Tehoelektroniikka
| Rakennetyyppi: | Opintojakso |
|---|---|
| Koodi: | IST7005 |
| Tyyppi: | Pakollinen / Perusopinnot |
| OPS: | SAT 2022 / 2022M / 2022V / 2023 / 2024 / 2024V ST 2016 / 2017 / 2018 / 2019 / 2020 / 2021 YHT-LT VY2022 |
| Taso: | Insinööri (AMK) |
| Opiskeluvuosi: | 1 / 2 (2017-2018 / 2018-2019 / 2019-2020 / 2020-2021 / 2021-2022 / 2022-2023 / 2023-2024 / 2024-2025 / 2025-2026) |
| Laajuus: | 5 op |
| Vastuuopettaja: | Iskala, Marko |
| Opetuskieli: | Suomi |
Toteutukset
| Tot. | Ryhmä(t) | Opiskeluaika | Opettaja(t) | Kieli | Ilmoittautuminen |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | I-ST-2N | 8.1.2018 – 27.4.2018 | Kari Jokinen, Timo Rinne | Suomi | 11.12.2017 – 15.1.2018 |
| 2 | I-ST-2N, YHT-VY-2 | 7.1.2019 – 30.4.2019 | Kari Jokinen | Suomi | 10.12.2018 – 14.1.2019 |
| 3 | I-ST-2N, YHT-VY-2 | 7.1.2020 – 24.4.2020 | Kari Jokinen, Marko Iskala, Matti Niskala | Suomi | 16.12.2019 – 14.1.2020 |
| 3001 | ST2019-2, ST2019-2A, ST2019-2B, ST2019-2C, ST2019-2D, VY-2-EE | 4.1.2021 – 2.5.2021 | Kari Jokinen, Markus Manninen, Matti Niskala | Suomi | 17.8.2020 – 10.1.2021 |
| 3002 | ST2020-2, ST2020-2A, ST2020-2B, ST2020-2C, ST2020-2D, VY-2-EE | 3.1.2022 – 4.5.2022 | Markus Manninen, Matti Niskala | Suomi | 1.12.2021 – 10.1.2022 |
| 3010 | ST2021-2, ST2021-2A, ST2021-2B, ST2021-2C, ST2021-2D, VY-2-EE, YHT-VY-1, YHT-VY-2, YHT-VY-20, YHT-VY-21, YHT-VY-22 | 9.1.2023 – 29.4.2023 | Jukka Hautala, Markus Manninen, Timo Rinne | Suomi | 1.12.2022 – 9.1.2023 |
| 3011 | SAT2022M-1 | 24.10.2022 – 18.2.2023 | Markus Manninen | Suomi | 1.8.2022 – 6.9.2022 |
| 3012 | SAT2022-2, SAT2022-2A, SAT2022-2B, SAT2022-2C, SAT2022-2D, VY-2-EE | 8.1.2024 – 30.4.2024 | Jukka Hautala | Suomi | 1.12.2023 – 4.12.2024 |
| 3013 | SAT2022V-2, SAT2022V-2A, SAT2022V-2B | 8.1.2024 – 18.5.2024 | Jukka Hautala | Suomi | 1.12.2023 – 12.1.2024 |
| 3014 | SAT2023-2, SAT2023-2A, SAT2023-2B, SAT2023-2C, SAT2023-2D, SAT2023-2E, VY-2-EE | 7.1.2025 – 30.4.2025 | Jukka Hautala | Suomi | 1.12.2024 – 13.1.2025 |
Alla oleva kuvaus koskee lukuvuotta: 2024-2025
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija tunnistaa suuntaajakäytöissä käytettävien puolijohdekomponenttien käyttökohteet ja käyttötavan osana nykyaikaista suuntaajakytkentää. Opiskelijalla on perustiedot säädettävien sähkökäyttöjen suuntaajasovellutuksista kuten taajuusmuuttajan verkkotasasuuntaajasta ja inverttereistä tehon tuotannossa ja käytössä. Opiskelijalla on valmiudet mitoittaa suuntaaja erilaisiin kuormitustilanteisiin ja opiskelija tunnistaa myös suuntaajien verkkovaikutukset, kuten virtayliaaltojen ja loistehon synnyn eri mekanismit.
Opiskelijan työmäärä
135 h, josta lukujärjestykseen merkittyä lähiopetusta 50 h.
Edeltävät opinnot / Suositellut valinnaiset opinnot
Työturvallisuus ja sähkötyöturvallisuus, MATLAB ja Simulink, Muutosilmiöt ja taajuusanalyysi.
Sisältö
Aloitamme perusteilla, eli tehoelektroniikan tyypillisimmän sovelluksen, suuntaajan toimintaperiaatteen läpikäynnillä. Esimerkin jälkeen siirrymme tutustumaan lähemmin tehoelektroniikassa käytettävien puolijohdekomponenttien toimintaan ja tehoelektroniikkakomponenttien tärkeimpiin ominaisuuksiin, kuten jännitekestoisuuteen ja tehohäviöihin. Suuntaajien ohjausten yhteydessä käymme läpi verkkokommutoitujen tasa- ja vaihtosuuntaajien rakenteita ja toimintaperiaatteita sekä pakkokommutoitujen suuntaajien, kuten invertterien ja tasavirtakatkojien toimintaa. Mitoitusta käymme läpi kuormitettavuuden lämpömallitarkastelulla. Koska tehoelektroniikka sovellusten soveltamisen yhteydessä emme pääse koskaan täysin eroon niiden negatiivisista verkkovaikutuksista, tutustumme myös suuntaajien aiheuttamiin virta- ja jänniteyliaaltoihin. Kuin myös vaikutuksiin loistehossa. Käymme läpi myös negatiivisten vaikutusten pienentämistavat ja käsittelemme niihin liittyviä erikoissovelluksia. Luennolla teemme useita teoriaa tukevia lasku- ja simulointiharjoituksia. Laboratorio-osuudella perehdymme tehoelektroniikkalaitteiden toimintaan tekemällä niille erilaisia mittaus- ja testaus toimenpiteitä.
Opiskelumateriaali
Opettajan toimittama materiaali.
Opetusmuoto / Opetusmenetelmät
Luennot, itsenäisesti suoritettavat kotitehtävät, valvotut laboraatiot.
Arviointikriteerit
VAMKin yleiset arviointikriteerit.
Arviointimenetelmät
Opettajan arvio, palautettavat laboratorioselostukset ja harjoitukset, tentti.
Lisätietoja
Vastuuorganisaatio: VAMK