Sähkökoneet (5op)

Arviointiasteikko

H-5

Tavoitteet

Osaat selittää yleisimpien sähkökoneiden toimintaperiaatteet ja niiden ominaisuudet, 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. Osaat seurata ja hyödyntää oman alasi kansainvälistä kehitystä työssäsi moottoreiden ja muuntajien kanssa. Opit mittaamaan sähkökoneiden eri ominaisuudet ja toimintasuureet. Opit tekemään kolmivaihemuuntajien, tasavirta-, tahti-, epätahti-, kestomagneetti- ja reluktanssikoneiden käyttöön ja kytkentöihin liittyvät työt turvallisesti.

Toteutustavat

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

Suoritustavat

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

Sisältö

- Kolmivaihemuuntajat; toimintaperiaate, erilaiset muuntajatyypit ja oheislaitteet, kytkentäryhmät, ominaisuudet; teho, muuntosuhde sijaiskytkentä, tyhjäkäynti- ja oikosulkukoe ja jännitteen alenema ja jännitehäviö​
- Siirto- 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

Aika ja paikka

Päiväsaikaan verkossa sekä kampuksella.

Oppimateriaalit

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

Opetusmenetelmät

Opintojaksolla opiskellaan verkossa Moodle-oppimisympäristössä. Opintojakson voi verkkoluentojen osalta opiskella itsenäisesti omaan tahtiin toteutusaikana 7.1.2026 –30.4.2026.

Opintojakso alkaa 07.1.2026 ja päättyy 30.04.2026.

Opintojakso sisältää aikataulutettuja tapaamisia verkossa:
- Tehtävät ja harjoitukset tunnit 7 kpl 4h mittaisia arkipäivisin.

Opintojakso sisältää myös laboratorioharjoitukset kampuksella
- laboratorioharjoitukset 2 kpl 8h.

Aktiivinen osallistuminen verkko-oppitunneille on suositeltavaa, sillä ne sisältävät toisten kanssa oppimista, jota tallenne ei voi korvata.

Opiskelu sisältää käänteistä opetusta, verkkoluentoja, teematehtäviä ja laboratorioharjoituksia.

Opintojaksolla on mahdollisuus henkilökohtaiseen opastukseen Teams-yhteydellä.
Ajankohdat sovitaan tapauskohtaisesti.

Opintojaksolla hyödynnetään Zoom ja Moodle ohjelmistoa.

Opintosuoritukset arvioidaan kuukauden kuluessa opintojakson päätyttyä.

Opintojaksolla hyödynnetään ARENEN liikennevalomallia. Opintojaksolla tekoälyn käyttö on sallittu ja pitää kertoa (keltainen), mutta lopputentissä käyttö kielletty, ei saa käyttää (punainen).

Opintojakso arvioidaan teematehtävien ja harjoitustyön suoritusten perusteella.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Opintojaksolla on verkkotentti.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Voit suorittaa opintojakson osallistumalla reaaliaikaiseen opetukseen tai katsomalla tallenteet ja tekemällä oppimistehtävät sekä tentin itsenäisesti.

Laboratorioharjoitukset tulee suorittaa kampuksella.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opintojakson laajuus on 5 opintopistettä, mikä tarkoittaa noin 135 tunnin kokonaistyömäärää. Työmääräsi jakautuu keskimäärin seuraavasti:
- Lukujärjestyksen mukainen työskentely 28h
- Laboratoriotyöskentely 16h
- Tentti 4h
- Itsenäinen työskentely 87h

Arviointikriteerit, tyydyttävä (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.

Arviointikriteerit, hyvä (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.

Arviointikriteerit, kiitettävä (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.

Esitietovaatimukset

Opiskelijalla tulee olla suoritettuna 1 ja 2 lukukauden ammatilliset opinnot.