bevatten ook praktijkoefeningen. Opleidingsonafhankelijk Het handboek werd zo ontwikkeld dat het voor verschillende doelgroepen toegankelijk is. We streven naar een doorlopende opleiding: zo kan zowel een leerling bouwplaatsmachinist als een werkzoekende in de bouw of een werknemer van een bouwbedrijf dit handboek gebruiken. Een geïntegreerde aanpak Veiligheid, gezondheid en milieu zijn thema s die de redactie hoog in het vaandel draagt. Het is voor een bouwplaatsmachinist uitermate belangrijk dat hij daar de nodige aandacht aan besteedt. Om de toepasbaarheid te optimaliseren werden deze thema s zoveel mogelijk geïntegreerd in het handboek. Robert Vertenueil Voorzitter fvb-ffc Constructiv 3

4 fvb ffc Constructiv, Brussel, 2012 Alle rechten van reproductie, vertaling en aanpassing onder eender welke vorm, voorbehouden voor alle landen. N033BM - versie augustus D/2011/1698/29 Contact Voor opmerkingen, vragen en suggesties kun je terecht bij: fvb ffc Constructiv koningsstraat 132/ Brussel tel.: Fax: website : fvb.constructiv.be 4

5 toegepaste technieken inhoud 1. Basisbegrippen Wat is elektriciteit? Soorten elektriciteit Spanning Wat is het SI-stelsel? Gelijkspanning Wisselspanning Elektrische spanning opwekken Scheikundige werking Elektromagnetisme Mechanische kracht Zonnecellen Meten van spanning Weerstand Opbouw van een stof Stroomsterkte Polariteit Wet van Ohm Enkele toepassingen Symbolen en formules Laagspanning en hoogspanning Hoogspanning Laagspanning Multimeter Meten van spanning Meten van de stroomsterkte Meten van de weerstand Accu Opbouw van een loodaccu Meest voorkomende oorzaken van accuproblemen Loodaccu s Samenstelling Voordelen Nadelen Soorten loodaccu s Gelaccu s Voordelen Nadelen Spiraalaccu s Voordelen Nadelen Visuele en elektrische controle van de accu Visuele controle Elektrische controle Gebruik van een acculader Aansluiten Loskoppelen Laden van de accu Controle van de laadtoestand van de accu Gebruik van een zuurweger en beoordeling van de laadtoestand Onderhoud van de accu Gebruik van startkabels Serie- en parallelschakeling Serieschakeling Parallelschakeling Zekeringen Doel Zekeringen nakijken en vervangen Genummerde zekeringen Niet-genummerde zekeringen Werkwijze Waar bevindt de zekeringkast zich? Zekeringen controleren Soorten zekeringen Oorzaken van defecte zekeringen Oplossing Waarde van de zekeringen Soorten lijnzekeringen Bajonetaansluiting Thermostatische onderbrekers Noodzekering Gereedschap om zekeringen te vervangen Verlichtingsinstallatie Wettelijke verplichte verlichting Veiligheids- en milieuaspecten

6 6

7 1. Basisbegrippen toegepaste technieken 1. Basisbegrippen 1.1. Wat is elektriciteit? De term elektriciteit is genoemd naar het Griekse woord voor barnsteen, elektron. Je kan namelijk statische elektriciteit opwekken door met een stuk barnsteen over een wollen lap te wrijven. In strikte zin is elektriciteit energie die opgewekt wordt door: wrijving warmte scheikundige of magnetische inductie 7

8 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen 1.2. Soorten elektriciteit Om een elektrische stroom te creëren is spanning nodig. Een gelijkspanningsbron levert altijd gelijkstroom: het is een accu. Stroom die voortdurend heen en weer stroomt en dus voortdurend wisselt van polariteit, is wisselstroom. De stroom die elektriciteitsleveranciers aan huis leveren, is wisselstroom. Deze stroom kan opgewekt worden in een elektriciteitscentrale of met behulp van windmolens. Info Werking van een elektriciteitscentrale: De meest gebruikte krachtbron in elektriciteitscentrales is stoom. Door bijvoorbeeld aardolie te verbranden wordt het water verwarmd en omgezet in stoom. Deze stoom wordt onder hoge druk door een turbine geperst. Daardoor gaat de turbine draaien en wordt een dynamo op gang gebracht, die dan elektriciteit produceert. 8

9 1. Basisbegrippen toegepaste technieken 1.3. Spanning De grootheid elektrische spanning wordt in het SIeenheidsstelsel gemeten in volt. Deze eenheid is genoemd naar Alessandro Volta. Eén volt is één joule per coulomb Wat is het SI-stelsel? Het SI-stelsel is een internationaal systeem van eenheden dat ingevoerd werd in Het dient om gegevens gemakkelijk internationaal te kunnen uitwisselen. Iedereen kent wel enkele SI-eenheden: meter de eenheid voor lengte seconde de eenheid voor tijd kilogram de eenheid voor massa Het SI-eenhedenstelsel steunt op zeven onderling onafhankelijke basisgrootheden met hun grondeenheden. Alle andere grootheden hebben een eenheid die afgeleid is van één of meer grondeenheden. De grondeenheden zijn dezelfde over de hele wereld. Ze worden niet beïnvloed door tijd, temperatuur of druk. 9

10 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen Basisgrootheden GROOTHEID SI-EENHEID Basisgrootheid Symbool SI-grondeenheid Symbool lengte l meter m tijd t seconde s massa m kilogram kg stroomsterkte I ampère A temperatuur T kelvin K lichtsterkte I candela cd hoeveelheid stof n, v mol mol De namen van grootheden en eenheden worden altijd met een kleine letter geschreven, ook als ze afgeleid zijn van eigennamen (bv.: newton, pascal). Uitzonderingen: na de woorden graad of graden worden de eenheden Celsius, Fahrenheit en Kelvin met een hoofdletter geschreven. De symbolen van eenheden worden met een kleine letter geschreven, behalve de symbolen van eenheden die afgeleid zijn van eigennamen. N = newton Pa = pascal Sommige symbolen van grootheden worden met een kleine letter geschreven, andere met een hoofdletter. t = tijd T = temperatuur 10

11 1. Basisbegrippen toegepaste technieken Spanningsbereiken Onder andere voor de eenheid van spanning, volt, zijn decimale toevoegsels nodig, omdat de grootte van elektrische spanningen erg grote verschillen kan vertonen. Symbool Voluit Decimaal Voorbeeld nv nanovolt 0, V Zenuwen µv microvolt 0, V Radio- en tv-signalen mv millivolt 0,001 V Audio- en videosignalen V volt 1 V Graafmachines Verdeling van elektriciteit, KV kilovolt V treinen, trams MV megavolt V Hoogspanningslijnen, bliksem De kracht van een waterstroom is onder meer afhankelijk van het hoogteverschil, dat verval wordt genoemd. Hoe groter het verschil, hoe groter de waterdruk. Ook elektrische spanning heeft een verval, waardoor een elektrische druk of spanning ontstaat. Deze spanning wordt gemeten in volt (V). Om stroom te doen vloeien in een elektrische kring is een spanningsverschil nodig. 11

12 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen 1.4. Gelijkspanning Gelijkspanning wordt veel gebruikt in toepassingen waar een relatief lage stroom voldoende energie levert. Deze spanning kan geleverd worden via een accu. De afkorting voor gelijkspanning is DC (direct current). Bij een graafmachine wordt enkel gelijkspanning gebruikt om de verschillende componenten te sturen. Het instrumentenpaneel, de verlichting en de motorsturing werken op gelijkspanning. De alternator die op de motor gemonteerd is, levert de nodige spanning. De verschillende componenten worden via de accu bediend. De dieselmotor kan je starten met de startmotor. Schematische voorstelling van een startmotor: 12

13 1. Basisbegrippen toegepaste technieken 1.5. Wisselspanning Het grote voordeel van wisselspanning is dat de transformator de spanning naar een hogere of lagere spanning kan omzetten zonder grote energieverliezen. Wisselspanning is geschikter dan gelijkspanning om elektrische energie over een lange afstand te transporteren. De afkorting voor wisselspanning is AC (alternating current). Meestal verandert de wisselstroom in 2/100 van een seconde van richting. In één seconde verandert de stroom in dat geval dus 50 keer van richting. Het aantal keer dat de wisselstroom per seconde van richting verandert, is de frequentie. In Europa bedraagt de netfrequentie 50 Hz. 13

14 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen 1.6. Elektrische spanning opwekken Elektrische spanning wordt opgewekt: door scheikundige werking door elektromagnetisme door mechanische kracht door zonnecellen Scheikundige werking Als je een koperen en een zinken plaat in een elektrolyt (meestal een zuur) onderdompelt, ontstaat er spanning aan de platen. Alle accu s werken volgens dit principe Elektromagnetisme Als je een geleider (een koperdraad) beweegt in een magnetisch veld, wordt er een elektrische stroom opgewekt in de geleider. 14

15 1. Basisbegrippen toegepaste technieken Mechanische kracht Mechanische kracht wordt opgewekt door het piëzoelektrische effect. Dat is een verschijnsel waarbij kristallen van bepaalde materialen een elektrische spanning produceren onder invloed van druk (bv. buiging) en omgekeerd ook vervormen wanneer er een elektrische spanning op wordt aangelegd. Het wordt o.a. toegepast bij elektrische gasaanstekers, verouderde pick-upelementen, druktoetsen in elektronische apparatuur en om inkt in een inkjetprinter te spuiten Zonnecellen Zonnecellen zetten licht rechtstreeks om in elektriciteit. Ze worden aan elkaar geschakeld tot modules, die op hun beurt stroom leveren aan batterijen of via omvormers aan het net. 15

16 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen 1.7. Meten van spanning Het is vrij eenvoudig om de spanning over een verbruiker te meten: je moet gewoon de spanning meten tussen de twee draden die aankomen bij de verbruiker. Daarvoor moet je de meter dus in parallel schakelen. Symbolen: Grootheid Symbool Eenheid Symbool spanning U volt V Opgelet Aandachtspunten : Controleer of de meter op de juiste grootheid ingesteld is. Stel de meter in op wisselspanning (V~) of gelijkspanning (V=). Begin altijd met het grootste meetbereik en daal daarna tot je een maximale aflezing krijgt, d.w.z. tot je de waarde zo precies mogelijk kan aflezen. Zo krijg je een kleinere meetfout. Zorg ervoor dat je altijd over een goed beveiligd meettoestel beschikt. 16

17 1. Basisbegrippen toegepaste technieken 1.8. Weerstand Weerstand is de eigenschap van materialen om de doorgang van elektrische stroom te bemoeilijken en te verstoren. Als er een elektrische stroom door een materiaal vloeit, is daar energie voor nodig: de stroom ondervindt een zekere weerstand. Weerstand is het omgekeerde van geleidingsvermogen. Als de geleiding in een materiaal slecht is, spreken we over een weerstand. Ook het menselijke lichaam en de lucht hebben een bepaalde weerstand. Net als water ondervindt ook elektrische stroom een weerstand bij stroming. Deze elektrische weerstand hangt niet alleen af van de dikte van de draad, maar ook van het soort materiaal waarvan hij gemaakt is. Zo is koper een erg goede geleider, terwijl rubber zo veel weerstand biedt dat de elektrische stroom er niet doorheen raakt. De eenheid van weerstand is Ohm (symbool: Ω). De weerstandswaarde van een verbruiker hangt van veel zaken af. Hoe meer stroom er door een verbruiker loopt, hoe kleiner de weerstand uiteraard zal zijn: weerstand is omgekeerd evenredig met stroom. 17

18 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen Weerstandsvariaties De weerstand van bepaalde materialen kan veranderen onder invloed van omgevingsfactoren. Het gaat meer bepaald om deze factoren: temperatuur druk en rek luchtvochtigheid licht spanning Grootheid Symbool Eenheid Symbool weerstand R Ohm Ω De waarde van de weerstand kan stijgen of dalen onder invloed van de temperatuur. Dit is afhankelijk van het gebruikte materiaal. Zo is een PTC-weerstand een weerstand met een Positieve Temperatuur Coëfficiënt, waarbij de weerstandswaarde dus stijgt wanneer de temperatuur stijgt. Een NTC-weerstand daarentegen is een weerstand met een Negatieve Temperatuur Coëfficiënt : de weerstandswaarde daalt wanneer de temperatuur stijgt. Koolstof heeft bijvoorbeeld een NTC-weerstand. Een weerstand is een elektrische component die ervoor zorgt dat een elektrische stroom minder vloeit. Weerstand is ook de naam van de elektrische eigenschap om een elektrische stroom tegen te werken. De waarde van de weerstand is de weerstandswaarde: de verhouding van de spanning tot de stroom. Deze waarde wordt uitgedrukt in de afgeleide SI-eenheid Ohm. Een component heeft een weerstand van 1 Ohm als een voltage van 1 volt over de component leidt tot een stroom van 1 ampère. 18

19 1. Basisbegrippen toegepaste technieken 1.9. Opbouw van een stof Elke stof is opgebouwd uit molecules. Een molecule is het kleinste deeltje van een stof dat nog alle eigenschappen van die stof bezit en dat op zichzelf kan bestaan. Zo bevat één kubieke millimeter water ongeveer watermoleculen. Molecules zijn op hun beurt onderverdeeld in atomen. Eén watermolecule bevat twee waterstofatomen en één zuurstofatoom (H 2 O). Atomen zijn opgebouwd uit een kern en elektronen die rond deze kern cirkelen. De kern zelf is opgebouwd uit een aantal protonen en neutronen. Een proton is positief geladen, een neutron is niet geladen, het is neutraal. Een elektron is negatief geladen. Atomen zijn meestal in evenwicht: ze bevatten meestal evenveel elektronen als protonen. Als dit evenwicht verstoord wordt, spreken we van een ion. Een positief ion heeft meer protonen dan elektronen. Een negatief ion heeft meer elektronen dan protonen. 19

20 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen Stroomsterkte De elektrische stroomsterkte is de hoeveelheid elektriciteit die door een elektrische leiding vloeit gedurende een bepaalde tijdseenheid. Hoe meer elektronen per seconde worden verplaatst, hoe meer elektriciteit per seconde door de leiding stroomt en hoe sterker de elektrische stroom is. De eenheid van elektrische stroom is ampère, ook wel amperage genoemd. Grootheid Symbool Eenheid Symbool stroomsterkte I ampère A Het symbool I is afgeleid van het Franse woord intensité. De eenheid ampère is genoemd naar de Franse natuurkundige Andre-Marie Ampère. Een stroom heeft een sterkte van 1 A als er in 1 seconde 6,3 triljoen elektronen verplaatst worden. Verbruiker dimlichten achterlichten remlichten knipperlichten achterruitontdooiing sigarenaansteker radio Opgenomen stroom 9 A 1 A 3,5 A 3,5 A 9 A 8 A 1,2 A Stroomsterkte meet je met behulp van een ampèremeter die je in de stroomkring plaatst, zodat de stroom die je wil meten er doorheen vloeit. 20

21 1. Basisbegrippen toegepaste technieken Polariteit Tekens: Bij een positieve klem: + (plusteken) Bij een negatieve klem: - (minteken) Kleuren: Rood voor een positieve klem Zwart of blauw voor een negatieve klem Grootte: De positieve accuklem is altijd de grootste klem. De negatieve accuklem is altijd de kleinste klem. Cel: De negatieve klem heeft een zinken omhulsel. De positieve klem heeft een uitstekend messing dopje. 21

22 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen Wet van Ohm De wet van Ohm is genoemd naar de Duitse natuurkundige Georg Simon Ohm, die een relatie legt tussen spanning, weerstand en stroomsterkte. De wet van Ohm kan op drie manieren worden geschreven: R = U / I Weerstand = spanning / stroomsterkte U = R x I spanning = weerstand x stroomsterkte I = U / R stroomsterkte = spanning / weerstand De hoofdletter R is de eerste letter van het Engelse resistance of van het Franse résister. Het symbool voor de eenheid ohm is de Griekse hoofdletter Ω (omega). Weerstanden meet je met een ohmmeter. Om de rekenregel gemakkelijk te onthouden, is de driehoek hiernaast het beste middel. Als je met je vinger de grootheid bedekt waarvan je de waarde wil weten, verschijnt de juiste formule. Als je bijvoorbeeld de weerstand wilt bepalen, leg je je vinger op de R en wordt U / I zichtbaar. Op dezelfde manier kan je ook de spanning of de stroom berekenen. Bij een spanning van 6 V en een weerstand van 2 Ohm, bedraagt de stroomsterkte 3 A. Als de weerstand 4 Ohm is en de stroomsterkte 5 A, bedraagt de spanning 20 V. Als je niet met de driehoek werkt, kan je de onderstaande formules gebruiken: U = I x R R = U / I I = U / R 22

23 1. Basisbegrippen toegepaste technieken Enkele toepassingen 1. Berekenen van de weerstand Op een lampje staat de vermelding 2,2 V 0,3 A. Bereken de weerstand van dit lampje. Gegeven: u = 2,2 V I = 0,3 A Gevraagd: de weerstand R Berekening: R = U / I = 2,2 V / 0,3 A = Ω 2. Berekenen van de stroomsterkte Op een weerstand met waarde 3 Ω wordt een spanning aangesloten van 24 V. Bereken de stroomsterkte. Gegeven: R = 3 Ω u = 24 V Gevraagd: de stroomsterkte I Berekening: I = U/R = 24 V / 3 Ω = A 3. Berekenen van de spanning Je wilt een stroom van 2,5 A door een weerstand van 88 Ω sturen. Bereken de spanning. Gegeven: R = 88 Ω I = 2,5 A Gevraagd : de spanning U Berekening: U = R x I = 88 Ω x 2,5 A = V 23

24 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen Symbolen en formules Voor elektronicatoepassingen zijn formules heel belangrijk om uit te rekenen wat een schakeling doet. In elektronicaformules worden de volgende afkortingen gebruikt: Symbool Grootheid Symbool Eenheid U spanning V volt I stroom A ampere R Z weerstand impedantie Ω ohm C capaciteit F farad L inductie H henry P vermogen W watt t tijd s seconde f frequentie Hz hertz Q lading C coulomb Ook worden vaak voorvoegsels gebruikt om de grootte van een getal aan te geven: Afkorting Voorvoegsel Vermenigvuldigingsfactor M mega x k kilo x m milli x 0,001 (/ 1.000) μ micro x 0, (/ ) n nano x 0, (/ ) p pico x 0, (/ ) De afkorting mv betekent dus millivolt, een duizendste van een volt, en MV betekent megavolt, een miljoen volt. Behalve bijvoorbeeld 2,2 MOhm wordt soms ook deze notatie gebruikt: 2M2. 24

25 1. Basisbegrippen toegepaste technieken Laagspanning en hoogspanning Hoogspanning Met hoogspanning wordt een elektrische spanning van meer dan 1000 volt wisselspanning bedoeld. Hoogspanning wordt vooral gebruikt om grote hoeveelheden elektrische energie te transporteren. Dit gebeurt over een hoogspanningsnet, zowel via bovengrondse als ondergrondse hoogspanningskabels. Je kan stroom vergelijken met water: als je een emmer water in een minuut wil vullen, maakt het een verschil of je dit doet met een tuinslang of een brandweerslang. In een tuinslang moet het water heel snel stromen om de emmer in een minuut vol te krijgen. In een brandweerslang moet het water niet zo snel stromen, want de slang is veel dikker. Dit kan men vergelijken met stroom. In onze huizen hebben we laagspanning, nl 230 volt. Stel dat de draden van de elektriciteitscentrale naar een stad ook een spanning van 230 volt zouden hebben, dan zou de stroom wel heel hard moeten stromen om genoeg stroom te kunnen leveren voor alle huizen. Bovendien zou dat veel energie kosten. Daarom werken energietransporteurs met hoogspanning. Op hoogspanningskabels staat of volt. Hiervoor worden kale draden gebruikt zonder isolatie, dus draden waar geen plastic omheen zit. Mag je een hoogspanningskabel aanraken als je niet in contact staat met de grond? Neen, stroom op hoogspanningsdraden is wisselstroom. De stroom wisselt voortdurend, je lichaam wordt dan ook elke keer snel opgeladen en ontladen. Dat overleef je niet! 25

26 toegepaste technieken 1. Basisbegrippen Laagspanning Met laagspanning worden wisselspanningen tot volt en gelijkspanningen tot volt bedoeld. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen: ongevaarlijke laagspanning: maximale waarde van 24 volt gevaarlijke laagspanning: waardes tussen 110 volt en 500 volt Ook de standaardnetspanning van 230/400 volt die gebruikt wordt in huishoudelijke en industriële installaties, is laagspanning. 26

27 2. Multimeter toegepaste technieken 2. Multimeter Om storingen in elektrische systemen te kunnen oplossen heb je een goede multimeter nodig. Een multimeter is een combinatie van verschillende meetinstrumenten: voltmeter stroommeter weerstandsmeter In functie van de uitvoering wordt een onderscheid gemaakt tussen: analoge meettoestellen: de naalduitslag is een maat voor de gemeten waarde digitale meettoestellen: de cijferuitlezing is de gemeten waarde Wanneer je spanning en stroom meet, staan de installatie, de meetsnoeren en het meettoestel onder spanning elektrocutiegevaar! Bij een multimeter moet je eerst instellen wat je wilt meten. Hiervoor gebruik je de grote draaiknop of de drukknop op de meter. 27

28 toegepaste technieken 2. Multimeter De verschillende grootheden (spanning, weerstand of stroom) hebben elk hun eigen aansluitingen voor de meetdraden. Controleer de aansluitingen dus altijd goed voor je een meting uitvoert. Op sommige toestellen staat een verbindingstester die met een geluidssignaal aangeeft wanneer er een rechtstreekse verbinding is. Te meten grootheid Gelijkspanning Wisselspanning Gelijkstroom Wisselstroom Weerstand Stand van de draaiknop V= of VDC V~ of VAC A= of ADC A ~ of AAC Ω, kω of MΩ Diodetest Bij sommige multimeters moet het bereik ingesteld worden. Zo wordt dus bepaald welke waarde maximaal gemeten kan worden. Voor een accuspanning van 12 V kies je een bereik tot 30 V. Als je niet weet hoe hoog de spanning of stroom is, begin dan bij het grootste bereik en pas het daarna aan naar beneden. Er bestaan ook multimeters die het bereik zelf kiezen: multimeters met auto-range (automatisch bereik). Opgelet Aandachtspunten : Zorg dat je steeds over een goed beveiligd meettoestel beschikt. Bij een digitaal meettoestel kan je gemakkelijker waarden aflezen dan bij een analoog toestel. 28

29 2. Multimeter toegepaste technieken 2.1. Meten van spanning Spanning wordt gemeten over de verbruiker schakel de voltmeter in parallel. Zet de multimeter in de stand voltmeter. Controleer of het om gelijkspanning of wisselspanning gaat! Sluit het rode snoer aan op de overeenkomstige aansluiting van de multimeter en het zwarte snoer op de COM-aansluiting. Plaats de rode meetpen van de multimeter op de positieve aansluiting en de zwarte op de negatieve aansluiting Meten van de stroomsterkte Stroom meet je door de verbruiker schakel de amperemeter in serie. Zet de multimeter in de stand ampèremeter. Onderbreek de stroom in het circuit. Sluit het rode snoer aan op de beschermde aansluiting met 10 A en het zwarte snoer op de COM-aansluiting. Breng de multimeter in serie in het circuit in. Herstel de stroom in het circuit. Opgelet Met een multimeter kan je een stroom met een lage stroomsterkte meten: de maximale stroomsterkte mag niet meer dan 10 A bedragen. Een stroomsterkte van meer dan 10 A meet je met een ampèretang, die je rond de kabel waarop je wil meten, aanbrengt. 29

30 toegepaste technieken 2. Multimeter 2.3. Meten van de weerstand Weerstand meet je altijd spanningsloos schakel de ohmmeter in parallel. weerstand Een ohmmeter bevat binnenin een kleine batterij, die een kleine stroom door de kring stuurt waarvan je de weerstand wil meten. Zet de multimeter in de stand ohmmeter. Onderbreek de stroom in het circuit. Verwijder of isoleer de component van het circuit. Sluit het rode snoer aan op de overeenkomstige aansluiting van de multimeter en het zwarte snoer op de COM-aansluiting. Plaats de meetpennen op de aansluitingen van de component. Opgelet Aandachtspunten : Controleer de volgende punten voor je een meting uitvoert: Staat de meter in de juiste stand? Anders kan de meter beschadigd raken. Is het juiste meetbereik ingesteld op de meter? Staat de meter in de juiste positie? Een verkeerde stand kan zware afwijkingen veroorzaken. Er zijn meters die alleen liggend of staand gebruikt mogen worden. Let op de symbolen op de meters. Stel de meter in op de juiste spanning (wissel- of gelijkspanning). 30

31 3. Accu toegepaste technieken 3. Accu Een accu is een elektrochemisch apparaat dat elektriciteit omzet in chemische energie en opnieuw afgeeft als elektrische energie wanneer het met een circuit wordt verbonden. Vroeger hoefde een accu alleen maar de nodige kracht te leveren om: de motor rond te laten draaien tijdens het starten; de ontsteking van stroom te voorzien; de lampen, ruitenwissers, richtingaanwijzers en claxon te doen werken. Tegenwoordig worden er echter veel hogere eisen gesteld aan een accu. Machines hebben een hogere compressieverhouding en dus een groter startkoppel dan vroeger. Ruitenwissers hebben nu verschillende versnellingen. Auto s hebben ruitverwarming, een aansteker, een radio, ingewikkelde verwarmingssystemen, elektronische componenten voor de besturing... Daarom is de behoefte aan accu s van goede kwaliteit tegenwoordig groter dan ooit. 31

32 toegepaste technieken 3. Accu 3.1. Opbouw van een loodaccu Een accu bestaat uit afzonderlijke cellen die in serie met elkaar verbonden zijn. voor een accu van 12 V: 6 cellen voor een accu van 6 V: 3 cellen Elke cel bestaat uit een opeenvolging van positieve en negatieve platen. De negatieve platen bevatten poreus lood (Pb). De positieve platen bevatten loodperoxide (PbO 2 ). Een positieve plaat ligt altijd tussen twee negatieve platen, want anders kan ze kromtrekken. 32

33 3. Accu toegepaste technieken Om te verhinderen dat een positieve en negatieve plaat elkaar kunnen raken en zo kortsluiting veroorzaken, zijn ze gescheiden door separatoren. Alle gelijksoortige platen zijn verbonden met een brugstuk met daarop de pool. Onderaan in de bak is er een bezinkselruimte: na verloop van tijd gaan de platen afbrokkelen en bezinken de afgebrokkelde stukjes in deze ruimte. Aangezien de platen zelf niet tot in deze ruimte komen, kan deze sliblaag geen kortsluiting veroorzaken. Op iedere cel zit een bijvuldop met een ventilatiegaatje, waarlangs het water door verdamping ontsnapt. Water verdampt vooral: bij warm weer wanneer de accu geladen wordt 3.2. Meest voorkomende oorzaken van accuproblemen versnelde veroudering door extreme temperaturen: startproblemen energieverlies door (te) lange opslag korte ritten startproblemen bij koud weer 33

34 toegepaste technieken 3. Accu 3.3. Loodaccu s Loodaccu s zijn de oudste accutypes. Ze zijn nog altijd de meest gebruikte oplaadbare accu en worden gebruikt voor de aandrijving van graafmachines en vorkheftrucks, waarbij ze als tegengewicht dienen doordat ze zo zwaar zijn Samenstelling Een loodaccu bestaat uit: positieve platen uit loodoxide negatieve platen uit een sponsachtig lood een elektrolyt uit verdund zwavelzuur Voordelen elektrochemisch systeem met alleen water, zwavelzuur en lood hoog vermogen levering van hoge elektrische stroom mogelijk goedkoop eenvoudige recuperatie Nadelen lage energie per massa-eenheid 34

35 3. Accu toegepaste technieken Soorten loodaccu s Startaccu Een startaccu kan snel veel stroom leveren. Het is aan te raden deze accu niet verder dan 20% te ontladen. Om een graafmachine te starten is veel stroom nodig, maar de accu wordt onmiddellijk terug opgeladen. Het vermogen van deze accu vermindert sterk door hem te fel te ontladen en terug op te laden: hierdoor ontstaat sulfatering. Info Sulfatering Een verschijnsel waarbij een harde onoplosbare laag op de elektroden gevormd wordt die niet elektrisch geleidend is. Stationaire accu Deze accu levert minder stroom dan een startaccu, maar kan dieper ontladen worden (tot 50%). Hij is beter bestand tegen sulfatering. Tractie-accu Een tractie-accu heeft een langere levensduur dan de vorige accu s en kan tot 80% ontladen worden. Hij is wel duurder. Onderhoudsvrije accu Een onderhoudsvrije accu werkt op dezelfde manier als een klassieke accu. Werking en verschillen: Ook bij een onderhoudsvrije accu komen waterstof en zuurstof vrij, maar de platen bestaan niet volledig uit lood; er is calcium aan toegevoegd. Onderhoudsvrije accu s zijn hermetisch afgesloten, zodat het niet nodig is om het elektrolyt te controleren en op peil te houden. 35

36 toegepaste technieken 3. Accu Bij het overladen van de accu zullen de positieve platen zuurstof vormen en de negatieve platen niet volledig in lood omgezet worden. Er komt geen waterstofgas vrij. De zuurstof die door de positieve plaat wordt opgewekt, reageert met het actieve materiaal op de negatieve plaat (lood) en produceert water. Bij onderhoudsvrije accu s moet geen water toegevoegd worden. Bij een overmatige hoeveelheid gas worden veiligheidsventielen geopend. De ventielen sluiten weer zodra de druk binnenin normaal is. Over de veiligheidsventielen is een keramische filter aangebracht om interne ontsteking van de opgewekte gassen te voorkomen. De roosterplaten zijn erg goed bestand tegen corrosie. Ze hebben een korrelstructuur, die zorgt voor: een betere stroomdichtheid een relatief groot plaatoppervlak Het grote plaatoppervlak vergemakkelijkt de koude start. De lood- en kaliumplaten zijn bijzonder sterk en dus goed bestand tegen sterk laden en ontladen. De platen zijn onderling verbonden door aaneengegoten roosterbeugels, wat zorgt voor een stevige constructie. De opvangruimte is tweemaal zo stevig als bij een vergelijkbare accu van hard rubber. Daarom is een bezinkselruimte onderaan in de bak niet nodig. Het deksel bevat een testindicator: groen: accu meer dan 65% geladen donkere kleur: minder dan 65% resterende capaciteit heldere of lichtgele kleur: de accu moet vervangen worden 36