Sähkötekniikka (5op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija osaa
• vaihtosähkötekniikan perusteet ja piirianalyysi
• suorittaa ja tulkita erilaisia mittauksia vaihtosähköpiireissä (jännite, virranvoimakkuus, näennäisteho, pätöteho, loisteho, tehokerroin)
• laskea teoreettisen vaihtosähkötekniikan laskuja tehollisarvoilla, kompleksiluvuilla ja osoitinlaskennalla
• hyödyntää simulointityökalua vaihtosähköpiirien analysoinnissa.
• kolmivaihejärjestelmän perusteet ja laskea perussuureita symmetrisissä ja epäsymmetrisissä kuormitustilanteissa.
• taajuusmuuttajan ja oikosulkumoottorin perusrakenteet ja mitoituksen konetekniikan sovelluksissa
• kytkeä peruskomponentteja ja mittalaitteita laboratoriossa. Pystyy suorittamaan mittauksia todellisilla piireillä ja analysoimaan mittaustuloksia.
• Sähköturvallisuuden perusteet ja osaa työskennellä turvallisesti laboratorioympäristössä.

Sisältö (Opintojakso)

Vaihtosähköpiirien perussuureet
• jännite
• virta
• Teho, näennäisteho, pätöteho, loisteho
• tehokerroin
Kompleksiluvut ja osoitinlaskenta vaihtosähköpiirien analysoinnissa
Passiiviset komponentit vaihtosähköpiirissä (vastus, kondensaattori, kela)
Kolmivaihejärjestelmä
Oikosulkumoottori toiminta ja perusmitoitus
Taajuusmuuttajan toiminta ja perusmitoitus

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Opiskelija tuntee vaihtosähkötekniikan ja kolmivaihetekniikan käsitteet. Opiskelija tuntee peruskomponentit ja niiden käyttäytymisen vaihtosähköpiireissä. Opiskelija osaa käyttää impedanssi- ja tehokolmiota. Opiskelija suoriutuu turvallisesti käytännön tehtävistä ryhmän tukemana. Opiskelija on läsnä tunneilla sovitun vähimmäismäärän. Opiskelija osaa avustavasti dokumentoida omaa työtään ja raportoida tuloksista.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

Opiskelija osaa käyttää sujuvasti perusmittalaitteita. Hän tuntee piirilaskentatekniikan perusteet ja ymmärtää sähkötekniikan peruskomponenttien käyttäytymisen ja tehtävät vaihtosähköpiireissä. Hän osaa soveltaa osoitinlaskentaa yksinkertaisissa tehtävissä ja tuntee kolmivaihetekniikan tehokomponentit. Opiskelija osaa sähköisten toimilaitteiden perusmitoituksen. Hän suoriutuu turvallisesti annetuista tehtävistä itsenäisesti. Hän on aktiivinen jäsen ryhmässä työskenneltäessä. Opiskelija osaa dokumentoida oman työnsä ja raportoida tuloksista.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

Opiskelija suoriutuu myös vaativimmista piirilaskentatehtävistä. Hän ymmärtää osoitinlaskennan periaatteen ja osaa sujuvasti soveltaa osoitinlaskentaa. Hän tietää kolmivaihetekniikan tehokomponentit, ymmärtää niiden merkityksen sekä loistehon kompensoinnin tarkoituksen. Opiskelija osaa mitoittaa sähköisiä toimilaitteita. Hän käyttää sujuvasti perusmittalaitteita ja osaa tehdä valintoja laitetekniikoiden välillä. Hän innostaa ja auttaa muita ryhmän jäseniä ja suoriutuu turvallisesti annetuista tehtävistä itsenäisesti.. Opiskelija osaa dokumentoida oman työnsä ja raportoida tuloksista ammattimaisesti, selkeästi ja jäsennellysti.

Aika ja paikka

Opetusympäristöt
- Lähiopetus lukujärjestyksen mukaisessa tilassa (teorialuokka ja sähkölaboratorio)
- Moodle

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Tentti: Teoriaosuus: sovitaan myöhemmin
Tentti: Laboraatio-osuus: sovitaan myöhemmin

Uusinta- ja korotustenttit ilmoitetaan erikseen Moodlessa julkaistavan ohjeistuksen mukaisesti.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Arviointi
- 50 % Teoria (Kirjallinen koe)
- 50 % Soveltavaosuus (kirjallinen koe +. labran esitehtävät + labra raportit)

Arvionnin ehto:
- Kaikista kokeista arvosana vähintään 1
- Kaikki pakolliset harjoitustyöt palautettu hyväksytysti
- Kaikki labrat suoritettu

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Opetusmenetelmät
- Teorialuentoja
- Käytännön harjoituksia ja laboratoriotyöskentely pienryhmissä
- Itsenäinen opiskelu

Oppimateriaalit

Kurssimateriaali
Sähkökoneet ja tehoelektroniikan perusteet, WSOY
Sähkötekniikka, J Ahoranta, WSOY
Piirianalyysi 1, Tarkka, Määttänen, Hietalahti, EDITA
Piirianalyysi 2, Tarkka, Määttänen, Hietalahti, EDITA

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Toteutuksen laajuus: 5 op (135 h)

Keskimääräinen työmääräarvio:
- Teoria ja luennot noin 35 h
- Laboratoriotyöskentely noin 10 h
- Harjoitukset + labratoriomittausten esitehtävät noin 35 h
- Itsenäinen opiskelu 55 h

Sisällön jaksotus

Opintojakson Moodle-kurssin mukaisesti.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei valinnaisia suoritustapoja. Keskustele mahdollisesta hyväksiluvusta opettajan kanssa.
Pakolliset osuudet:
- Labratoriomittaukset osuus