Opinto-opas

Tavoitteet (OJ)

Opiskelija osaa
- laskea ja analysoida yksi- ja kolmivaiheisia vaihtosähköpiirejä
- kuvailla muuntajan toimintaperiaatteita
- määrittää sähköverkon kompensoinnin perustana olevia sähköteknisiä suureita
- käyttää aaltomuotoanalyysia sähkötekniikassa
- tehdä ja alalysoida sähkötekniikan perussuureiden mittauksia.

Sisältö (OJ)

Vaihtosähköpiirien käsitteet, komponentit, laskenta- ja analysointimenetelmät. Monivaihejärjestelmät. Resonanssi- ja suodatuspiirit. Fourier-sarjat. Keskinäisinduktanssi. Sähkötekniikan perusmittaukset.

Esitietovaatimukset (OJ)

Virtapiirit 1 ja Insinöörin perusosaaminen -opintokokonaisuuden tiedot

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (OJ)

Opiskelija tunnistaa sähkötekniikan komponentit sekä niiden ominaisuudet tasa- ja vaihtosähköpiireissä. Opiskelija tuntee yksi- ja kolmevaiheisen vaihtosähkön perusteet. Opiskelija osaa käyttää osoitinlaskentaa sekä verkkoanalyysitekniikkaa yksinkertaisen vaihtosähköpiirin ominaisuuksien määrittämiseen. Opiskelija osaa laskea kolmivaihekuorman pätö-, lois- ja näennäistehot. Opiskelija tuntee sähköverkossa esiintyvien muutosilmiöiden ja resonanssien perusteet.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (OJ)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä vaihtosähköpiirien analysointiin. Opiskelija osaa käyttää osoitinlaskentaa 1- ja 3-vaihevaihtosähköpiireissä. Opiskelija osaa määritellä kolmivaiheiseen sähköpiiriin kytketyn komponentin tehon sekä osaa perustella pätö-, lois- ja näennäistehokomponenttien käytännön merkitykset. Opiskelija osaa kuvata muuntajan toimintaperiaatteen sekä ratkaista yksinkertaisia keskinäisinduktanssitehtäviä.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (OJ)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä monipuolisesti vaihtosähköpiirien analysointiin. Opiskelija osaa määritellä kolmivaiheisen sähköpiirin tehon sekä laskennallisesti että mittaamiseen perustuen. Opiskelija ymmärtää vaihtosähköpiirien muutosilmiöihin ja resonansseihin liittyvät periaatteet sekä niiden hallintakeinot.

Aika ja paikka

Lukujärjestyksen mukaisesti.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Alustava aikataulu: Teoriaopetus 31.8.-30.11.23. Laboratoriotyöt 29.11.-15.12.23. Tentti 14.12.2023. 1. uusinta ja korotus tammikuussa 2024 ja 2. uusinta maaliskuussa 2024. Koeaikataulut voivat muuttua opintojakson edetessä.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso arvioidaan asteikolla 0-5. Opintojakso suoritetaan kahdella välikokeella, laboratoriotöillä sekä harjoitus- ja simulointitehtävillä.
Välikokeilla hyväksytysti suoritetun opintojakson arvosanaa on mahdollista korottaa aktiivisesta tehtävien tekemisestä myönnettävien lisäpisteiden avulla.
Opintojakson suorituksen edellytyksenä on laboratoriotöiden suorittaminen hyväksytysti.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Hybridiopetus, laboratoriotyöskentely, itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät, piirisimuloinnit sekä teoriakoe. .

Oppimateriaalit

Tarkka et al. Piirianalyysi 2. (Edita, ISBN 951-37-3926-0) sekä muu luennolla esiteltävä materiaali.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opiskelijan keskimääräinen työmäärä on noin 130 tuntia, joka koostuu lähiopetuksesta, laboratoriotöistä, kokeista sekä itsenäisestä työskentelystä harjoitustehtävien ja työselostusten parissa.

Sisällön jaksotus

1. periodin alustava jaksotus: kertausta, passiiviset peruskomponentit, teho ja energia, osoitinlaskenta, piirianalyysi vaihtosähköpiireissä, teho vaihtosähköpiireissä
2. periodin alustava jaksotus: monivaihejärjestelmät, kolmivaiheverkon piirianalyysi, kolmivaiheteho ja sen mittaus, aaltomuotoanalyysi, kertausta (aikataulun salliessa) ja tentti.
Laboratoriotyöt suoritetaan intensiivijaksona 2. periodin lopussa.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

AHOT-menettely on mahdollinen aemmin hankitun osaamisen näytön kautta. Lisätietoja opintojakson vastuuopettajalta.

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Ei ole.

Lisätietoja opiskelijoille

Symbolinen laskin on välttämätön apuväline opintojaksolla läpi käytävien laskutehtävien suorittamiseksi.

Tavoitteet (OJ)

Opiskelija osaa
- laskea ja analysoida yksi- ja kolmivaiheisia vaihtosähköpiirejä
- kuvailla muuntajan toimintaperiaatteita
- määrittää sähköverkon kompensoinnin perustana olevia sähköteknisiä suureita
- käyttää aaltomuotoanalyysia sähkötekniikassa
- tehdä ja alalysoida sähkötekniikan perussuureiden mittauksia.

Sisältö (OJ)

Vaihtosähköpiirien käsitteet, komponentit, laskenta- ja analysointimenetelmät. Monivaihejärjestelmät. Resonanssi- ja suodatuspiirit. Fourier-sarjat. Keskinäisinduktanssi. Sähkötekniikan perusmittaukset.

Esitietovaatimukset (OJ)

Virtapiirit 1 ja Insinöörin perusosaaminen -opintokokonaisuuden tiedot

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (OJ)

Opiskelija tunnistaa sähkötekniikan komponentit sekä niiden ominaisuudet tasa- ja vaihtosähköpiireissä. Opiskelija tuntee yksi- ja kolmevaiheisen vaihtosähkön perusteet. Opiskelija osaa käyttää osoitinlaskentaa sekä verkkoanalyysitekniikkaa yksinkertaisen vaihtosähköpiirin ominaisuuksien määrittämiseen. Opiskelija osaa laskea kolmivaihekuorman pätö-, lois- ja näennäistehot. Opiskelija tuntee sähköverkossa esiintyvien muutosilmiöiden ja resonanssien perusteet.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (OJ)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä vaihtosähköpiirien analysointiin. Opiskelija osaa käyttää osoitinlaskentaa 1- ja 3-vaihevaihtosähköpiireissä. Opiskelija osaa määritellä kolmivaiheiseen sähköpiiriin kytketyn komponentin tehon sekä osaa perustella pätö-, lois- ja näennäistehokomponenttien käytännön merkitykset. Opiskelija osaa kuvata muuntajan toimintaperiaatteen sekä ratkaista yksinkertaisia keskinäisinduktanssitehtäviä.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (OJ)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa soveltaa erilaisia menetelmiä monipuolisesti vaihtosähköpiirien analysointiin. Opiskelija osaa määritellä kolmivaiheisen sähköpiirin tehon sekä laskennallisesti että mittaamiseen perustuen. Opiskelija ymmärtää vaihtosähköpiirien muutosilmiöihin ja resonansseihin liittyvät periaatteet sekä niiden hallintakeinot.

Arviointiasteikko

0-5