|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2011-2012
TEL-2010 Sähkötekniikan perusteet K, 5 op
|
Vastuuhenkilö
Sami Repo
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritettu tentti luentojen ja laskuharjoitusten sisällöstä.
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuuaan opiskelija tuntee sähkövoimatekniikan peruskäsitteet, keskeisimmät lainalaisuudet sähkö- ja magneettipiirien osalta ja osaa ratkaista yksinkertaisia tasa- ja vaihtosähköpiirejä jatkuvuustilassa. Näiden perusasioiden pohjalta hänellä on kyky analysoida sähköpiirien, muuntajan ja pyörivien sähkökoneiden toimintaa. Lisäksi hän osaa selittää tyypillisimpien sähkökoneiden ja -käyttöjen rakennetta, toimintaperiaatetta ja näiden keskinäisiä eroavaisuuksia.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | SÄHKÖVOIMAJÄRJESTELMÄ - Sähköntuotantomuodot - Sähkönsiirto- ja -jakeluverkon rooli - Sähköverkon hallintajärjestelmät - Sähkömarkkinoiden perusteet (sähkömarkkinalaki, tasehallinta ja pörssikauppa) - Sähköturvallisuuden peruskäsitteet - Suojaus sähköiskulta - Suojamaadoitus - Suojaeristys, -erotus ja -jännite | SÄHKÖVOIMAJÄRJESTELMÄ - Sähkönkulutuksen ja tuotannon kehitys - Sähköntuotannon säätötarve - Pätötehon ja taajuuden säätö - Sähkönjakeluautomaatio - Sähkön hinnan kehitys - Kysynnänhallinta ja sähkön säästö - Sähkötyö | SÄHKÖVOIMAJÄRJESTELMÄ - Kotelointiluokat - Sähkövirran vaikutukset ihmiseen - Sähkötapaturmat ja -palot |
| 2. | SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTÄT - Sähkökenttä ja sen peruskäsitteet - Kondensaattorin rakenne ja kytkennät - Sähkölujuus - Magnetismi (magneettikenttä, -vuo) - Virrallinen johdin magneettikentässä, permeabiliteetti - Magneettipiirin Ohmin laki - Raudan magneettiset ominaisuudet - Induktion peruskäsitteet ja -ilmiöt - Indusoituva jännite - Itse- ja keskinäisinduktio | SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTÄT - Eristerakenteet - Magneettiset aineet - Itseinduktion aiheuttama muutosilmiö | SÄHKÖ- JA MAGNEETTIKENTÄT - Magneettipiirin ratkaiseminen |
| 3. | SÄHKÖPIIRIT - Ohmin laki - Kirchhoffin virta- ja jännitelaki - Sähkölähteet ja niiden kytkennät - Vastuskytkennät - Sähköteho ja -työ - Virtapiirien ratkaiseminen peruslakimenetelmällä - Sinimuotoinen vaihtosähkö - Hetkellis- ja tehollisarvo-osoitin - RLC-piirin vaihesiirto - Impedanssi ja sen kytkennät - Näennäis-, pätö- ja loisteho - Symmetrinen kolmivaihejärjestelmä - Tähti- ja kolmiokytkentä | SÄHKÖPIIRIT - Sähkövirran kulku johtimessa - Resistanssin lämpötilariippuvuus - Sähkölähteiden sijaiskytkennät - Verkkomuunnokset - Vaihtosuureen keski- ja tehollisarvo - Sarja- ja rinnakkaisresonanssi - Vaihtosähkön hetkellisteho - Kolmivaihejärjestelmän analysointi osoittimilla | SÄHKÖPIIRIT - Muut virtapiirien ratkaisumenetelmät - Taajuusalueet |
| 4. | SÄHKÖKONEET - Muuntajan rakenne ja toimintaperiaate - Muuntajan tyhjäkäynti- ja kuormitusvirta, ja muuntosuhde - Kolmivaihemuuntajan rakenne ja kytkennät - Pyörivien sähkökoneiden luokittelu - Kolmivaihekäämitys ja pyörivä magneettikenttä - Epätahtikoneen (oikosulku- ja liukurengaskoneen) rakenne, toimintaperiaate, ominaisuudet ja sovelluskohteet - Jättämä - Epätahtikoneen nopeudensäädön periaatteet - Tahtikoneen rakenne, toimintaperiaate, ominaisuudet ja sovelluskohteet - Tahtikoneen magnetointi - Tahdistusehdot - Tasasähkökoneiden (sivuvirta, sarja ja kompoundoitu) rakenne, toimintaperiaate, ominaisuudet ja sovelluskohteet - Kommutaattori - Tasasähkökoneen nopeudensäädön periaatteet | SÄHKÖKONEET - Muuntajan sijaiskytkentä - Muuntajan kytkentävirta - Muuntajan hyötysuhteen määrittäminen - Epätahtikoneen käynnistys - Oikosulkumoottorin sijaiskytkentä - Tahtikoneiden rinnankäyttö - Tahtikoneen osoitinpiirrokset - Tasasähkökoneen kääntönavat - Tasasähkökoneen käynnistäminen | SÄHKÖKONEET - Mittamuuntajat - Säästömuuntaja - Sähkökoneen pyörrevirrat |
| 5. | TEHOELEKTRONIIKKA JA SÄHKÖKÄYTÖT - Tehoelektroniikan peruskomponentit (diodi, tyristori, triak ja tehotransistorit) - Suuntaajien analysointi mekaanisena kytkimenä - Suuntaajan kommutointi - Tasasuuntaajien rakenne ja toimintaperiaate (yksi- ja kaksitiesuuntaaja, 1- ja 3-vaiheinen suuntaaja) - Tasasähkökatkoja - Sähkömoottorikäytöt (sähkömoottorin valinta, pyörimisnopeuden säätäminen, sähköinen jarrutus) - Tasasähkömoottorin pyörimisnopeuden säätäminen ja siihen liittyvät suuntaajat - Tasasähkömoottorin sähköinen jarrutus - Vaihtosuuntaajan toimintaperiaate - Taajuusmuuttajan rakenne - Oikosulkumoottorin momenttikäyrät jännitteen ja taajuuden suhteen - Taajuusohjatun oikosulkumoottorin vakiovuo- ja kentänheikennysalue | TEHOELEKTRONIIKKA JA SÄHKÖKÄYTÖT - Tehopuolijohteiden käyttöalueet, vertailu ja kehitys - Tasajännitteen ja -virran suodatus - Sähkömoottorikäyttöihin liittyvät lineaarisen ja pyörivän liikkeen yhtälöt, hitausmomentti ja vaihde - Tasasähkökoneiden Leonard-käyttö - Taajuusmuuttajavaihtoehdot | TEHOELEKTRONIIKKA JA SÄHKÖKÄYTÖT - PWM-modulointi - Suuntaajien verkko-ominaisuudet - Taajuusohjatun oikosulkumoottorin skalaari-, vektori- ja suora vääntömomenttisäätö DTC - Moottorikäyttöjen suojaus |
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Luentokalvot | Luentokalvot | Sami Repo | POP-portaalissa | Suomi | |||
| Muu verkkomateriaali | Laskuharjoitukset | POP-portaalissa | Suomi | ||||
| Opintomoniste | Sähkötekniikan perusteet K | Sami Repo | POP-portaalissa | Suomi |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
|
Lähiopetus: 34 % Etäopetus: 0 % Itseopiskelu: 66 % |