Avainsana-arkisto: impedanssi

6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – valosähköt, virtalukko


6V -> 12 V muutoksen artikkelisarjan aikaisemmat artikkelit järjestyksessä:

  1. Sytytyspuolan ja valopuolan vaihto
  2. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – esivalmistelut
  3. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – osat
  4. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – peruskytkennät: jännitteensäädin/tasasuuntaaja, akku
  5. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – mittaukset
  6. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – johtosarjan muutokset
  7. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – kytkentäkotelo

Seuraavassa on toteutettu 12V tasavirralla toimivat valot ja virtalukko pääkytkimeksi, Osa kytkennöistä tehtiin johtosarjaan, osa esivalmisteltuun kytkentäkoteloon.

Sähkökaavio, jota mukaillen muutokset tehtiin on vuosimallin 2000 12V kaavio. Aikanaan tehty sähkökaavioversio ”PeeVeli” muutettiin, uusi versio ”PeeVeli 12V” ilmestyy sivuille myöhemmin.

Aikanaan projektiin hankkimamme 12V johtosarja (Mopo Sport 36610-17270-1) tuli muuttaa siten, että valopuola syöttää vaihtovirtaa vain jännitteensäädin/tasasuuntaajalle sekä äänimerkille. Tutkimme johtosarjan tarvitsemat muutokset artikkelissa.

On muistettava, että PeeVelissä olevaa johtosarjaa modifioitiin jo käyttöentisöinnin yhteydessä hieman 6V järjestelmäämme varten, ks. artikkelit ”Sähköjärjestelmän kunnostus ja uusiminen” ja ”Sähköjärjestelmän muutokset, kytkentä ja testaus”. Reititys on selitetty artikkelissa ”Sähköjärjestelmän suojaus ja reititys”.

Valosähköjärjestelmä 12 VDC

Seuraavassa on esitetty johtosarjan muutokset ja testaus.

Tankin alta paljastuivat aikaisemmat johtojen niputukset. Siistinä ovat pysyneet.

Tankin alta paljastuivat aikaisemmat johtojen niputukset. Siistinä ovat pysyneet.

6V 12V muutos_32

Myös aikaisemmin tehdyt peruskytkennät ovat toimineet (ks. erillinen artikkeli!)

Johtojen nippusidekiinnitykset purettiin ja alettiin purkamaan itse johtosarjaa aikaisemman artikkelin oppien mukaan, huolellisesti, tehden niin vähän vahinkoa suojauksille kuin mahdollista. Aluksi kaivettiin johtosarjan jännitejakokohdat esiin leveän suojasukan alta. HUOM: mitään sarjan johtoja ei tarvitse katkaista, kuten erillisessä artikkelissa todettiin!

Leveä kutistesukka liu'utettiin sivuun

Leveä kutistesukka liu’utettiin sivuun

Leveä kutistesukka liu'utettiin sivuun

Leveän suojasukan päissä olevat teipit poistettiin ja sukka liu’utettiin sivuun.

6V 12V muutos_35

Suojatut jakopisteet esillä

Suojatut jakopisteet esillä. Y/B ei ollut suojattu tässä valmissarjassa.

Teipit pois jakopisteistä. Molemmat jakopisteet purettiin.

Teipit pois jakopisteistä. Molemmat jakopisteet purettiin.

Molemmista jakopisteistä irroitettiin Y/W -johtolenkit. Etummaiseen kiinnitettiin irroituksen jälkeen oranssi takaisin. Molemmat suojattiin teipillä (tässä sininen teippi). Tämä johtolinja on 12 VDC tasasähkölinja.

Molemmista jakopisteistä irroitettiin Y/W -lenkit. Etummaiseen kiinnitettiin irroituksen jälkeen oranssi takaisin. Molemmat suojattiin teipillä (tässä sininen teippi). Tämä johtolinja on 12 VDC tasasähkölinja.

12 VDC linjan kohtien suojaus purkamisen jälkeen. Oranssi liitettiin takaisin.

Seuraavaksi yhdistettiin Y/W-johtolenkit keskenään. Väliin oli laitettava pieni jatkojohto.  Tämä johtolinja on 12 VAC vaihtosähkölinja.

Y/W lenkit yhdistettiin. Väliin tarvittiin pieni jatkopätkä.

Y/W lenkit yhdistettiin. Väliin tarvittiin pieni jatkopätkä. Tämä johtolinja on 12 VAC vaihtosähkölinja.

Johdot merkattiin.

Johdot merkattiin.

Kutistesukkaa laitettiin aina kun voitiin.

Kutistesukkaa käytettiin aina kun voitiin.

12 VAC (edessä) ja 12 VDC (takana) linjat valmiit.

12 VAC (edessä) ja 12 VDC (takana) linjat valmiit.

Paksu suojasukka liu'utettiin takaisin tehtyjen kytkentämuutosten päälle.

Paksu suojasukka liu’utettiin takaisin tehtyjen kytkentämuutosten päälle.

Suojasukan päät suojattiin uudelleen teipillä.

Suojasukan päät suojattiin uudelleen teipillä.

6V 12V muutos_46

Testausta varten akku kiinni. 12 VDC ja 12 VAC johdot eivät saa mennä sekaisin ja ne on syytä merkata.

Testausta varten akku kiinni. 12 VDC ja 12 VAC johdot eivät saa mennä sekaisin ja ne on todellakin syytä merkata ja irralliset päät suojata!

Valot paloivat kirkkaasti ja tasaisesti akun syöttämänä. Mopo ei valojen testauksissa vielä ollut käynnissä.

Valojen testaus

Valojen testaus

6V 12V muutos_48

6V 12V muutos_49 6V 12V muutos_50

 

Virtalukon kytkentä johtosarjaan

Virtalukon OFF-asento (johtimet G ja B/W) kytkettiin maadoittamaan sytytysjohdin runkoon. Mitään johtosarjan johtimia ei katkaistu, vaan liitos tehtiin yksinkertaisesti ryöstöliittämällä (kierreliitos+juotos).

Virtalukon "ryöstökytkentä" ja valosähkökytkentä.

Virtalukon ”ryöstökytkentä” ja valosähkökytkentä.

Virtalukon johdoista musta (B) ja punainen (R) kierrättävät virtalukon kautta valosähköt. Näille tehtiin jatkojohdot, jotka vietiin kytkentäkotelolle.

Kutistesukkasuojaus. Punainen ja musta menevät kytkentäkotelolle; valosähköt kiertävät siis lukon kautta.

Kutistesukkasuojaus. Punainen ja musta menevät kytkentäkotelolle; valosähköt kiertävät siis lukon kautta.

Virtalukko tullaan asentamaan polttoainehanan viereen. Taustalevyn teosta myöhemmin.

Virtalukko tullaan asentamaan polttoainehanan viereen. Taustalevyn teosta myöhemmin.

Punainen ja musta tulevat virtalukolta, Y/W -johdot ovat 12 VDC ja 12 VAC.

Punainen ja musta tulevat virtalukolta, Y/W -johdot ovat 12 VDC ja 12 VAC (merkattu sinisellä teipillä).

Kytkentäkotelon kytkentä

Kytkentäkotelo oli tehty etukäteen valmiiksi (katso erillinen artikkeli!)

Kytkentäkotelo oli esivalmisteltu etukäteen (katso erillinen artikkeli!)

Johdot tuodaan koteloon läpivienneistä, joissa on vedonpoisto.

Johdot tuodaan koteloon vesitiiviiksi kiristyvistä läpivienneistä, joissa on samalla myös vedonpoisto.

Kytkentäkotelo valmiina

Kytkentäkotelo valmiina

Liitynnät akulle

Seuraavaksi tehtiin akun ja kytkentäkotelon välinen kytkentä, joka syöttää kytkentäkotelon kautta 12 VDC laitteille tasasähköä. Jännitteen säädin/tasasuuntaajan kytkentöjä (ks. artikkeli ”6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – peruskytkennät: jännitteensäädin/tasasuuntaaja, akku”) ei tarvinnut muuttaa muuten kuin että akun positiiviseen napaan tuli nyt kaksi johtoa: toinen jännitteen säätimeltä, toinen lähtö kytkentäkotelolle.

Akulle menevien johtojen rakentelu

Akulle menevien johtojen rakentelu

Akulle tulee latausjohto jännitteensäädin/tasasuuntaajalta ja myös lähtee valosähköjä syöttävä johdin kytkentäkotelolle.

Akulle tulee latausjohto jännitteensäädin/tasasuuntaajalta ja myös lähtee valosähköjä syöttävä johdin kytkentäkotelolle.

Kaikki johdot kannattaa suojata tarkasti päähän asti.

Kaikki johdot kannattaa suojata tarkasti päähän asti.

Kytkentäkotelo paikoillaan työkalukotelon kyljessä.

Kytkentäkotelo paikoillaan työkalukotelon kyljessä.

Testaus

12 V hehkulankapolttimot vievät kohtuullisen paljon tehoa (etuvalo 25W, takavalo 5W ja jarruvalo 10W). Kun mopo ei ole käynnissä, uudenkin täyteen ladatun 2,3 Ah kapasiteetin akun jännite akun yli putoaa jonkin verran. Alkaakin syntyä ajatus ledivaloista, joista myöhemmin lisää erillisessä artikkelissa.

Virrat päällä, mutta valot ei.

Virrat päällä, mutta valot ei.

Valojen päälläolo pudottaa akun jännitettä vajaan voltin, kun mopo ei ole käynnissä ja siis lataa akkua.

Valojen päälläolo pudottaa akun jännitettä vajaan voltin, kun mopo ei ole käynnissä ja siis lataa akkua.

USB-pistokekin toimii, ladaten tässä puhelinta.

USB-pistokekin toimii, ladaten tässä puhelinta.

Virtalukon testaus, ON-asento

Virtalukon testaus, ON-asento

Virtalukon testaus, OFF-asento

Virtalukon testaus, OFF-asento

Myös käynnistyminen luonnollisesti testattiin. Virtalukon OFF-asennossa mopo ei käynnistynyt. Latauksen testaus jännitti ehkä eniten, sillä vastaavaa valoja syöttävää kytkentää ei vuosimallin 2000 sähkökaaviossa ollut. Magneeton syöttämän jännitteensäädin/tasasuuntaajan akulle antamasta lataustehosta ei ole etukäteen tietoa. Käytännössä akun varauksen kestävyys käytössä selviää vasta käytössä.

Latauksen testaus, mopo ei käynnissä

Latauksen testaus, mopo ei käynnissä

Mopon ollessa käynnissä akun yli oleva jännite nousee jo tyhjäkäynnillä.

Mopon ollessa käynnissä akun yli oleva jännite nousee jo tyhjäkäynnillä.

Sähköistys valmis

Sähköistys valmis

PeeVelin 6V - 12 V sähköistysmuutos ei päälle päin juuri näy.

PeeVelin 6V – 12 V sähköistysmuutos ei päälle päin juuri näy.

 

6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – kytkentäkotelo


6V -> 12 V muutoksen artikkelisarjan aikaisemmat artikkelit järjestyksessä:

  1. Sytytyspuolan ja valopuolan vaihto
  2. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – esivalmistelut
  3. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – osat
  4. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – peruskytkennät: jännitteensäädin/tasasuuntaaja, akku
  5. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – mittaukset
  6. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – johtosarjan muutokset

Seuraavassa on esivalmisteltu varsinaista kytkemistä mopoon kytkentäkotelo, johon asennettiin USB latauspistoke ja sulakesuojaukset sekä akun jännitteen mittari.

Kytkentäkoteloon rakennettiin seuraavat toiminnot:

  • Valosähköjen +12 VDC syötön sulake (=akun sulake)
  • +12 VDC jako ja samalla mittauspiste (virtalukon takana)
  • USB pistoke
  • Akun ja samalla sen latauksen jännitemittari
  • 12 VAC jako (lähinnä mittauspisteen takia)
  • Maa, -12 VDC

Akullinen 12 VDC järjestelmä mahdollistaa monta asiaa. Nykypäivänä USB latauspistoke on  tarpeellinen lisä mopoonkin. Latauspistoke mahtui yhteen läpivientireikään nätisti, kunhan purettiin pistoke-elektroniikka kotelostaan.

Akun yli olevasta jännitteestä tietoa antava minikokoinen mittari asennettiin myös läpinäkyvään kytkentäkoteloon. Mittari toimitettiin johtimet irroitettuna ja ne juotettiin ensin kiinni. Mittari suunniteltiin aktivoitumaan, kun virtalukko käännetään ON -asentoon ja mittaa tässä asennossa jatkuvasti, siis mopon ollessa käynnissä. Näin saadaan tietoa myös latauksen toimivuudesta.

USB-pistokkeen elektroniikka otettiin pois kotelostaan.

Kotelon takakansi aukeaa kun nipsut painaa sisään

Kotelon takakansi aukeaa kun nipsut painaa sisään

6V 12V muutos_kytkentäkotelo_2

Elektroniikka irroitettu kotelostaan

Elektroniikka irroitettu kotelostaan

Jännitemittarin hyvä paikka on "etupaneelissa"

Jännitemittarin hyvä paikka on ”etupaneelissa” USB-pistokkeen vieressä. Pistoke on hyvä olla keskipaikassa ja johdot mopon sähköjärjestelmästä tuodaan kahdesta läpiviennistä vastakkaiselta sivulta.

Sijoittelun hahmottelua

Sijoittelun hahmottelua, myös sokeripalojen ja sulakepitimien osalta.

Jännitemittari tuli johtimet irtonaisena ja ne juotettiin kiinni

Jännitemittari tuli johtimet irtonaisena ja ne juotettiin kiinni

Ohut holkkisukka pitää johdot nipussa.

Ohut holkkisukka pitää johdot nipussa.

Turhat ripustuspaikat napsaistiin pois, muuten kotelon kansi ei mene kiinni kun mittari laitetaan pystyyn

Turhat ripustuspaikat napsaistiin pois, muuten kotelon kansi ei mene kiinni kun mittari laitetaan pystyyn

Lopuksi irroitetaan jännitemittarin suojakalvo

Lopuksi irroitetaan jännitemittarin suojakalvo

USB-pistokkeiden johtojen juottaminen. Muista napaisuus!

USB-pistokkeiden johtojen juottaminen. Muista napaisuus!

USB pistokkeen syöttöjohdot juotettu.

USB pistokkeen syöttöjohdot juotettu.

Mittarin johdot juotettiin USB-pistokkeen johdojen rinnalle. Näin vähennettiin kytkentäpaikkojen tarvetta.

Mittarin johdot juotettiin USB-pistokkeen johdojen rinnalle. Näin vähennettiin kytkentäpaikkojen tarvetta.

Jännitemittarin paikka tulee pystyyn USB-pistokkeen viereen

Jännitemittarin paikka tulee pystyyn USB-pistokkeen viereen

Kaikki mahdolliset kytkennät kannattaa tehdä valmiiksi ennen mopoon asennusta. Myös sulakepidin valmisteltiin.

Johdon asentaminen sulakepitimeen

Johdon asentaminen sulakepitimeen

USB-pistokkeen etupaneelin irrotus Dremelin katkaisulaikalla

USB-pistokkeen etupaneelin irrotus Dremelin katkaisulaikalla. Irroituksen jälkeen paneelin pohja hiottiin tarkasti kytkentäkotelon läpivientiin sopivaksi.

Paneelin lisäksi suoja uusiokäytetään

Paneelin lisäksi suoja myös pistokkeen suoja uusiokäytetään

Kytkentäripojen paikkojen hahmottelua

Kytkentäripojen paikkojen hahmottelua

USB-pistoke sekä sen paneeli liimattiin kirkkaalla Bisonin liimalla.

Bison läpinäkyvä ja luja muoviliima

Bison läpinäkyvä ja luja muoviliima

Lopullinen kotelosijoittelu. Tästä lähdettiin kytkemään mopon sähköjärjestelmään.

Lopullinen kotelosijoittelu. Jännitemittari, USB-pistoke ja sulakekotelo liimattu paikoilleen.

Tästä lähdettiin kytkemään mopon sähköjärjestelmään.

6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – johtosarjan muutokset


6V -> 12 V muutoksen artikkelisarjan aikaisemmat artikkelit järjestyksessä:

  1. Sytytyspuolan ja valopuolan vaihto
  2. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – esivalmistelut
  3. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – osat
  4. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – peruskytkennät: jännitteensäädin/tasasuuntaaja, akku
  5. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – mittaukset

Aikanaan hankkimamme 12V tarvikejohtosarja (Mopo Sport 36610-17270-1) tuli muuttaa siten, että valopuola syöttää vaihtovirtaa vain jännitteensäädin/tasasuuntaajalle ja äänimerkille ja valot ja muut käyttökohteet ovat tasasähköjärjestelmässä. Haasteena oli tietenkin se, että sähkökaavionkin mukaan johtosarjassa kaikki käyttösähköt (valosähköt, Y/W -johdot) oli kytketty yhteen ja tämä tietenkin piti muuttaa.

Johtosarjasta ei löydy mitään rakenteellista dokumentaatiota mutta onneksi saimme sellaisen käsiimme tutkittavaksi. Seuraavassa tutkitaan perusteellisemmin, miten johtosarja on rakennettu.

Ensiksi tarkastelimme johtosarjaa kaaviota vasten ja merkitsimme osat teipillä.

Johtosarja selitteineen

Johtosarja selitteineen

Johtosarjan käyttösähkötoteutuksen tutkiminen

HUOM: älä turhaan katkaise mitään johtoja tai leikkaa muovisukkaa auki, se ei ole tarpeen!

  1. Avataan teipit paksumman kiiltävän muovisukan päistä. Jätetään muut teippaukset ennalleen.
  2. Liu’utetaan muovisukka sivuun. Alta paljastuvat seuraavat johtojen niputukset ja jaot:
    1. Jarrukatkaisimilta tulevat johdot (W/B, 2 kpl) kytketty yhteen johtoon (W/B) kohti takajarruvaloa. Näillä ei ole merkitystä aikomamme 6V->12V muutoksen kanssa.
    2. Käyttösähköjen (valosähköt) jako on toteutettu kahdessa pisteessä:
      • Magneetolta tuleva johto (Y/W)
      • Valokatkaisijalle lähtevä johto (Y/W)
      • Äänimerkille lähtevä johto (Y/W)
      • Jarruvalokatkaisimille lähtevät johdot (O, 2 kpl)
      • Jännitteensäätimelle lähtevät johdot (Y/W, 3 kpl)
  3. Poistetaan jakoliitoksista teipit
  4. Avataan ensimmäinen käyttösähköjako kiertämällä parittaiset liitokset auki. Ei katkaista johtimia!
  5. Paikannetaan yleismittarin vastusmittauksella valokatkaisijalle menevä Y/W johto. Tässä sarjassa se oli se ”pääjohto”, joka jatkoi toiseen käyttösähköjakoon (kohti jännitteensäädintä).
  6. Jäljelle jakoon jäivät oranssit johdot, joilla 6V->12V muutoksessa ei ole merkitystä sekä äänimerkin ja magneeton Y/W johto. Todetaan jälkimmäinen myös varmuuden vuoksi yleismittarilla.
  7. Avataan toinen käyttösähköjakoniputus vastaavasti.
  8. Paikannetaan yleismittarilla erillinen pyöreäliittiminen jännitteensäätimelle menevä johto. Tässä johtosarjassa se oli jakokohtien välillä kulkenut ”pääjohto”.
  9. Jäljelle tähän jakokohtaan jäivät jännitteensäätimen liittimelle menevät johdot (Y/W, 2 kpl).

Edellä mainitty prosessi pääpiirteissään kuvina seuraavassa.

Johtosarjan tutkimisessa käteviä ovat sähkökaavio, terävä

Johtosarjan tutkimisessa käteviä ovat sähkökaavio, terävä ”kirurginveitsi”, pehmeä alusta ja nuppineulat.

Muovisukan päissä olevien teippien aukaisu ja poisto.

Muovisukan päissä olevien teippien aukaisu ja poisto.

Muovisukka sivuun ja alka paljastuvat jakokohdat.

Muovisukka sivuun ja alka paljastuvat jakokohdat.

Yksi jakokohta oli paljas, kaksi suojattuja teipillä.

Yksi jakokohta oli paljas, kaksi suojattuja teipillä.

Käyttösähkön (valosähkö) jako oli tehty kahdesta pisteestä.

Käyttösähkön (valosähkö) jako oli tehty kahdesta pisteestä. Keskellä nuppineuloilla tuettuna menee ”pääjohto” valokatkaisijaille vasemmalle ja jännitteensäätimen nippuun pyöreään liittimeen oikealle. Siitä on jaettu oranssilla johdolla jarruvalokatkaisimille ja Y/W johdoilla jännitteensäätimen liittimeen.

Yksi käyttösähkön jako purettuna. Yhtään johtoa ei ole katkaistu pääksi, vaan ne on kuorittu ja kierretty yhteen.

Yksi käyttösähkön jako purettuna. Yhtään johtoa ei ole katkaistu pääksi, vaan ne on kuorittu keskeltä ja kierretty yhteen (ns. ”ryöstöliitos”).

Toinenkin käyttösähkön jako purettuna.

Toinenkin käyttösähkön jako purettuna.

Yleismittarin resistanssimittauksella tutkimalla selvisi, että

Varmistetaan vielä yleismittarin resistanssimittauksella, että ”pääjohto” menee valokatkaisijan liittimeen toisesta päästään.

Varmistetaan myös, että ”pääjohto” menee jännitteensäätimen johtonipun pyöreään liittimeen toisesta päästään. Pääjohto ja tämä liitin on tärkeä johtosarjan muutoksessa.

Lopuksi varmistetaan, että ”pääjohdosta” jaetut muut Y/W johdot menevät jännitteensäätimen liittimiin.

Yhteenveto johtosarjan käyttösähkötoteutuksesta

  • Y/W ”pääjohtona” kulkee johto valokatkaisijan liittimestä jännitteensäätimen pyöreäpäiseen erilliseen liittimeen
  • Em. pääjohto on kuorittu kahdesta kohtaa kahta ryöstöliitostyyppistä jakopistettä varten. Kaikki jakopisteet ovat leveän muovisukan sisällä.
  • Mitään johtimia ei ole liittämistä varten katkaistu, vaan ne on kuorittu n. 5 mm matkalta.
  • Ensimmäisessä jakopisteessä magneetolta lukien on toiselta jarrukatkaisimelta toiselle jarrukatkaisimelle menevä yhtenäinen oranssi johto sekä magneeton ja äänimerkin välillä oleva yhtenäinen Y/W johto.
  • Toisessa jakopisteessä on jännitteensäätimen liittimille menevä yhtenäinen johto.

Muutokset johtosarjaan

  1. Pura edellä esitetyllä tavalla esiin jakopisteet muovisukan alta ja kierrä liitokset auki.
  2. Suojaa huolellisesti valokatkaisija-jännitteensäätimen pyöreäliittimisen johdon magneeton suunnasta laskien toinen kuorittu jakokohta. Tämä johto on 12VDC valosähköjärjestelmän (tasasähköjärjestelmä) pääjohdin. Merkkaa se esim. tarrakirjoittimella ”12VDC”.
  3. Uudelleenyhdistä oranssi jarruvalokatkaisimille menevä johto ensimmäiseen jatokohtaan. Suojaa kohta teipillä.
  4. Yhdistä jäljelle jäävät Y/W johtoparit magneetto/äänimerkki ja jännitteensäätimen liitin keskenään ja suojaa liitos kutistesukalla. Tämä johto on 12VAC vaihtosähköjärjestelmän pääjohto.
  5. Suojaa W/B jako, jos ei ole suojattu.
  6. Liu’uta johdinsarjan muovisukka takaisin paikoilleen ja suojaa huolellisesti sen päät teipillä.
  7. Jännitteensäätimen pää johtosarjasta: merkkaa tarrakirjoittimella molemmat jännitteensäädinjohdoista vaihtosähköjohdoiksi ”12VAC”. Kytke toinen 12V jännitteensäädin/tasasuuntaajaan. Toisen voi jättää suojattuna kytkemättä tai kytkeä kytkentärasiaan testauspisteeksi.

Johtosarjan toteutuksesta

Johtosarja on mitä ilmeisemmin toteutettu kustannustehokkuus etusijalla. Sarja oli suojattu ja niputettu teipillä sekä leveimmällä kohdalla olevalla mustalla kiiltävällä muovisukalla. Niputus ja suojaus tällä tasolla on tehty hyvin. Johtimien jakoliitokset oli tehty kiertämällä n. 5 mm matkalta katkaisematta kuoritut johtimet yhteen (johtoja ei oltu katkottu päiksi, oli käytetty ns. ”ryöstöliitosta”). Käyttösähkön (valosähköt) jakopisteitä oli kaksi, ilmeisesti käytännön syistä. Kaikkia johtoja kun on vaikea saada kierreliitettyä yhteen kytkentäpisteeseen. Jaot oli suojattu teipein, jota oli yleensä vain yhden kierroksen verran. Sopivasti osuva jatkuva hankaus voisi kuluttaa teipin puhki ja tuottaa oikosulun.

Miten tästä eteenpäin? Seuraavaksi on luonnollisesti muutettava kytkennät mopossa em. kuvausta vastaavaksi. Tästä erillisessä artikkelissa myöhemmin.

6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – mittaukset


6V -> 12 V muutoksen artikkelisarjan aikaisemmat artikkelit järjestyksessä:

  1. Sytytyspuolan ja valopuolan vaihto
  2. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – esivalmistelut
  3. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – osat
  4. 6V sähköjärjestelmän muuttaminen 12V järjestelmäksi – peruskytkennät: jännitteensäädin/tasasuuntaaja, akku

Seuraavassa on toteutettu sähkömittauksia PeeVelistä liittyen 6V -> 12V muutokseen mutta mittaukset ovat toki käyttökelpoista tietoa muuhunkin, mm. mopon sähköjärjestelmän toiminnan ymmärtämiseen.

Mittailu kannattaa, sillä se on kehittävää. Erästä henkilöä lainaten: ”mittailu on kehittävää puuhaa, varsinkin jos haluaa oikeita mittaustuloksia”.

Sähkötekniikan perusteita löytyy sivulta ”Sähköoppia mopoilijalle”. Magneeton ja sytyksen teoriaa teoriaa taas sivulta ”Sähköoppia mopoilijalle –  magneeton ja sytytyksen teoriaa”. Sähkömittauksista ja vioista löytyy tietoa artikkelista ”Sähkömittauksia ja -vikoja”. Yleismittarin käytöstä löytyy tietoa Opetushallituksen linkistä ”Yleismittarit ja niiden käyttö”. Hyvät oskilloskooppiartikkelit suomeksi ovat harvassa. Hyvä artikkelit englanniksi ovat ”How To Use an Oscilloscope” ja ”Oscilloscope How-To”.

Kesäinen mittauslaboratorio

Kesäinen mittauslaboratorio

1) Välineet

Näissä mittauksissa käytettiin perinteistä yleismittaria sekä digitaalista oskilloskooppia.

  • TRMS yleismittari Fluke 179
  • Oskilloskooppi Tektronix TDS1002B,  tallentava kaksikanavainen 60 MHz 1 GS/s digitaalioskilloskooppi USB tallennusominaisuudella
  • Oskilloskoopin passiivinen 10x/1x mittapää P2220 (taajuus: 200 MHz/6M Hz, resistanssi: 10 Mohm/1Mohm, kapasitanssi: 16 pF/95 pF)

2) Vaihtosähköpiirin magneeton valopuola – jännitteensäädin mittaus

Valopuolan yleismittarimittaukset tehtiin puolien vaihdon yhteydessä. Jännite valopuolalta oli n. 1/4 kaasulla reilut 13 VAC ilman 6V jännitteensäädintä ja reilut 7 VAC sen kanssa. Kovilla kierroksilla jännite nousi ilman säädintä vielä useita voltteja, joten 12V järjestelmä oli mahdollinen toteuttaa.

Oskilloskoopilla tutkittiin uuden valopuolan tuottamaa aaltomuotoa sen molemmista johtimista.

Valopuolan mittaus oskilloskoopilla maan (runko) ja itse tehdyn puolan johdon (väri B) välistä

Valopuolan mittaus oskilloskoopilla maan (runko) ja itse tehdyn puolan johdon (väri B) välistä

Oli epäilys, että tehollinen osuus aaltomuodosta on hyvin lyhyt ja laadukaskaan yleismittari ei ehdi sitä näkemään. Ohessa on kuva mittauksesta kuormittamattomalta valopuolalta ilman jännitteensäädintä, tyhjäkäynnillä. Yhden Y-akselin suuntaisen ruudun ollessa 10V, huipusta huippuun (peak-to-peak, pp) jännite on reilut 40 Vpp. Yhden X-akselin suuntaisen ruudun ollessa 5 ms, täysi aallon jaksonaika (T, yksikkö sekuntia) on n. 10 ms ja siten taajuus f = 1/T = 1/0,01s = 100 Hz. Taajuus vaihtelee luonnollisesti paljon kierrosluvun koko ajan muuttuessa. Oskilloskooppi laskee ja näyttää taajuuden myös itse ja kuvan tallennushetkellä taajuus oli n. 92 Hz.

Aaltomuoto on kaukana täydellisestä siniaallosta ja etenkin halvat, ei True RMS -yleismittarit ovatkin vaikeuksissa tällaisen muodon kanssa. Yksittäisen piikin pituus on n. 2,5…3 ms ja siksi tehollinen osuus on hyvin lyhyt yleismittarin mitatattavaksi.

Oskilloskooppimittaus valopuolalta ilman jännitteen säädintä, tyhjäkäynnillä.

Oskilloskooppimittaus valopuolalta, ilman jännitteensäädintä, kuormittamattomana, tyhjäkäynnillä.

Mopon kierroksia nostamalla taajuus luonnollisesti kasvaa, kun magneeton vauhtipyörä pyörii nopeammin ja magneettikenttä siksi ”leikkaa” puolan johtimia useammin aikayksikössä.

Valopuolan mittaus kuormittamattomana, puolikaasu

Oskilloskooppimittaus valopuolalta ilman jännitteensäädintä, kuormittamattomana, puolikaasu

Laitoimme mittauksen ollessa päällä valot päälle ja painoimme myös jarrupoljinta. Kuorman kanssa huipusta huippuun arvo putoaa radikaalisti. Samalla tosin aaltomuotokin järkevöityy.

Oskilloskooppimittaus valopuolalta, ilman jännitteen säädintä, valot ja jarruvalo päällä

Oskilloskooppimittaus valopuolalta ilman jännitteen säädintä, valot ja jarruvalo päällä

Energiaa ei synny tyhjästä (ks. sivu ”Sähköoppia mopoilijalle”). Kuorman kasvaessa valot imevät energiaa magneetosta ja magneettikentän ylläpitoon tarvittava lisäenergia jarruttaa magneettoa. Kierrokset laskevat ja bensiiniä kuluu.

3) Tasasähköpiiri säätimen jälkeen: akun latausjännitteen mittaus ilman akkua

Disclaimer: säädintä ja sähköjärjestelmää ei välttämättä ole tehty kestämään käyttöä ilman akkua. Säätimen toiminta saattaa vaatia sen, että akku on tasaamassa nopeita jännitteen muutoksia. Muut sähköjärjestelmän osat saattavat vioittua akuttoman käytön takia.

Otimme tietoisen riskin ja tutkimme akun latausjännitettä jännitteensäädin/tasasuuntaaja jälkeen suoraan latausjohdosta ilman akkua sekä yleismittarilla että oskilloskoopilla.

Yleismittarimittaus latausjohdosta ilman akkua tyhjäkäynnillä

Yleismittarimittaus latausjohdosta ilman akkua tyhjäkäynnillä

Yleismittarin DC-mittauksella saatiin tulos n. 4-5 V, mikä herätti ensin huolta siitä, onko jotain pielessä säätimessä ja/tai kytkennöissä. Kyseisellä jännitteellä kun akkua ei speksien mukaan ladata. Syyksi  arveltiin edellä mainittua yleismittarin hitautta ja siksi tehtiin oskilloskooppimittaus. Jos yleismittarissa on peak-to-peak tai peak-hold toiminnolla, sillä saa ehkä paremmin huippuarvoja esille. Huiput ovat ne, jotka lataavat akkua. Pitää muistaa että sellaisen siniaallonkin, jonka huiput  ovat 14 V, mittarin näyttämä tehollisarvo on vain noin 10 V.

Oskilloskooppimittaus DC-moodissa (DC coupling) samoista pisteistä paljasti erikoisen aaltomuodon. Yleismittari ei pysy tällaisen perässä. Saadusta käyrästä pitäisi laskea pinta-ala ja sitä kautta tehollisarvo. Tämä on hieman haastavampaa matematiikkaa. Tehollisarvo saattaa hyvinkin olla 4-5 V luokkaa, kun aaltomuoto käy jopa negatiivisen puolella.

Oskilloskooppimittaus latausjohdosta ilman akkua tyhjäkäynnillä

Oskilloskooppimittaus latausjohdosta ilman akkua tyhjäkäynnillä

Pitää myös muistaa, että akun ollessa irroitettuna mittausta häiritsee todennäköisesti moni asia. Tasasuuntauksen (tai mikä siellä säätimessä sitten onkaan; tyristori, zener-diodi, tms.) ’eristettynä’ olevaan  kelluvaan johtoon indusoituu varmasti häiriöitä mopon muista sähkösysteemeistä, valopuolan syöttämistä johdoista jne. Oskilloskoopin mittapää (probe) on niin suuri-impedanssinen että se ei ota virtaa ja siis kuormita käytännössä yhtään säädintä. Toisin sanoen, säädin ei näe mitään kuormaa.

Jotta mittaukseen saataisiin jotain tolkkua, akun tilalle pitää kytkeä kuormaa, joka tasoittaa haamujännitteet pois ja johdossa näkyy vain mitä säädin oikeasti antaa ulos. Esim. 150-200 ohmin vastus on sopiva. Laatikostamme löytyi 269 ohmin vastus ja kytkimme sen akun tilalle. Varo oikosulkemasta akun johtoja!

269 ohm vastus akun tilalla oskilloskooppimittauksessa.

269 ohm vastus akun tilalla oskilloskooppimittauksessa. Varo oikosulkemasta akun johtoja!

Nyt haamujännitteet katosivat ja alettiin saamaan järkevämpää aaltomuotoa, joka oli mm. kokonaisuudessaan positiivisella puolella Y-akselia. Kuvassa olevien piikkien huiput ovat nyt ne aaltomuodon osat, jotka oikeasti lataavat akkua. Akun sisäinen vastus on kuitenkin pienempi kuin 269 ohm testivastuksemme, joten latausjännite ei normaalikäytössä ole näin suuri.

Oskilloskooppimittaus 269 ohm vastuksen yli sen ollessa akun tilalla, tyhjäkäynti

Oskilloskooppimittaus 269 ohm vastuksen yli sen ollessa akun tilalla, tyhjäkäynti

Oskilloskooppimittaus 269 ohm vastuksen yli sen ollessa akun tilalla, puolikaasu

Oskilloskooppimittaus 269 ohm vastuksen yli sen ollessa akun tilalla, puolikaasu. Huomaa skoopin automaattinen alueen muutos jännitteen noustessa; nyt yksi pystyruutu Y-akselilla on 10V.

3) Akun jännitteen (latausjännite) mittaus akun ollessa kytkettynä

Mittasimme seuraavaksi akun yli olevan jännitteen (latausjännitteen) tyhjäkäynnillä ja puolikaasulla akun ollessa normaalisti kytkettynä sähköjärjestelmään. Edelleenkään, akku ei syöttänyt mitään laitetta, ts. se oli ilman kuormaa.

Tyhjäkäynnillä akku ei liiemmin lataudu, sillä jännite jää alle akun latausspeksin. Tämä tietenkin riippuu siitä, mihin tyhjäkäyntikierrokset on säädetty.

Yleismittarimittaus akun yli, tyhjäkäynti, ei kuormaa

Yleismittarimittaus akun yli, tyhjäkäynti, ei kuormaa

Oskilloskooppimittaus akun yli, tyhjäkäynti, ei kuormaa

Oskilloskooppimittaus akun yli, tyhjäkäynti, ei kuormaa

Jo neljänneskaasulla jännite nousee selvästi. Latausta tapahtuu varmasti viimeistään puolikaasulla.

Yleismittarimittaus akun yli, puolikaasu, ei kuormaa

Yleismittarimittaus akun yli, puolikaasu, ei kuormaa

Oskilloskooppimittaus akun yli, puolikaasu, ei kuormaa

Oskilloskooppimittaus akun yli, puolikaasu, ei kuormaa

Tutkimme myöhemmin akun latausvirtaa eri kuormilla ja päivitämme tulokset tähän artikkeliin.

Seuraavaksi on vuorossa mopon käyttöä tällä sähköjärjestelmällä ja lopulta valosähköjärjestelmän muutos, mikä tarkoittaa myös muutoksia tarvikejohtosarjaamme. Näistä artikkeli myöhemmin.