Opinto-opas

Tavoitteet

Opintojakson päätavoitteena on oppia analogia- ja tehoelektroniikan perusteet. Opintojakson hyväksytysti suoritettuaan opiskelija osaa
- kuvailla passiivisten komponenttien pien- ja suurtaajuusmallien mukaisen toiminnan
- kertoa, miten alipäästösuodatin toimii ja laskea suodatukseen tarvittavat komponenttiarvot yksinkertaisiin tasasuuntaus- ja katkojasovelluksiin
- kertoa kytkinkomponenttien toimintaperiaatteen ja löytää niiden tärkeimmät suoritusarvot datalehdistä
- laatia yksinkertaisten tasasuuntaajien ja katkojakytkentöjen periaatekaavioita sekä kertoa niiden toimintaperiaatteen
- laskea yksinkertaisten tasasuuntauspiirien kytkinkomponenttien häviötehon ja määrittää tarvittavan jäähdytyksen lämpövastusarvon
- käyttää operaatiovahvistinta ja diodia lineaari- ja komparaattorisovelluksissa
- suunnitella oskillaattoreita ja signaalin muokkaimia
- käyttää simulointiohjelmistoa yksinkertaisten kytkentöjen toiminnan tutkimiseen ja analysoida simuloinnin tuloksia.

Sisältö

- Passiivisten komponenttien ja piiriteorian kertaus
- Puolijohdediodin suur- ja piensignaalimallit sekä yleisimmät diodeja sisältävät piirit.
- Dioditasasuuntaajan toiminta sekä tasajännitteen suodatus kuristimen ja kondensaattorin avulla
- Bipolaaritransistorin, MOSFETin ja IGBT:n ominaisuudet ja käyttö kytkimenä
- Vahvistimiin ja suodattimen taajuusvasteeseen liittyvät käsitteet sekä vahvistinmallit
- Ideaalinen ja epäideaalinen operaatiovahvistin komparaattori- ja signaalin muokkaussovelluksissa.
- Tehovahvistimet, takaisinkytkentä ja sen vaikutukset
- Hakkurikytkennät teholähteissä ja vaihtosuuntaajissa
- Lämpenemä ja jäähdytyksen mitoitusperiaatteet
- Jännitteen regulointi

Oppimateriaalit

Opetuksen yhteydessä ilmoitettava ja jaettava materiaali.
Materiaali on osittain englanninkielistä.

Opetusmenetelmät

Opintojakson toteutus koostuu analogiaelektroniikan ja tehoelektroniikan osioista, joista molemmat on suoritettava hyväksytysti.
Tarkemmat tiedot toteutuksesta ja arviointiperusteista on esitetty Moodlessa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Luennot ja ohjatut harjoitukset noin 56 tuntia.
Itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät ja raportit noin 80 tuntia.

Lisätietoja opiskelijoille

Toteutukseen sisältyy läsnäoloa vaativia harjoituksia ja luentoja. Tarkempi aikataulu ja tiedot pakollisesta läsnäolosta julkaistaan toteutuksen Moodlessa.

Arviointiasteikko

H-5

Esitietovaatimukset

Sähköalan fysiikan sekä tasa- ja vaihtosähköpiirien ja sähkömittaustekniikan opintojaksojen sisältöjä vastaava osaaminen.

Lisätiedot

Opintojakso koostuu 2,5 opintopisteen laajuisista analogia- ja tehoelektroniikan osioista.
Opetukseen ja harjoituksiin osallistuminen edellyttää läsnäoloa kampuksella.

Tavoitteet

Opiskelija tietää, mikä sähkökäyttö on, ymmärtää sähkökäytön toimintaperiaatteen energian muuntimena ja tuntee sähkökäyttöjä koskevan keskeisen terminologian ja piirrosmerkkejä.

Opiskelija tietää yleisimpien suorien ja säädettyjen sähkökäyttöjen toteutustavat ja toiminnot sekä tuntee sähkökäytön määrittelyn ja komponenttien valintojen periaatteet.

Sisältö

- Sähkökäytön määritelmä ja sovelluksia
- Suoran sähkökäytön yleisimmät toiminnot ja komponentit
- Taajuusmuuttajakäytön rakenne, toiminta ja operointi
- Sähkökäytön määrittely ja komponenttien valinta
- Sähkökäyttöjen pää- ja ohjauspiirien piirrosmerkkejä
- Käytännön harjoitukset ja mittaukset
- Taajuusmuuttajan käyttöönotto ja ohjausparametrien asettelu

Oppimateriaalit

Opintojaksolla ilmoitettavan ja jaettavan sähköisen materiaalin lisäksi oppikirja
Hietalahti, L. Säädetyt sähkömoottorikäytöt, Tammertekniikka.
Materiaali voi olla osittain englanninkielistä.

Opetusmenetelmät

Toteutuksen kaikki osat, teoria, harjoitukset ja laboraatiot on suoritettava hyväksytystti.
Tarkempi toteutuksen kuvaus ja arviointiperusteet Moodlessa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Luennot ja harjoitukset 28 tuntia
Laboraatiot 20 tuntia
Itsenäinen opiskelu, harjoitukset ja raportointi noin 90 tuntia

Lisätietoja opiskelijoille

Opintojaksoon kuuluvat laboraatiot vaativat lukujärjestyksen mukaista läsnäoloa kampuksella.
Laboraatiot järjestetään viikoilla 44-50. Jokainen opiskelija osallistuu viiteen neljän tunnin työvuoroon. Työvuorot tehdään pienryhmissä erillisen, Moodlessa julkaistavan ohjelman mukaan lukujärjestykseen merkittyinä aikoina.

Arviointiasteikko

H-5

Esitietovaatimukset

Virtapiirit ja verkot, Sähkötuvallisuus ja sähkömittaustekniikka, Vaihtosähköpiirit, Sähkökoneet, Elektroniikka

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee kantaverkon ominaisuudet ja tehon siirron periaatteet sekä osaa mallintaa silmukoidun verkon tehonjako- ja vikavirtojen laskentaa varten. Opiskelija tuntee suhteellisen laskutavan verkon mallintamisessa. Opiskelija tuntee sähköaseman rakenteen osana siirtoverkkoa. Opiskelija perehtyy voimajärjestelmän hallintaan, kantaverkon mitoitusperiaatteisiin, rakentamiseen, käyttöön ja kunnossapitoon.

Sisältö

Opintojakson tavoitteiden saavuttamiseksi opetus toteutetaan seuraavan sisällön mukaisesti:
- Kantaverkon rakenne, komponentit ja niiden kuvaus
- Suhteellinen laskutapa ja silmukoidun verkon laskenta
- Tehonjaon laskenta, oikosulkuvirtojen laskenta
- Voimajärjestelmän hallinta, kantaverkon mitoitusperiaatteet ja verkon suunnittelu, suojaus kantaverkossa
- Kantaverkon rakentaminen, käyttö ja kunnossapito

Oppimateriaalit

Opetuksen yhteydessä ilmoitettava materiaali

Opetusmenetelmät

Opintojakson teemana on kantaverkko ja alueverkko 110 ... 400 kV, sen ominaisuudet, suunnittelu ja käyttö. Opintojakson alkuosa on teoriapainotteista luento-osuutta täydennettynä viikkotehtävillä. Sen jälkeen pidetään lähikoe. Opintojakson loppuosassa tehdään suunnitteluharjoituksia pääosin PowerFactory-suunnitteluohjelmalla. Nämä harjoitukset voi tehdä myös osittain etänä. Opintojaksoon kuuluu vierailu kantaverkkoyhtiön sähköasemalle (arvioitava tehtävä).

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Yhteistyö kantaverkkoyhtiön kanssa.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Harjoitustehtäviä voidaan suunnitella verkkoyhtiön tarpeen mukaisiksi.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Luennot 28 h
Viikkotehtävät 28 h
Sähköasemavierailu ja tehtävät 12 h
Suunnitteluharjoitukset 64 h

Lisätietoja opiskelijoille

Sähkö- ja automaatiotekniikan ammattiainekurssi.

Arviointiasteikko

H-5

Esitietovaatimukset

Sähkötekniikan perusopinnot ja yhteiset ammattiopinnot sekä sähkönjakeluverkot

Lisätiedot

Huom! Monimuotoryhmän toteutus integroidaan päiväopetukseen.

Tavoitteet

Opintojakson päätavoitteena on oppia analogia- ja tehoelektroniikan perusteet. Opintojakson hyväksytysti suoritettuaan opiskelija osaa
- kuvailla passiivisten komponenttien pien- ja suurtaajuusmallien mukaisen toiminnan
- kertoa, miten alipäästösuodatin toimii ja laskea suodatukseen tarvittavat komponenttiarvot yksinkertaisiin tasasuuntaus- ja katkojasovelluksiin
- kertoa kytkinkomponenttien toimintaperiaatteen ja löytää niiden tärkeimmät suoritusarvot datalehdistä
- laatia yksinkertaisten tasasuuntaajien ja katkojakytkentöjen periaatekaavioita sekä kertoa niiden toimintaperiaatteen
- laskea yksinkertaisten tasasuuntauspiirien kytkinkomponenttien häviötehon ja määrittää tarvittavan jäähdytyksen lämpövastusarvon
- käyttää operaatiovahvistinta ja diodia lineaari- ja komparaattorisovelluksissa
- suunnitella oskillaattoreita ja signaalin muokkaimia
- käyttää simulointiohjelmistoa yksinkertaisten kytkentöjen toiminnan tutkimiseen ja analysoida simuloinnin tuloksia.

Sisältö

- Passiivisten komponenttien ja piiriteorian kertaus
- Puolijohdediodin suur- ja piensignaalimallit sekä yleisimmät diodeja sisältävät piirit.
- Dioditasasuuntaajan toiminta sekä tasajännitteen suodatus kuristimen ja kondensaattorin avulla
- Bipolaaritransistorin, MOSFETin ja IGBT:n ominaisuudet ja käyttö kytkimenä
- Vahvistimiin ja suodattimen taajuusvasteeseen liittyvät käsitteet sekä vahvistinmallit
- Ideaalinen ja epäideaalinen operaatiovahvistin komparaattori- ja signaalin muokkaussovelluksissa.
- Tehovahvistimet, takaisinkytkentä ja sen vaikutukset
- Hakkurikytkennät teholähteissä ja vaihtosuuntaajissa
- Lämpenemä ja jäähdytyksen mitoitusperiaatteet
- Jännitteen regulointi

Oppimateriaalit

Opetuksen yhteydessä ilmoitettava ja jaettava materiaali.
Materiaali on osittain englanninkielistä.

Opetusmenetelmät

Opintojakson toteutus koostuu analogiaelektroniikan ja tehoelektroniikan osioista, joista molemmat on suoritettava hyväksytysti.
Tarkemmat tiedot toteutuksesta ja arviointiperusteista on esitetty Moodlessa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Luennot ja ohjatut harjoitukset noin 56 tuntia.
Itsenäinen opiskelu, harjoitustehtävät ja raportit noin 80 tuntia.

Lisätietoja opiskelijoille

Toteutukseen sisältyy läsnäoloa vaativia harjoituksia ja luentoja. Tarkempi aikataulu ja tiedot pakollisesta läsnäolosta julkaistaan toteutuksen Moodlessa.

Arviointiasteikko

H-5

Esitietovaatimukset

Sähköalan fysiikan sekä tasa- ja vaihtosähköpiirien ja sähkömittaustekniikan opintojaksojen sisältöjä vastaava osaaminen.

Lisätiedot

Opintojakso koostuu 2,5 opintopisteen laajuisista analogia- ja tehoelektroniikan osioista.
Opetukseen ja harjoituksiin osallistuminen edellyttää läsnäoloa kampuksella.

Tavoitteet

Opiskelija tietää, mikä sähkökäyttö on, ymmärtää sähkökäytön toimintaperiaatteen energian muuntimena ja tuntee sähkökäyttöjä koskevan keskeisen terminologian ja piirrosmerkkejä.

Opiskelija tietää yleisimpien suorien ja säädettyjen sähkökäyttöjen toteutustavat ja toiminnot sekä tuntee sähkökäytön määrittelyn ja komponenttien valintojen periaatteet.

Sisältö

- Sähkökäytön määritelmä ja sovelluksia
- Suoran sähkökäytön yleisimmät toiminnot ja komponentit
- Taajuusmuuttajakäytön rakenne, toiminta ja operointi
- Sähkökäytön määrittely ja komponenttien valinta
- Sähkökäyttöjen pää- ja ohjauspiirien piirrosmerkkejä
- Käytännön harjoitukset ja mittaukset
- Taajuusmuuttajan käyttöönotto ja ohjausparametrien asettelu

Oppimateriaalit

Opintojaksolla ilmoitettavan ja jaettavan sähköisen materiaalin lisäksi oppikirja
Hietalahti, L. Säädetyt sähkömoottorikäytöt, Tammertekniikka.
Materiaali voi olla osittain englanninkielistä.

Opetusmenetelmät

Toteutuksen kaikki osat, teoria, harjoitukset ja laboraatiot on suoritettava hyväksytystti.
Tarkempi toteutuksen kuvaus ja arviointiperusteet Moodlessa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Luennot ja harjoitukset 28 tuntia
Laboraatiot 20 tuntia
Itsenäinen opiskelu, harjoitukset ja raportointi noin 90 tuntia

Lisätietoja opiskelijoille

Opintojaksoon kuuluvat laboraatiot vaativat lukujärjestyksen mukaista läsnäoloa kampuksella.
Laboraatiot järjestetään viikoilla 44-50. Jokainen opiskelija osallistuu viiteen neljän tunnin työvuoroon. Työvuorot tehdään pienryhmissä erillisen, Moodlessa julkaistavan ohjelman mukaan lukujärjestykseen merkittyinä aikoina.

Arviointiasteikko

H-5

Esitietovaatimukset

Virtapiirit ja verkot, Sähkötuvallisuus ja sähkömittaustekniikka, Vaihtosähköpiirit, Sähkökoneet, Elektroniikka

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee kantaverkon ominaisuudet ja tehon siirron periaatteet sekä osaa mallintaa silmukoidun verkon tehonjako- ja vikavirtojen laskentaa varten. Opiskelija tuntee suhteellisen laskutavan verkon mallintamisessa. Opiskelija tuntee sähköaseman rakenteen osana siirtoverkkoa. Opiskelija perehtyy voimajärjestelmän hallintaan, kantaverkon mitoitusperiaatteisiin, rakentamiseen, käyttöön ja kunnossapitoon.

Sisältö

Opintojakson tavoitteiden saavuttamiseksi opetus toteutetaan seuraavan sisällön mukaisesti:
- Kantaverkon rakenne, komponentit ja niiden kuvaus
- Suhteellinen laskutapa ja silmukoidun verkon laskenta
- Tehonjaon laskenta, oikosulkuvirtojen laskenta
- Voimajärjestelmän hallinta, kantaverkon mitoitusperiaatteet ja verkon suunnittelu, suojaus kantaverkossa
- Kantaverkon rakentaminen, käyttö ja kunnossapito

Oppimateriaalit

Opetuksen yhteydessä ilmoitettava materiaali

Opetusmenetelmät

Opintojakson teemana on kantaverkko ja alueverkko 110 ... 400 kV, sen ominaisuudet, suunnittelu ja käyttö. Opintojakson alkuosa on teoriapainotteista luento-osuutta täydennettynä viikkotehtävillä. Sen jälkeen pidetään lähikoe. Opintojakson loppuosassa tehdään suunnitteluharjoituksia pääosin PowerFactory-suunnitteluohjelmalla. Nämä harjoitukset voi tehdä myös osittain etänä. Opintojaksoon kuuluu vierailu kantaverkkoyhtiön sähköasemalle (arvioitava tehtävä).

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

Yhteistyö kantaverkkoyhtiön kanssa.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Harjoitustehtäviä voidaan suunnitella verkkoyhtiön tarpeen mukaisiksi.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Luennot 28 h
Viikkotehtävät 28 h
Sähköasemavierailu ja tehtävät 12 h
Suunnitteluharjoitukset 64 h

Lisätietoja opiskelijoille

Sähkö- ja automaatiotekniikan ammattiainekurssi.

Arviointiasteikko

H-5

Esitietovaatimukset

Sähkötekniikan perusopinnot ja yhteiset ammattiopinnot sekä sähkönjakeluverkot

Lisätiedot

Huom! Monimuotoryhmän toteutus integroidaan päiväopetukseen.