Electrical Machines (5cr)

Evaluation scale

H-5

Content scheduling

Luennot, harjoitukset ja lab.työt:


Kolmivaihemuuntajat

toimintaperiaate, ominaisuudet, sijaiskytkentä

teho, muuntosuhde

tyhjäkäyntikoe, oikosulkukoe

jännitteen alenema, jännitehäviö

Pyörivät sähkökoneet

generaattorin ja moottorin toimintaperiaate

tasavirta-, tahti-, epätahti-, kestomagneetti- ja reluktanssikoneet

ominaisuudet, sijaiskytkentä

teho, hyötysuhde, tehokerroin, energiatehokkuus, käyttötavat

momentti

verkkoon tahdistus ja tehokertoimen säätö

tyhjäkäynti- ja oikosulkukokeet ominaisuuksien määrittämiseen

Laboratoriotyöt ja niistä laadittavat työselostukset aihepiiriin liittyen

Objective

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa selittää yleisimpien sähkökoneiden toimintaperiaatteet ja niiden ominaisuuksiin, sekä niiden valintaan, kytkentöihin ja toimintaan liittyvät ominaisuudet. Opit laskemaan sähkökoneiden sähköteknisiä toimintasuureita kuten verkosta otettu teho, virta ja momentti. Opit kertomaan muuntajien ja pyörivien sähkökoneiden ominaisuudet ja kytkentätavat sekä opit valitsemaan sopivan sähkökoneen lisävarusteineen eri käyttökohteisiin. Opit mittaamaan sähkökoneiden eri ominaisuudet ja toimintasuureet. Opit tekemään kolmivaihemuuntajien, tasavirta-, tahti-, epätahti-, kestomagneetti- ja reluktanssikoneiden käyttöön ja kytkentöihin liittyvät työt turvallisesti.

Execution methods

Luennot ja opetus, itsenäinen opiskelu ja tiedonhankinta, laboratoriotyöt ja harjoitustehtävät

Accomplishment methods

Luennot ja opetus, itsenäinen opiskelu ja tiedonhankinta, laboratoriotyöt ja harjoitustehtävät

Content

- Kolmivaihemuuntajat; toimintaperiaate, erilaiset muuntajatyypit ja oheislaitteet, kytkentäryhmät, ominaisuudet; teho, muuntosuhde sijaiskytkentä, tyhjäkäynti- ja oikosulkukoe ja jännitteen alenema ja jännitehäviö
- siirtoverkon ja jakeluverkon muuntajat, kytkentäryhmät, käyttötavat ja kytkentäryhmiin liittyvät ominaisuudet

- Pyörivät sähkökoneet; generaattorin ja moottorin toimintaperiaate, ja ominaisuudet, sijaiskytkentä, oikosulku- ja tyhjäkäyntikoe ja niiden merkitys, tehot, hyötysuhde, energiatehokkuus ja tehokerroin, käyttötavat, momentti

- Tasavirta-, tahti-, epätahti-, kestomagneetti- ja reluktanssikoneet, eri konetyyppien ominaisuudet ja tekniset mitoitusarvot
- Tahtikoneiden verkkoon tahdistus ja verkon loistehon säätö tahtikoneen avulla
- Laboratoriotyöt ja niistä laadittavat työselostukset aihepiiriin liittyen

Location and time

Kevätlukukausi 2022, Zoom-verkkoluennot ja Kosmos, Tietokatu 1, Luokka 1141, Kemi (Labrat)

Materials

Aura-Tonteri: Sähkökoneet ja tehoelektroniikan perusteet
Aura-Tonteri: Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet
Hietalahti: Sähkövoimatekniikan perusteet
Hietalahti: Muuntajat ja sähkökoneet
Luentomonisteet ja opetusmateriaali, videot, manuaalit ja laitespesifikaatiot

Teaching methods

Teorialuennot ja tietoiskut, harjoitukset, laboratoriotyöt, tiedonhankinta ja itsenäinen opiskelu.
Teorialuennot ovat Zoom-istuntoja jotka nauhoitetaan myöhemmin katsottaviksi. Luennot ovat päiväsaikaan.
Laboratoriomittauksiin osallistuminen on pakollista. Yhdestä suoritetusta laboratoriomittauksesta tulee tehdä raportti jossa pohditaan teoreettisen tiedon ja mittausten yhteyttä. Laboratoriotunteja on 8 x 2 eli yhteensä 16 h jokaiselle opiskelijaryhmälle.
Toteutuksen tentti suoritetaan Moodlessa etänä.

Employer connections

Opintojakso antaa valmiuksia ammatillisen työharjoittelun työtehtäviin. Opintojakson tuottamaa oppimista ja osaamista voi hyödyntää yrityksiin tehtävissä opinnäytetöissä.

Student workload

133 h

Assessment criteria, satisfactory (1)

Opiskelija tunnistaa erilaisia sähkökoneita ja niiden ominaisuuksia. Opiskelija tunnistaa sähkökoneiden valintaan, ja niiden kytkentöihin sekä toimintaan liittyviä asioita. Opiskelija osaa laskea sähkökoneiden perusominaisuuksia ja toimintasuureita. Opiskelija tunnistaa muuntajien ja pyörivien sähkökoneiden ominaisuuksia ja osaa valita sähkökoneen lisävarusteen käyttökohteeseen. Opiskelija tunnistaa sähkökoneiden kytkennät ja osaa mitata joitain ominaisuuksia ja toimintasuureita. Opiskelija on perehtynyt kolmivaihemuuntajien, tasavirta-, tahti-, epätahti-, kestomagneetti- ja reluktanssikoneiden käyttöön ja kytkentöihin sekä osaa suorittaa kytkennät turvallisesti ohjaajan ohjauksessa.

Assessment criteria, good (3)

Opiskelija tuntee ja osaa selittää erilaisia sähkökoneita ja niiden ominaisuuksia. Opiskelija osaa valintaan, kytkentöihin ja toimintaa liittyviä asioita. Opiskelija osaa laskea sähkökoneiden ominaisuuksia ja toimintasuureita. Opiskelija tuntee muuntajien ja pyörivien sähkökoneiden ominaisuuksia ja osaa valita sähkökoneen lisävarusteita käyttökohteeseen. Opiskelija tietää sähkökoneiden kytkennät ja osaa mitata niiden ominaisuuksia ja toimintasuureita. Opiskelija on perehtynyt kolmivaihemuuntajien, tasavirta-, tahti-, epätahti-, kestomagneetti- ja reluktanssikoneiden käyttöön ja kytkentöihin sekä osaa tehdä kytkennät turvallisesti.

Assessment criteria, excellent (5)

Opiskelija tietää sähkökoneita ja niiden ominaisuuksia ja osaa keskustella johdonmukaisesti asiayhteyteen liittyvistä aiheista. Opiskelija osaa valintaan, kytkentöihin ja toimintaan liittyviä asiat. Opiskelija osaa laskea sähkökoneiden ominaisuudet ja toimintasuureet osoittaen ongelmanratkaisuissaan soveltavaa ja itsenäistä päättelykykyä. Opiskelija tietää muuntajien ja pyörivien sähkökoneiden ominaisuudet ja osaa valita sähkökoneen lisävarusteita käyttökohteisiin. Opiskelija tietää sähkökoneiden kytkennät ja osaa mitata niiden ominaisuudet ja toimintasuureet. Opiskelija osaa kolmivaihemuuntajiin, tasavirta-, tahti-, epätahti-, kestomagneetti- ja reluktanssikoneiden käyttöön ja kytkentöihin liittyvät asiat. Opiskelija osaa tehdä kytkennät, teoriassa ja käytännössä opitun mukaisesti turvallisesti.

Qualifications

Sähkövoimatekniikan perusteet hyväksytysti suoritettuina