SÄHKÖKÄYTÖT. Lappeenrannan teknillinen yliopisto Konetekniikan osasto Mekatroniikan ja virtuaalisuunnittelun laboratorio

Koko: px
Aloita esitys sivulta:

Download "SÄHKÖKÄYTÖT. Lappeenrannan teknillinen yliopisto Konetekniikan osasto Mekatroniikan ja virtuaalisuunnittelun laboratorio"

Transkriptio

1 Lappeenrannan teknillinen yliopisto Konetekniikan osasto Mekatroniikan ja virtuaalisuunnittelun laboratorio Ko Mekatroniikan peruskurssi Kevät 2007 SÄHKÖKÄYTÖT SISÄLLYSLUETTELO 1 YLEISTÄ Magnetismi ja sähkömoottorit TASASÄHKÖMOOTTORIT Hiiliharjalliset tasasähkömoottorit Hiiliharjattomat tasasähkömoottorit Tasasähkömoottorin mekaaninen ja sähköinen mallintaminen VAIHTOSÄHKÖMOOTTORIT Tahtimoottori Epätahtimoottori ASKELMOOTTORIT

2 1 YLEISTÄ Tässä esityksessä keskitytään lähinnä pyöriviin sähkökoneisiin, tarkemmin sanottuna moottoreihin. Moottori muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi. Päinvastaisessa tapauksessa puhutaan generaattorista, joka siis muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi. Tarkoitus ei ole perehtyä moottoreiden sähkötekniseen teoriaan vaan esitellä erilaisten moottoreiden toimintaperiaate ja rakenne mahdollisimman yksinkertaisesti. Automaatiossa sähkömoottoreilla saavutetaan kohtuullinen vääntömomentti ja hyvät säätöominaisuudet. Pyörimisnopeutta on helppo säätää ja tarkka paikoitus onnistuu nopeissakin liikkeissä. Sähkömoottorit ovat kestäviä ja luotettavia ja tuottavat ympäristölleen minimaalisen haitan. Termiselle kuormitukselle sähkömoottorit ovat arkoja. Askelmoottoreilla saavutetaan tarkka ohjaus, mutta niiden käyttö rajoittuu pienille momenteille. Servomoottorikäytöt ovat melko kalliita ja niiden suunnittelu, käyttöönotto, viritys ja ylläpito vaativat jonkin verran erityisosaamista. Kaikista normaalirakenteisista sähkökoneista voidaan erottaa seuraavat osat: pyörivä roottori (pyörijä) akseleineen, staattori (seisoja), laakerikilvet tai isoilla koneilla laakeripukit ja laakerit. Roottori on laakereiden varassa staattoriaukossa. Roottorin ja staattorin välissä oleva ilmarako mahdollistaa roottorin vapaan pyörimisen. Laakerit on kiinnitetty laakerikilpiin, jotka kannattavat roottoria. Laakerikilvet taas ovat kiinni staattorissa, joka muodostaa koneen rungon. Staattoriin ja roottoriin on sijoitettu käämitykset, joiden rakenne ja muoto vaihtelevat konetyypin mukaan. Koneiden päällä on yleensä liitinkotelo, johon syöttökaapeli kytketään. Erikoistapauksia lukuun ottamatta kaikkien sähkökoneiden toiminta perustuu magneettikentän ja siinä olevan virrallisen johtimen välisiin vuorovaikutuksiin. Koneiden käämitys voidaan erotella magnetointikäämitykseen ja työvirtakäämitykseen, jossa kulkee koneen varsinainen sähköteho, eli moottorin verkosta ottama virta. Työvirtakäämityksestä käytetään myös nimitystä ankkurikäämitys, mutta tämän nimityksen kanssa kannattaa olla varovainen, koska esimerkiksi tahtikoneissa ankkurikäämitys on staattorissa ja tasavirtakoneissa roottorissa. Turvallinen tapa on puhua staattori- ja roottorikäämityksistä. Sähkökoneessa magneettivuo kulkee staattorista roottoriin ja takaisin staattoriin. Staattorin ja roottorin välinen ilmarako pyritään pitämään mahdollisimman pienenä, koska ilman magneettinen johtokyky on paljon huonompi kuin raudan. Sähkökoneen käämityksillä muodostetaan ilmaväliin magneettikenttä, jolla on parillinen napaluku. Yksi pohjois- (N) ja yksi etelänapa (S) muodostavat yhden napaparin. Sähkömoottorissa kehittyvä voima on suoraan verrannollinen magneettivuon tiheyteen, johtimessa kulkevaan virtaan ja johtimen pituuteen, ts: F = BIl missä B = magneettivuon tiheys I = virta l = johtimen pituus Magneettivuon, virran ja voiman suunta suhteessa toisiinsa selviävät kuvasta 1. 1

3 Kuva 1. Magneettivuon, virran ja voiman suunta Jotta roottorin johdinkäämitykseen kohdistuvat voimat aikaansaisivat samansuuntaiset momenttialkiot, tarvitaan virrankääntöä eli kommutointia. 1.1 Magnetismi ja sähkömoottorit Magneettikenttä syntyy, kun johtimen läpi kulkee virta. Jos johdin on kierretty käämiksi, syntyvä voima keskittyy pienemmälle alalle, joka vahvistaa magneettikenttää. Virran kulkusuunta johtimessa ja käämityksen kiertosuunta määräävät sen, kumpi pää käämistä on pohjois- ja etelänapa. Magneettia, joka on muodostettu johtamalla virta käämin läpi, kutsutaan sähkömagneetiksi. Samanlaiset navat hylkivät toisiaan ja erilaiset navat vetävät toisiaan puoleensa. Sijoittamalla sähkömagneetti kahden kestomagneetin väliin, muodostuu ns. alkeismoottori. Jos virta johdetaan sähkömagneetin läpi niin, että sen pohjoisnapa on samassa linjassa kestomagneetin pohjoisnavan kanssa ja vastaavasti sähkömagneetin etelänapa linjassa kestomagneetin etelänavan kanssa, sähkömagneetti pyrkii kääntymään. Jos sähkömagneetin annetaan kääntyä, se pyörähtää ympäri, kunnes sen pohjoisnapa on kestomagneetin etelänavan kanssa linjassa ja etelänapa kestomagneetin pohjoisnavan kanssa linjassa (ks. kuva 2). Kuva 2. Erilaiset navat vetävät toisiaan puoleensa; samanlaiset hylkivät /3/ 2

4 Kun virta käännetään sähkömagneetissa, pyrkii se jälleen pyörähtämään ympäri. Virrankääntö tehdään laitteella, jota kutsutaan kommutaattoriksi. Kommutaattorin periaate on esitetty kuvassa 3. Yksinkertaistettuna kommutaattori on halkaistu rengas, joka on sijoitettu sähkömagneetin läpäisevälle akselille. Käämin toinen pää on kiinnitetty renkaan toiseen puolikkaaseen ja toinen pää vastaavasti toiseen puolikkaaseen. Harjat, jotka normaalisti on valmistettu hiilestä, on kiinnitetty niin, että ne hankaavat kommutaattoriin. Lisäksi harjat ovat yhteydessä tasavirtalähteeseen. Kun harjojen ja kommutaattorin läpi johdetaan virta sähkömagneettiin (l. ankkurikäämitykseen), saadaan se pyörimään. Tämä yksinkertainen moottori ei vielä tuota suurta momenttia, mutta lisäämällä moottoriin toinen sähkömagneetti saadaan momenttia kasvatettua. Kuva 3. Kommutoinnin periaate /3/ Edellä kuvattua moottoria kutsutaan hiiliharjalliseksi tasasähkömoottoriksi. Sen avulla on yksinkertaisin esittää sähkömoottorin perusperiaate, mutta käytännössä hiiliharjallinen sähkömoottori on jo poistuvaa tekniikkaa. 2 TASASÄHKÖMOOTTORIT Tasasähkökoneet toimivat nimensä mukaisesti tasasähköllä, jota niihin syötetään tasavirtalähteestä. Tasasähkökoneet voidaan jakaa kahteen ryhmään: hiiliharjallisiin ja harjattomiin. Hiiliharjallisten moottorien periaate on esitetty jo edellä, mutta seuraavissa kappaleissa tutustutaan malleihin hieman tarkemmin. 2.1 Hiiliharjalliset tasasähkömoottorit Kappaleessa 1.1 esitetty yksinkertainen moottori perustuu kestomagneettien käyttöön, joilla aikaansaadaan magneettikenttä. Suurin osa harjallisista tasasähkömoottoreista perustuu kuitenkin sähkömagneettien käyttöön myös kentän aikaansaamiseksi (staattorikäämitys). Kestomagneettimoottorien kehitystä on hidastanut tarpeeksi voimakkaiden ja magnetisminsa säilyttävien magneettien heikko saatavuus. Kestomagneettimoottoreilla on kuitenkin yksi merkittävä etu sähkömagneettimoottoreihin verrattuna: niiden nopeus-momenttikäyrä on lineaarinen. 3

5 Staattorikäämityksen sijainnin perusteella harjalliset tasasähkömoottorit voidaan jakaa kolmeen ryhmään: sivuvirta-, sarjakäämi- ja kompoundimoottoreihin. Kuvat 4-5 selvittävät näiden moottoreiden eroja. Kuva 4. Sivuvirta-, sarjakäämi- ja kompoundimoottoreiden periaate /3/ Kuva 5. Sivuvirta-, sarjakäämi- ja kompoundimoottoreiden ominaisuuksia /3/ Sivuvirtamoottorin pyörimisnopeuden säätöominaisuudet ovat erinomaiset. Ilman kuormaa moottori kiihdyttää maksiminopeuteensa. Kuorman lisäämisen jälkeen nopeus tippuu ja momentti kasvaa hetkellisesti, mutta moottori ei kuitenkaan pysty täysin palaamaan samaan nopeuteen kuin ilman kuormaa. Sarjakäämimoottoreiden pyörimisnopeuden säätömahdollisuudet ovat puolestaan heikot. Jos moottorin annetaan pyöriä ilman kuormaa, se kiihdyttää nopeuttaan kunnes se hajoaa. Kuorman lisäyksen jälkeen pyörimisnopeus tippuu ja momentti kasvaa huomattavasti. Sarjakäämimoottorin käynnistysmomentti on paljon suurempi kuin sivuvirtamoottorin. Kompoundimoottori yhdistää edellä esitettyjen mallien hyvät puolet. Sillä on korkea käynnistysmomentti ja hyvät pyörimisnopeuden säätömahdollisuudet. Kompoundimoottorin huono puoli edellisiin verrattuna on erittäin korkea hinta. Yleisesti hiiliharjallisten moottoreiden käyttöä rajoittaa hiiliharjojen ja kommutaattorin mekaaninen kuluminen, jolloin syntyy kommutointiongelmia. Toinen iso ongelma on sähköinen kohina, joka voi häiritä moottoria ohjaavaa tietokonetta. 4

6 2.2 Hiiliharjattomat tasasähkömoottorit Edellisen kappaleen lopussa on esitetty hiiliharjallisten tasasähkömoottoreiden heikkoja puolia. Näiden ongelmien poistamiseksi on kehitetty hiiliharjaton tasasähkömoottori (ks. kuva 6). Se on eräänlainen kestomagneettimoottori, jossa kestomagneetit on kiinnitetty roottoriin. Sähkömagneetit puolestaan ovat staattorissa, ts. ne pysyvät paikoillaan. Verrattuna harjalliseen tasasähkömoottoriin käämityksen ja kestomagneettien paikka on siis vaihdettu keskenään. Aivan kuten harjallisissa moottoreissa, myös harjattomissa moottoreissa tarvitaan kommutointia. Nyt virran kääntö tehdään elektronisesti. Yksi tapa elektroniseen kommutointiin on esitetty kuvassa 7. Roottoriin kiinnitetty levy pyörii valolähteen ja vastaanottimen välissä. Kun valon säde katkeaa, lähettää vastaanotin elektroniselle ohjaimelle tiedon vaihtaa jännitteen suuntaa. Kuva 6. Hiiliharjattoman tasasähkömoottorin periaate /3/ Kuva 7. Optiikkaan perustuva elektroninen kommutointi /3/ Hiiliharjattomilla moottoreilla on erittäin pitkä kestoikä. Jos kommutointi on suunniteltu huolellisesti, todennäköisin syy moottorin hajoamiseen on roottoria kannattavan 5

7 laakeroinnin pettäminen. Hiiliharjaton moottori myös kestää ylikuormitusta paremmin kuin harjallinen versio. Heikkoutena voidaan pitää elektronisen kommutoinnin säätöjärjestelmän monimutkaisuutta ja korkeaa hintaa. 2.3 Tasasähkömoottorin mekaaninen ja sähköinen mallintaminen Tasasähkömoottorin antama vääntömomentti T on suoraan verrannollinen ankkurivirtaan I: T = K t I jossa K t on moottorikohtainen momenttivakio [Nm/A]. Moottorivalmistajien katalogeissa moottorille ilmoitetaan nimellismomentti ja maksimimomentti. Nimellismomentilla ympäristön nimellislämpötilassa kuormitettu moottori lämpenee jatkuvassa käytössä sallittuun maksimilämpötilaansa, jolloin moottorin lämpeneminen rajoittaa jatkuvan käytön suorituskyvyn. Maksimimomenttia voidaan käyttää lyhytaikaisesti esim. kiihdytyksissä. Jos ankkurivirtaa pyritään nostamaan liian suureksi kiihdytyksessä tai jarrutuksessa virtaa kääntämällä, demagnetoitumisvaara kasvaa: kestomagneetit heikkenevät ja moottorin momenttivakio pienenee. Sähkömoottorin mekaaninen malli esitetään usein kuvan 8 mukaisesti. Moottorin kehittämä vääntömomentti kuluu hitausmassojen kiihdytykseen, varsinaisen kuorman voittamiseen, kitkoihin ja vaimennukseen. Kuva 8. Sähkömoottorin mekaaninen malli /1/ Moottorin vääntömomentti: dω T = K t I = ( J R + J L ) + Dω + T f + T dt missä J R = roottorin hitausmomentti [kgm 2 ] J L = kuorman hitausmomentti [kgm 2 ] ω = roottorin kulmanopeus [1/s] D = vaimennus [kgm 2 /s] T f = moottorin kitkamomentti [Nm] T L = kuormamomentti [Nm] L Jos moottorissa on alennusvaihde, todellinen kuormamomentti redusoidaan moottorin akselille jakamalla se vaihteen välityssuhteella i (alennusvaihteelle i > 1). Kuorman 6

8 hitausmomentti jaetaan välityssuhteen neliöllä, jolloin saadaan moottorin akselille redusoitu hitausmomentti: T J L dω = ( J + ) + Dω + T 2 i dt R f + T i L Sähkömoottorin sähköinen malli voidaan pelkistää sarjaan kytketyn vastuksen, kelan ja generaattorin yhdistelmäksi (kuva 9). Vastus edustaa ankkurikäämityksen, kommutaattorin ja hiiliharjojen resistanssia, kela ankkurikäämityksen induktanssia ja generaattori moottorin kehittämää vastasähkömotoristista voimaa. Kuva 9. Sähkömoottorin yksinkertaistettu sähköinen malli /1/ Moottorin ankkurijännite: di U = LA + RAI + K Eω dt missä L A = ankkurikäämityksen induktanssi I = ankkurivirta R A = käämityksen, kommutaattorin ja hiiliharjojen resistanssi K E = jännitevakio 3 VAIHTOSÄHKÖMOOTTORIT Noin 70 80% teollisuuden sähkömoottoreista arvioidaan olevan vaihtosähkömoottoreita. Vaihtosähkökoneiden toiminta perustuu pyörivään magneettikenttään. Riippuen siitä, pyöriikö koneen roottori magneettikentän kanssa eri vai samalla nopeudella, nimitetään vaihtosähkökonetta epätahti- tai tahtikoneeksi (tai asynkroni- ja synkronikoneeksi). 3.1 Tahtimoottori Tahtimoottori muistuttaa rakenteeltaan harjatonta tasasähkömoottoria: kestomagnetoitu roottori pyörii staattorikäämityksen aikaansaamassa magneettikentässä. Ohjaustapa poikkeaa tasasähkömoottorista, jonka käämeihin syötetään tasajännite ohjauslogiikan määräämässä järjestyksessä ja tahdissa. Tahtimoottorin käämeihin syötetään kolmivaihevaihtojännitettä, jonka taajuudella roottori pyörii. Tahtimoottorin nopeutta säädetään muuttamalla syöttötaajuutta. 7

9 Tahtimoottorin pyörimisnopeus on vakio kuormasta riippumatta. Sen hyötysuhde on hyvä varsinkin silloin, kun sen nimellinen tehokerroin on valittu mahdollisimman lähellä yhtä. Tahtimoottori soveltuu käytettäväksi pienilläkin pyörimisnopeuksilla suuren ilmavälinsä ja erillisen magnetointinsa ansioista. Magnetointia varten tarvitaan tasasähköä, josta taas seuraa tiettyjen elektronisten laitteiden tarve. 3.2 Epätahtimoottori Epätahtimoottorin roottorin pyörimisnopeus poikkeaa koneen sisällä pyörivän magneettikentän pyörimisnopeudesta eli ns. tahtinopeudesta. Epätahtikoneet jaetaan yksija kolmivaiheisiin oikosulkumoottoreihin sekä liukurengasmoottoreihin. Tässä kappaleessa käsitellään ainoastaan kolmivaiheista oikosulkumoottoria, koska se on edellä mainituista selkeästi yleisin. Oikosulkumoottori on yksinkertaisen rakenteensa vuoksi erittäin suosittu moottori. Oikosulkumoottorissa ei ole erillisiä magnetointikäämityksiä vaan ainoastaan melko yksinkertaiset staattori- ja roottorikäämitykset. Roottorikäämitys on ns. häkkikäämitys, joka on sijoitettu roottorin uriin ja suljettu molemmista päistä oikosulkurengaalla. Kun staattorikäämitykseen kytketään 3-vaiheinen jännite, synnyttää käämitys koneen ilmaväliin magneettikentän, jonka pyörimisnopeus n s (tahtinopeus) on n s = f p missä f = verkon taajuus [Hz] p = napaparien lukumäärä Pyörivä magneettikenttä indusoi roottorikäämitykseen jännitteen. Käämityksen ollessa oikosuljettu, syntyy käämitykseen virta, joka puolestaan luo ilmaväliin toisen pyörivän magneettikentän. Magneettikenttien välillä vallitsevan voimavaikutuksen (vääntömomentti) takia roottori lähtee pyörimään, kiihtyy ja jää pyörimään vähän magneettikentän nopeutta pienemmällä nopeudella. Roottorin pyörimisnopeuden n ja tahtinopeuden n s suhteellista eroa kutsutaan jättämäksi: s = n s n n s Tästä pyörimisnopeuden ja tahtinopeuden erosta johtuu nimitys epätahtikone. Epätahtikoneen toimiessa generaattorina on sen pyörimisnopeus suurempi kuin tahtinopeus. Jättämän vuoksi oikosulkumoottorilla on huonohko hyötysuhde. Sen ominaisuudet ovat epälineaariset, mikä hankaloittaa moottorin sovittamista takaisinkytkettyihin järjestelmiin. Lisäksi tarvittava elektroniikka on monimutkaista ja suhteellisen kallista. Oikosulkumoottorilla on kuitenkin hyvä dynamiikka (pieni inertia ja suuri vääntömomentti) ja sen ainoat kuluvat osat löytyvät laakeroinnista. 8

10 4. ASKELMOOTTORIT Nimensä mukaisesti askelmoottorin roottori ei pyöri jatkuvasti, vaan tietyn mittaisina jaksoina. Askelmoottorin etu tavallisiin pyöriviin moottoreihin verrattuna on se, että siitä tiedetään tarkalleen, kuinka paljon moottorin akseli on kääntynyt. Muilla moottoreilla ei voida ilman säätöjärjestelmää tietää, kuinka paljon akseli on kääntynyt. Kun askelmoottori yhdistetään tietokoneeseen, voidaan sitä ohjata digitaalisesti. Tietty määrä pulsseja ohjausjärjestelmästä vastaa tiettyä kulman suuruutta. Askelmoottoreilla saavutettu momentti on vaatimatonta, joten se soveltuu vain kohteisiin, joissa kuormaa on vähän. Askelmoottorit perustuvat roottoriin sijoitettuihin kestomagneetteihin ja sähkömagneeteilla varustettuun staattoriin. Toiminta vastaa hiiliharjallisen moottorin toimintaa ilman kommutointia. Kuvassa 10 on esitetty nelinapainen askelmoottori ja sen kääntyminen. Roottori saadaan pyörähtämään vaihtamalla sähkömagneettien napaisuutta vuorotellen, esimerkiksi vastapäivään, kuten kuvassa 10. Napaisuuden vaihto määrätään ohjausjärjestelmästä vaihtamalla kuvassa 11 näkyvien kytkinten asentoa. Kerrallaan vaihdetaan vain yhden kytkimen asentoa. Kuvan 11 taulukko esittää kytkinten vaihdon askeleittain. Yksi kytkimen muutos saa roottorin pyörähtämään 90 astetta, ts. moottorin askelkulma on 90 astetta. Kuva 10. Nelinapainen askelmoottori ja sen kääntyminen Kuva 11. Nelinapaisen askelmoottorin kytkentäkaavio /3/ 9

11 Kuvan 11 moottoriin tarvitaan kaksoisjännitelähde, jotta napojen magneettikentät saadaan käännettyä. Tällaista moottoria kutsutaan bipolaariseksi askelmoottoriksi. Askelmoottori voidaan toteuttaa myös yhdellä jännitelähteellä, jolloin puhutaan bifilaarisesta askelmoottorista. Kuvissa esitetty askelmoottori on vielä hyvin yksinkertainen, teoreettinen malli. Todellisissa askelmoottoreissa napaluku on paljon suurempi kuin neljä ja askelkulmakin parhaillaan alle yhden asteen. Askelmoottorin perustyyppi on muuttuvan reluktanssin moottori. Kuvan 12 kolmivaiheisessa moottorissa on kuusi staattorin napaa, joista kaksi vastapäistä magnetoidaan käämillä samanaikaisesti ja ne muodostavat yhden vaiheen. Roottorin liike syntyy aktivoimalla kukin vaihe erikseen. Sekä roottori että staattori on hammastettu, jolloin yhteen vaiheeseen kuluu useampi askel. Moottorin askelkulma saadaan jakamalla 360 astetta vaiheiden lukumäärän ja hampaiden määrän tulolla. Kuva 12. Muuttuvan reluktanssin askelmoottori /3/ 10

12 LÄHTEET 1. Airila Mauri. Mekatroniikka 2. Aura Lauri. Teoreettinen sähkötekniikka ja sähkökoneiden perusteet 3. Hoekstra Robert L. Robotics and automated systems 11

Pienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä.

Pienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä. SÄHKÖJOHDOT Pienjännitejohtoa voidaan kuvata resistanssin ja induktiivisen reaktanssin sarjakytkennällä. R jx Resistanssit ja reaktanssit pituusyksikköä kohti saadaan esim. seuraavasta taulukosta. Huomaa,

Lisätiedot

10 SÄHKÖKONEET, osa 1

10 SÄHKÖKONEET, osa 1 10 SÄHKÖKONEET, osa 1 10.1 Yleistä 10.1.1 Konetyypit ja niiden perusosat Sähkökoneet muuttavat energiaa muodosta toiseen. Moottorit muuttavat niihin syötettyä sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi ja generaattorit

Lisätiedot

SMG-4500 Tuulivoima. Viidennen luennon aihepiirit YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA

SMG-4500 Tuulivoima. Viidennen luennon aihepiirit YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA SMG-4500 Tuulivoima Viidennen luennon aihepiirit Tuulivoimaloiden generaattorit Toimintaperiaate Tahtigeneraattori Epätahtigeneraattori Vakionopeuksinen voimala Vaihtuvanopeuksinen voimala 1 YLEISTÄ ASIAA

Lisätiedot

SMG-4500 Tuulivoima. Viidennen luennon aihepiirit YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA

SMG-4500 Tuulivoima. Viidennen luennon aihepiirit YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA SMG-4500 Tuulivoima Viidennen luennon aihepiirit Tuulivoimaloiden generaattorit Toimintaperiaate Tahtigeneraattori Epätahtigeneraattori Tuulivoimalakonseptit 1 YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA Generaattori

Lisätiedot

DEE Tuulivoiman perusteet

DEE Tuulivoiman perusteet Viidennen luennon aihepiirit Tuulivoimaloiden generaattorit Toimintaperiaate Tahtigeneraattori Epätahtigeneraattori Tuulivoimalakonseptit 1 YLEISTÄ ASIAA GENERAATTOREISTA Generaattori on laite, joka muuttaa

Lisätiedot

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi

Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi Harjoitustehtäviä kokeeseen: Sähköoppi ja magnetismi 3. Selitä: a. Suljettu virtapiiri Suljettu virtapiiri on sähkövirran reitti, jonka muodostavat johdot, paristot ja komponentit. Suljetussa virtapiirissä

Lisätiedot

Oikosulkumoottorin vääntömomenttikäyrä. s = 0 n = n s

Oikosulkumoottorin vääntömomenttikäyrä. s = 0 n = n s Oikosulkumoottorin vääntömomenttikäyrä M max M n M nk. kippauspiste M = momentti M max = maksimimomentti M n = nimellismomentti s = jättämä n = kierrosnopeus n s = tahtikierrosnopeus n n = nimelliskierrosnopeus

Lisätiedot

SÄHKÖMOOTTORI JA PROPULSIOKÄYTTÖ

SÄHKÖMOOTTORI JA PROPULSIOKÄYTTÖ SÄHKÖMOOTTORI JA PROPULSIOKÄYTTÖ Sähkökonetyyppien soveltuvuus pienitehoiseen propulsioon 25.5.2011 Metropolia Ammattikorkeakoulu 1 Sisältö Sähkökoneen funktio Sähkökonetyyppejä Lataavan propulsion vaatimuksia

Lisätiedot

Tahtikoneen pyörimisnopeus on sidoksissa syöttävän verkon taajuuteen f

Tahtikoneen pyörimisnopeus on sidoksissa syöttävän verkon taajuuteen f 10 SÄHKÖKONEET, osa2 10.3 Tahtikoneet 10.3.1 Rakenne Toinen merkittävä vaihtovirtakoneiden ryhmä on tahtikoneet. Tahtikoneiden nimitys tulee siitä, että niiden roottorit pyörivät koneen sisäisen magneettikentän,

Lisätiedot

Sähkökäyttöisen juniorformulaveneen moottori

Sähkökäyttöisen juniorformulaveneen moottori Aleksi Mallasto Sähkökäyttöisen juniorformulaveneen moottori Metropolia Ammattikorkeakoulu Insinööri (AMK) Sähkötekniikka Insinöörityö 11.3.2013 Tiivistelmä Tekijä Otsikko Sivumäärä Aika Aleksi Mallasto

Lisätiedot

Magneettikenttä ja sähkökenttä

Magneettikenttä ja sähkökenttä Magneettikenttä ja sähkökenttä Gaussin laki sähkökentälle suljettu pinta Ampèren laki suljettu käyrä Coulombin laki Biot-Savartin laki Biot-Savartin laki: Onko virtajohdin entisensä? on aina kuvan tasoon

Lisätiedot

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jouko Esko n85748 Juho Jaakkola n86633. Dynaaminen Kenttäteoria GENERAATTORI.

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jouko Esko n85748 Juho Jaakkola n86633. Dynaaminen Kenttäteoria GENERAATTORI. VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Jouko Esko n85748 Juho Jaakkola n86633 Dynaaminen Kenttäteoria GENERAATTORI Sivumäärä: 10 Jätetty tarkastettavaksi: 06.03.2008 Työn tarkastaja Maarit

Lisätiedot

Sähkö ja magnetismi 2

Sähkö ja magnetismi 2 Kokeellista fysiikkaa luokanopettajille Ari Hämäläinen kevät 2005 Sähkö ja magnetismi 2 Sähkövirran magneettinen vaikutus, sähkövirran suunta Tanskalainen H.C. Ørsted teki v. 1820 fysiikan luennolla seuraavanlaisen

Lisätiedot

Aiheena tänään. Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio. Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio

Aiheena tänään. Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio. Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio Sähkömagnetismi 2 Aiheena tänään Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio Käämiin vaikuttava momentti Magneettikentässä olevaan

Lisätiedot

Sähkömagneettinen induktio

Sähkömagneettinen induktio Sähkömagneettinen induktio Vuonna 1831 Michael Faraday huomasi jotakin, joka muuttaisi maailmaa: sähkömagneettisen induktion. ( Magneto-electricity ) M. Faraday (1791-1867) M.Faraday: Experimental researches

Lisätiedot

Tämä luentomoniste käsittelee kahta yleisintä sähkömoottorityyppiä ja moottorisuojakytkintä.

Tämä luentomoniste käsittelee kahta yleisintä sähkömoottorityyppiä ja moottorisuojakytkintä. SÄHKÖMOOTTORIT Tämä luentomoniste käsittelee kahta yleisintä sähkömoottorityyppiä ja moottorisuojakytkintä. H. Honkanen YLEISTÄ: Käyttötavat Sähkökoneen nimelliskäyttötavat merkitään S1, S2, S3...S10 standardin

Lisätiedot

Sähkömoottorit: Teho, Kulutus ja Standardit. Rasmus Törnqvist Mio Parmi Pyry Karunen

Sähkömoottorit: Teho, Kulutus ja Standardit. Rasmus Törnqvist Mio Parmi Pyry Karunen Sähkömoottorit: Teho, Kulutus ja Standardit Rasmus Törnqvist 296571 Mio Parmi 474979 Pyry Karunen 355807 Johdanto 3 Moottorityypit 4 Vaihtovirtamoottorit 4 2. Tasavirtamoottorit 5 2.1 Rakenne 5 2.2 Koneen

Lisätiedot

SATE2180 Kenttäteorian perusteet Induktanssi ja magneettipiirit Sähkötekniikka/MV

SATE2180 Kenttäteorian perusteet Induktanssi ja magneettipiirit Sähkötekniikka/MV SATE2180 Kenttäteorian perusteet nduktanssi ja magneettipiirit Sähkötekniikka/MV nduktanssin määrittäminen Virta kulkee johtimessa, jonka poikkipinta on S a J S a d S A H F S b Virta aiheuttaa magneettikentän

Lisätiedot

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I SMG-1100: PIIRIANALYYSI I Keskinäisinduktanssi induktiivisesti kytkeytyneet komponentit muuntajan toimintaperiaate T-sijaiskytkentä kytketyn piirin energia KESKINÄISINDUKTANSSI M Faraday: magneettikentän

Lisätiedot

Savolainen. Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka

Savolainen. Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka Tekijä: Markku Savolainen Pienvoimalaitoksen käyttötekniikka Sisältö Erilaiset generaattorityypit Sähköntuotannossa käytetyt generaattorityypit Verkkomagnetoitu epätahtigeneraattori Kondensaattorimagnetoitu

Lisätiedot

Yleistä ebmpapst-puhaltimista - Kuvaus teknisistä tiedoista AC

Yleistä ebmpapst-puhaltimista - Kuvaus teknisistä tiedoista AC Yleistä ebmpapst-puhaltimista - Kuvaus teknisistä tiedoista AC ULKOROOTTORIMOOTTORI Ulkoroottorimoottorin toimintaperiaate - esimerkkinä keskipakopuhallin eteenpäin kaartuvin siivin. Ulkoroottorimoottorissa

Lisätiedot

DEE Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt. Tasavirtakäyttö

DEE Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt. Tasavirtakäyttö Tasavirtakäyttö 1 Esiselostus 1.1 Mitä laitteita kuuluu Leonard-käyttöön, mikä on sen toimintaperiaate ja mihin ja miksi niitä käytetään? Luettele myös Leonard-käytön etuja ja haittoja. Kuva 1.1 Leonard-käyttö.

Lisätiedot

1.1 Magneettinen vuorovaikutus

1.1 Magneettinen vuorovaikutus 1.1 Magneettinen vuorovaikutus Magneettien välillä on niiden asennosta riippuen veto-, hylkimis- ja vääntövaikutuksia. Magneettinen vuorovaikutus on etävuorovaikutus Magneeti pohjoiseen kääntyvää päätä

Lisätiedot

LTY/SÄTE Säätötekniikan laboratorio Sa2730600 Säätötekniikan ja signaalinkäsittelyn työkurssi. Servokäyttö (0,9 op)

LTY/SÄTE Säätötekniikan laboratorio Sa2730600 Säätötekniikan ja signaalinkäsittelyn työkurssi. Servokäyttö (0,9 op) LTY/SÄTE Säätötekniikan laboratorio Sa2730600 Säätötekniikan ja signaalinkäsittelyn työkurssi Servokäyttö (0,9 op) JOHDNTO Työssä tarkastellaan kestomagnetoitua tasavirtamoottoria. oneelle viritetään PI-säätäjä

Lisätiedot

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari. TURUN AMMATTKORKEAKOULU TYÖOHJE 1 TEKNKKA FYSKAN LABORATORO 2.0 2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari. 1. Työn tavoite Tutustutaan tärkeimpään sähköiseen perusmittavälineeseen, yleismittariin, suorittamalla

Lisätiedot

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen EMC - Kaapelointi ja kytkeytyminen Kaapelointi merkittävä EMC-ominaisuuksien kannalta yleensä pituudeltaan suurin elektroniikan osa > toimii helposti antennina

Lisätiedot

Antti Vuorivirta, ABB Oy Kotimaan myynti, SSTY Sairaalatekniikan päivät, 12.2.2014. Uudet sähkömoottoritekniikat energiasäästöjen tuojana

Antti Vuorivirta, ABB Oy Kotimaan myynti, SSTY Sairaalatekniikan päivät, 12.2.2014. Uudet sähkömoottoritekniikat energiasäästöjen tuojana Antti Vuorivirta, ABB Oy Kotimaan myynti, SSTY Sairaalatekniikan päivät, 12.2.2014 Uudet sähkömoottoritekniikat energiasäästöjen tuojana Sisällys Moottoreiden hyötysuhde Oikosulkumoottori Tahtireluktanssimoottori

Lisätiedot

Kuva 8.1 Suoran virrallisen johtimen magneettikenttä (A on tarkastelupiste). /1/

Kuva 8.1 Suoran virrallisen johtimen magneettikenttä (A on tarkastelupiste). /1/ 8 SÄHKÖMAGNETISMI 8.1 Yleistä Magneettisuus on eräs luonnon ilmiö, joka on tunnettu jo kauan, ja varmasti jokaisella on omia kokemuksia magneeteista ja magneettisuudesta. Uudempi havainto (1820, Christian

Lisätiedot

1. Hidaskäyntiset moottorit

1. Hidaskäyntiset moottorit 1. Hidaskäyntiset moottorit 1.1 Radiaalimäntämoottorit 1.1.1 Ulkoisin virtauskanavin varustetut moottorit Ulkoisin virtauskanavin varustettujen moottorien arvoja: (moottorikoon mukaan) - käyttöpainealue

Lisätiedot

Raportti 2.12.2008. Tasavirtakone. xxxxxxx nimi nimi 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi

Raportti 2.12.2008. Tasavirtakone. xxxxxxx nimi nimi 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi Raportti 2.12.2008 Tasavirtakone xxxxxxx nimi nimi 0278116 Hans Baumgartner xxxxxxx nimi nimi SISÄLLYSLUETTELO MERKINNÄT JA LYHENTEET... 2 1. JOHDANTO... 3 2. TASAVIRTAKONE... 4 2.1 Tasavirtakoneiden ominaisuuksia...

Lisätiedot

8a. Kestomagneetti, magneettikenttä

8a. Kestomagneetti, magneettikenttä Nimi: LK: SÄHKÖ-OPPI 8. Kestomagneetti, magneettikenttä (molemmat mopit) Tarmo Partanen 8a. Kestomagneetti, magneettikenttä Tee aluksi testi eli ympyröi alla olevista kysymyksistä 1-8 oikeaksi arvaamasi

Lisätiedot

Muuntajan toiminnasta löytyy tietoja tämän työohjeen teoriaselostuksen lisäksi esimerkiksi viitteistä [1] - [4].

Muuntajan toiminnasta löytyy tietoja tämän työohjeen teoriaselostuksen lisäksi esimerkiksi viitteistä [1] - [4]. FYS 102 / K6. MUUNTAJA 1. Johdanto Muuntajassa on kaksi eristetystä sähköjohdosta kierrettyä kelaa yhdistetty rautasydämellä ensiöpiiriksi ja toisiopiiriksi. Muuntajan toiminta perustuu sähkömagneettiseen

Lisätiedot

Magneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän

Magneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän 3. MAGNEETTIKENTTÄ Magneettikenttä Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän Havaittuja magneettisia perusilmiöitä: Riippumatta magneetin muodosta, sillä on aina

Lisätiedot

AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt Teknillinen korkeakoulu Sähkö- ja tietoliikennetekniikan osasto AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt CeilBot 2DoF camera actuator Antti Riksman Sisältö 1 CeilBot 3 2 Projektin tämän

Lisätiedot

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Fy3: Sähkö 1. Tasavirta Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla Sähkövirta I Sähkövirran suunta on valittu jännitelähteen plusnavasta miinusnapaan (elektronit

Lisätiedot

Sähköstatiikka ja magnetismi

Sähköstatiikka ja magnetismi Sähköstatiikka ja magnetismi Johdatus magnetismiin Antti Haarto 19.11.2012 Magneettikenttä Sähkövaraus aiheuttaa ympärilleen sähkökentän Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen myös magneettikentän

Lisätiedot

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET DEE-0: SÄHKÖTEKNIIKAN PEUSTEET Passiiviset piirikomponentit vastus kondensaattori käämi Tarkoitus on yrittää ymmärtää passiivisten piirikomponenttien toiminnan taustalle olevat luonnonilmiöt. isäksi johdetaan

Lisätiedot

a) Piirrä hahmotelma varjostimelle muodostuvan diffraktiokuvion maksimeista 1, 2 ja 3.

a) Piirrä hahmotelma varjostimelle muodostuvan diffraktiokuvion maksimeista 1, 2 ja 3. Ohjeita: Tee jokainen tehtävä siististi omalle sivulleen/sivuilleen. Merkitse jos tehtävä jatkuu seuraavalle konseptille. Kirjoita ratkaisuihin näkyviin tarvittavat välivaiheet ja perustele lyhyesti käyttämästi

Lisätiedot

Aktiiviset piirikomponentit. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Aktiiviset piirikomponentit. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen DEE-11000 Piirianalyysi Aktiiviset piirikomponentit 1 Aktiiviset piirikomponentit Sähköenergian lähteitä Jännitelähteet; jännite ei merkittävästi riipu lähteen antamasta virrasta (akut, paristot, valokennot)

Lisätiedot

Sähköstatiikka ja magnetismi Sähkömagneetinen induktio

Sähköstatiikka ja magnetismi Sähkömagneetinen induktio Sähköstatiikka ja magnetismi Sähkömagneetinen induktio Antti Haarto.05.013 Magneettivuo Magneettivuo Φ on magneettivuon tiheyden B ja sen läpäisemän pinta-alavektorin A pistetulo Φ B A BAcosθ missä θ on

Lisätiedot

Sähkötekniikka ja elektroniikka

Sähkötekniikka ja elektroniikka Sähkötekniikka ja elektroniikka Kimmo Silvonen (X) Sähkövoimatekniikka, kolmivaihejärjestelmä Luento Sähköliittymä, pistorasiat Kolmivaihejärjestelmä ja voimavirta Tähti- ja kolmiokytkentä Yksivaiheinen

Lisätiedot

Moottorisahan ketjun kytkentä

Moottorisahan ketjun kytkentä Moottorisahan ketjun kytkentä Moottorisaha kiihdytetään tyhjäkäynniltä kierrosnopeuteen 9600 r/min n. 120 krt/h. Mikä on teräketjun keskipakoiskytkimen kytkentäaika ja kuinka paljon kytkin lämpenee, kun

Lisätiedot

Tasavirtakäyttö. 1 Esiselostus. TEL-1400 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt

Tasavirtakäyttö. 1 Esiselostus. TEL-1400 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt Tasavirtakäyttö 1 Esiselostus 1.1 Mitä laitteita kuuluu Leonard-käyttöön, mikä on sen toimintaperiaate ja mihin ja miksi niitä käytetään? Luettele myös Leonard-käytön etuja ja haittoja. Kuva 1.1 Leonard-käyttö.

Lisätiedot

RATKAISUT: 19. Magneettikenttä

RATKAISUT: 19. Magneettikenttä Physica 9 1. painos 1(6) : 19.1 a) Magneettivuo määritellään kaavalla Φ =, jossa on magneettikenttää vastaan kohtisuorassa olevan pinnan pinta-ala ja on magneettikentän magneettivuon tiheys, joka läpäisee

Lisätiedot

Tekninen opas nro 7. Tekninen opas nro 7. Sähkökäytön mitoitus

Tekninen opas nro 7. Tekninen opas nro 7. Sähkökäytön mitoitus Tekninen opas nro 7 Tekninen opas nro 7 Sähkökäytön mitoitus 2 Tekninen opas nro 7 - Sähkökäytön mitoitus Sisällysluettelo 1. Johdanto... 5 2. Sähkökäyttö... 6 3. Mitoituksen yleiskuvaus... 7 4. Oikosulkumoottori

Lisätiedot

Harjoitustyö, joka on jätetty tarkastettavaksi Vaasassa 10.12.2008

Harjoitustyö, joka on jätetty tarkastettavaksi Vaasassa 10.12.2008 VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Janne Lehtonen, m84554 GENERAATTORI 3-ULOTTEISENA Dynaaminen kenttäteoria SATE2010 Harjoitustyö, joka on jätetty tarkastettavaksi Vaasassa 10.12.2008

Lisätiedot

Tehtävä 1. TEL-1360 Sähkömoottorikäytöt Laskuharjoitus 4/2011

Tehtävä 1. TEL-1360 Sähkömoottorikäytöt Laskuharjoitus 4/2011 TE-1360 Sähkömoottorikäytöt askuharjoitus 4/2011 Tehtävä 1. n = 750 V ; I n = 200 A ; a = 8 mh ; R a = 0,16 Ohm ; I max = 500 A ; i max0 = 60 A ; f s = 100 Hz astart = 30 V ; = 500 750 V ; cos φ = 1 Kyseessä

Lisätiedot

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA SMG-: SÄHKÖTEKNIIKKA Passiiviset piirikomponentit vastus kondensaattori käämi Tarkoitus on yrittää ymmärtää passiivisten piirikomponenttien toiminnan taustalle olevat luonnonilmiöt. isäksi johdetaan näiden

Lisätiedot

kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki.

kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki. Sähkö 25 Esineet saavat sähkövarauksen hankauksessa kipinäpurkauksena, josta salama on esimerkki. Hankauksessa esineet voivat varautua sähköisesti. Varaukset syntyvät, koska hankauksessa kappaleesta siirtyy

Lisätiedot

- Kahden suoran johtimen välinen magneettinen vuorovaikutus I 1 I 2 I 1 I 2. F= l (Ampèren laki, MAOL s. 124(119) Ampeerin määritelmä (MAOL s.

- Kahden suoran johtimen välinen magneettinen vuorovaikutus I 1 I 2 I 1 I 2. F= l (Ampèren laki, MAOL s. 124(119) Ampeerin määritelmä (MAOL s. 7. KSS: Sähkömagnetismi (FOTON 7: PÄÄKOHDAT). MAGNETSM Magneettiset vuoovaikutukset, Magneettikenttä B = magneettivuon tiheys (yksikkö: T = Vs/m ), MAO s. 67, Fm (magneettikenttää kuvaava vektoisuue; itseisavona

Lisätiedot

Sulautettujen järjestelmien kilpailutehtävä

Sulautettujen järjestelmien kilpailutehtävä Sulautettujen järjestelmien kilpailutehtävä Tehtävän laatija: Jari Koskinen, Tietomyrsky Oy Taitaja 2003/Jyväskylänkoulutuskuntayhtymä Taitajat esiin! Käyntiosoite: Sepänkatu 3, Jyväskylä Puh (014) 444

Lisätiedot

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi Fysiikka 7 Sähkömagnetismi Magneetti Aineen magneettiset ominaisuudet ovat seurausta atomiydintä kiertävistä elektroneista (ytimen kiertäminen ja spin). Magneettinen vuorovaikutus Etävuorovaikutus Magneetilla

Lisätiedot

Sähkömagnetismi. s. 24. t. 1-11. 24. syyskuuta 2013 22:01. FY7 Sivu 1

Sähkömagnetismi. s. 24. t. 1-11. 24. syyskuuta 2013 22:01. FY7 Sivu 1 FY7 Sivu 1 Sähkömagnetismi 24. syyskuuta 2013 22:01 s. 24. t. 1-11. FY7 Sivu 2 FY7-muistiinpanot 9. lokakuuta 2013 14:18 FY7 Sivu 3 Magneettivuo (32) 9. lokakuuta 2013 14:18 Pinta-alan Webber FY7 Sivu

Lisätiedot

Sähkötekniikka ja elektroniikka

Sähkötekniikka ja elektroniikka Sähkötekniikka ja elektroniikka Kimmo Silvonen (X) Sähkövoimatekniikka, kolmivaihejärjestelmä Luento, v. 2 Sähköliittymä, pistorasiat Kolmivaihejärjestelmä ja voimavirta Tähti- ja kolmiokytkentä Yksivaiheinen

Lisätiedot

Luku 27. Tavoiteet Määrittää magneettikentän aiheuttama voima o varattuun hiukkaseen o virtajohtimeen o virtasilmukkaan

Luku 27. Tavoiteet Määrittää magneettikentän aiheuttama voima o varattuun hiukkaseen o virtajohtimeen o virtasilmukkaan Luku 27 Magnetismi Mikä aiheuttaa magneettikentän? Magneettivuon tiheys Virtajohtimeen ja varattuun hiukkaseen vaikuttava voima magneettikentässä Magneettinen dipoli Hallin ilmiö Luku 27 Tavoiteet Määrittää

Lisätiedot

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013 1. RESISTANSSI Resistanssi kuvaa komponentin tms. kykyä vastustaa sähkövirran kulkua Johtimen tai komponentin jännite on verrannollinen

Lisätiedot

Servojärjestelmän viritys

Servojärjestelmän viritys Teknillinen korkeakoulu Automaatio ja systeemitekniikan laitos 1 (23) AS 0.2230 Automaatio ja systeemitekniikan laboratoriotyöt Työ nro: 4 Servojärjestelmän viritys 6.8.2008 Servojärjestelmän viritys Sisältö:

Lisätiedot

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä

Työ 31A VAIHTOVIRTAPIIRI. Pari 1. Jonas Alam Antti Tenhiälä Työ 3A VAIHTOVIRTAPIIRI Pari Jonas Alam Antti Tenhiälä Selostuksen laati: Jonas Alam Mittaukset tehty: 0.3.000 Selostus jätetty: 7.3.000 . Johdanto Tasavirtapiirissä sähkövirta ja jännite käyttäytyvät

Lisätiedot

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I SMG-00: PIIIANAYYSI I Passiiviset piirikomponentit vastus kondensaattori käämi Kirja: luku. (vastus), luku 6. (käämi), luku 6. (kondensaattori) uentomoniste: luvut 3., 3. ja 3.3 VASTUS ja ESISTANSSI (Ohm,

Lisätiedot

Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist

Elektroniikka. Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Elektroniikka Tampereen musiikkiakatemia Elektroniikka Klas Granqvist Kurssin sisältö Sähköopin perusteet Elektroniikan perusteet Sähköturvallisuus ja lainsäädäntö Elektroniikka musiikkiteknologiassa Suoritustapa

Lisätiedot

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kurssin esittely Sähkömagneettiset ilmiöt varaus sähkökenttä magneettikenttä sähkömagneettinen induktio virta potentiaali ja jännite sähkömagneettinen energia teho Määritellään

Lisätiedot

TEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio. Mat Systeemien Identifiointi. 4. harjoitus

TEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio. Mat Systeemien Identifiointi. 4. harjoitus TEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio Mat-2.4129 Systeemien Identifiointi 4. harjoitus 1. a) Laske valkoisen kohinan spektraalitiheys. b) Tarkastellaan ARMA-prosessia C(q 1 )y = D(q 1 )e,

Lisätiedot

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ TYÖOHJE 14.7.2010 JMK, TSU 33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ Laitteisto: Kuva 1. Kytkentä solenoidin ja toroidin magneettikenttien mittausta varten. Käytä samaa digitaalista jännitemittaria molempien

Lisätiedot

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen.

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka, laskuharjoitukset oppikirjan lukuun 10 liittyen. X.X.2015 Tehtävä 1 Bipolaaritransistoria käytetään alla olevan kuvan mukaisessa kytkennässä, jossa V CC = 40 V ja kuormavastus

Lisätiedot

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen

Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Harmonisten yliaaltojen vaikutus johtojen mitoitukseen Pienjännitesähköasennukset standardin osassa SFS6000-5-5 esitetään johtojen mitoitusperusteet johtimien ja kaapelien kuormitettavuudelle. Lähtökohtana

Lisätiedot

Oikosulkumoottorikäyttö

Oikosulkumoottorikäyttö Oikosulkumoottorikäyttö 1 DEE-33040 Sähkömoottorikäyttöjen laboratoriotyöt TTY Oikosulkumoottorikäyttö T. Kantell & S. Pettersson 2 Laboratoriomittauksia suorassa verkkokäytössä 2.1 Käynnistysvirtojen

Lisätiedot

TDC-SD TDC-ANTURI RMS-SD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. TDC-SD_Fin.doc 2008-02-01 / BL 1(5)

TDC-SD TDC-ANTURI RMS-SD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. TDC-SD_Fin.doc 2008-02-01 / BL 1(5) TDC-ANTURI RMS-SD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA _Fin.doc 2008-02-01 / BL 1(5) SISÄLTÖ 1. TEKNISET TIEDOT 2. MALLIN KUVAUS 3. TOIMINNON KUVAUS 4. UUDELLEENKÄYTTÖOHJEET 5. KÄÄMITYKSEN TARKASTUS 1. TEKNISET

Lisätiedot

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus

Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Elektroniikan perusteet, Radioamatööritutkintokoulutus Antti Karjalainen, PRK 14.11.2013 Komponenttien esittelytaktiikka Toiminta, (Teoria), Käyttö jännite, virta, teho, taajuus, impedanssi ja näiden yksiköt:

Lisätiedot

Sähkökäyttötekniikka, teollisuuden konetyypit. Suomessa teollisuus käyttää hieman yli puolet tuotetusta sähköstä

Sähkökäyttötekniikka, teollisuuden konetyypit. Suomessa teollisuus käyttää hieman yli puolet tuotetusta sähköstä Sähkökäyttötekniikka, teollisuuden konetyypit Suomessa teollisuus käyttää hieman yli puolet tuotetusta sähköstä noin 8 % tästä kulutetaan sähkömoottoreissa Teollisuus pyörii kolmen sähkökonetyypin varassa

Lisätiedot

NIMI: LK: 8b. Sähkön käyttö Tarmo Partanen Ota alakoulun FyssaMoppi. Arvaa, mitä tapahtuu eri töissä etukäteen.

NIMI: LK: 8b. Sähkön käyttö Tarmo Partanen Ota alakoulun FyssaMoppi. Arvaa, mitä tapahtuu eri töissä etukäteen. NIMI: LK: 8b. Sähkön käyttö Ota alakoulun FyssaMoppi. Arvaa, mitä tapahtuu eri töissä etukäteen. Sähkön käyttö Ota alakoulun FyssaMoppi 1 ja sieltä Aine ja energia ja Sähkön käyttö ja etsi vastaukset.

Lisätiedot

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi 31 VAIHTOVIRTAPIIRI 311 Lineaarisen vaihtovirtapiirin impedanssi ja vaihe-ero Tarkastellaan kuvan 1 mukaista vaihtovirtapiiriä, jossa on resistanssi R, kapasitanssi C ja induktanssi L sarjassa Jännitelähde

Lisätiedot

Jakso 8. Ampèren laki. B-kentän kenttäviivojen piirtäminen

Jakso 8. Ampèren laki. B-kentän kenttäviivojen piirtäminen Jakso 8. Ampèren laki Esimerkki 8.: Johda pitkän suoran virtajohtimen (virta ) aiheuttaman magneettikentän lauseke johtimen ulkopuolella etäisyydellä r johtimesta. Ratkaisu: Käytetään Ampèren lakia C 0

Lisätiedot

Vili Salenius. Sähkökoneiden vikaantumisen havainnointi

Vili Salenius. Sähkökoneiden vikaantumisen havainnointi Vili Salenius Sähkökoneiden vikaantumisen havainnointi Metropolia Ammattikorkeakoulu Insinööri (AMK) Sähkötekniikan koulutusohjelma Insinöörityö 2.2.2012 Tiivistelmä Tekijä Otsikko Sivumäärä Aika Tutkinto

Lisätiedot

Sähköoppi. Sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset sekä sähkö energiansiirtokeinona.

Sähköoppi. Sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset sekä sähkö energiansiirtokeinona. Sähköoppi Sähköiset ja magneettiset vuorovaikutukset sekä sähkö energiansiirtokeinona. Sähkövaraus Pienintä sähkövarausta kutsutaan alkeisvaraukseksi. Elektronin varaus negatiivinen ja yhden alkeisvarauksen

Lisätiedot

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin lait,

Lisätiedot

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi Physica 9. painos (0) RATKAST. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi RATKAST:. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi. a) Vaihtovirran tehollinen arvo on yhtä suuri kuin sellaisen tasavirran arvo, joka tuottaa vastuksessa

Lisätiedot

RULMECA yhtiöt. Rumpumoottori 250kW massatavaran käsittelyyn ESITTELY FI 10/10

RULMECA yhtiöt. Rumpumoottori 250kW massatavaran käsittelyyn ESITTELY FI 10/10 ESITTELY RULMECA yhtiöt Rumpumoottori 250kW massatavaran käsittelyyn FI 10/10 Sisältö Esittely sivu 3 Rakenne sivu 4 Lisävarusteet sivu 5 Mitat sivu 6 Tehot sivu 7 Käyttökohteita sivu 8 Yhteystiedot sivu

Lisätiedot

Jännite, virran voimakkuus ja teho

Jännite, virran voimakkuus ja teho Jukka Kinkamo, OH2JIN oh2jin@oh3ac.fi +358 44 965 2689 Jännite, virran voimakkuus ja teho Jännite eli potentiaaliero mitataan impedanssin yli esiintyvän jännitehäviön avulla. Koska käytännön radioamatöörin

Lisätiedot

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet

DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet DEE-11110 Sähkötekniikan perusteet Antti Stenvall Passiiviset piirikomponentit Luennon keskeinen termistö ja tavoitteet vastus käämi kondensaattori puolijohdekomponentit Tarkoitus on esitellä piiriteorian

Lisätiedot

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V. TYÖ 37. OHMIN LAKI Tehtävä Tutkitaan metallijohtimen päiden välille kytketyn jännitteen ja johtimessa kulkevan sähkövirran välistä riippuvuutta. Todennetaan kokeellisesti Ohmin laki. Välineet Tasajännitelähde

Lisätiedot

Antti Ikonen. Nauhavalssaamon kelaimen sähkömoottorikäytöt

Antti Ikonen. Nauhavalssaamon kelaimen sähkömoottorikäytöt Antti Ikonen Nauhavalssaamon kelaimen sähkömoottorikäytöt Opinnäytetyö KESKI-POHJANMAAN AMMATTIKORKEAKOULU Sähkövoimatekniikan koulutusohjelma Huhtikuu 2009 ALKUSANAT Tämä sähkövoimatekniikan insinöörityö

Lisätiedot

ELEKTROMAGNEETTISET VOIMAT SAMANSUUNTAISISSA VIRTA- JOHDOISSA

ELEKTROMAGNEETTISET VOIMAT SAMANSUUNTAISISSA VIRTA- JOHDOISSA VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Jussi Sievänen, n86640 Tuomas Yli-Rahnasto, n85769 Markku Taikina-aho, n85766 SATE.2010 Dynaaminen Kenttäteoria ELEKTROMAGNEETTISET VOIMAT SAMANSUUNTAISISSA

Lisätiedot

7. Pyörivät sähkökoneet

7. Pyörivät sähkökoneet Pyörivät ähkökoneet 7-1 7. Pyörivät ähkökoneet Mekaanien energian muuntamieen ähköenergiaki ekä ähköenergian muuntamieen takaiin mekaanieki energiaki käytetään ähkökoneita. Koneita, jotka muuntavat mekaanien

Lisätiedot

Magneettikentät. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi

Magneettikentät. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi Magneettikentät Haarto & Karhunen Magneettikenttä Sähkövaraus aiheuttaa ympärilleen sähkökentän Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen myös magneettikentän Magneettikenttä aiheuttaa voiman liikkuvaan

Lisätiedot

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1

Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1 Perusopintojen Laboratoriotöiden Työselostus 1 Kalle Hyvönen Työ tehty 1. joulukuuta 008, Palautettu 30. tammikuuta 009 1 Assistentti: Mika Torkkeli Tiivistelmä Laboratoriossa tehdyssä ensimmäisessä kokeessa

Lisätiedot

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä?

d) Jos edellä oleva pari vie 10 V:n signaalia 12 bitin siirtojärjestelmässä, niin aiheutuuko edellä olevissa tapauksissa virheitä? -08.300 Elektroniikan häiriökysymykset Kevät 006 askari 3. Kierrettyyn pariin kytkeytyvä häiriöjännite uojaamaton yksivaihejohdin, virta I, kulkee yhdensuuntaisesti etäisyydellä r instrumentointikaapelin

Lisätiedot

Metropolia AMK BOSCH REXROTH HYDRAULIPENKIN KONSEPTISUUNNITTELU

Metropolia AMK BOSCH REXROTH HYDRAULIPENKIN KONSEPTISUUNNITTELU BOSCH REXROTH HYDRAULIPENKIN KONSEPTISUUNNITTELU 1. Konsepti Nykyisestä penkistä päivitetty versio, 315 kw käyttöteholla. Avoimen ja suljetun piirin pumput sekä hydraulimootorit testataan samassa asemassa.

Lisätiedot

a) Kuinka pitkän matkan punnus putoaa, ennen kuin sen liikkeen suunta kääntyy ylöspäin?

a) Kuinka pitkän matkan punnus putoaa, ennen kuin sen liikkeen suunta kääntyy ylöspäin? Luokka 3 Tehtävä 1 Pieni punnus on kiinnitetty venymättömän langan ja kevyen jousen välityksellä tukevaan kannattimeen. Alkutilanteessa punnusta kannatellaan käsin, ja lanka riippuu löysänä kuvan mukaisesti.

Lisätiedot

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Lauri Karppi j82095. SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI.

VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Lauri Karppi j82095. SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI. VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Oskari Uitto i78966 Lauri Karppi j82095 SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria DIPOLIRYHMÄANTENNI Sivumäärä: 14 Jätetty tarkastettavaksi: 25.02.2008 Työn

Lisätiedot

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen

Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet. DEE Piirianalyysi Risto Mikkonen DEE-11000 Piirianalyysi Johdatus vaihtosähköön, sinimuotoiset suureet 1 Vaihtovirta vs tasavirta Sähkömagneettinen induktio tuottaa kaikissa pyörivissä generaattoreissa vaihtojännitettä. Vaihtosähköä on

Lisätiedot

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET. Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET Kirchhoffin lait Aktiiviset piirikomponentit Resistiiviset tasasähköpiirit jännitelähde virtalähde Kirchhoffin virtalaki Kirchhoffin jännitelaki Käydään läpi Kirchhoffin

Lisätiedot

Ville Mikkola SILTANOSTURIN SÄHKÖISTYS

Ville Mikkola SILTANOSTURIN SÄHKÖISTYS Ville Mikkola SILTANOSTURIN SÄHKÖISTYS Opinnäytetyö KESKI-POHJANMAAN AMMATTIKORKEAKOULU Sähkötekniikan koulutusohjelma Toukokuu 2008 TIIVISTELMÄ OPINNÄYTETYÖSTÄ Yksikkö Aika Ylivieska May 23th, 2008 Koulutusohjelma

Lisätiedot

ABT VAIJERIVINTTURI NOSTOON VAVIN300EL, VAVIN500EL, VAVIN1000EL JA VAVIN3500EL

ABT VAIJERIVINTTURI NOSTOON VAVIN300EL, VAVIN500EL, VAVIN1000EL JA VAVIN3500EL ABT VAIJERIVINTTURI NOSTOON VAVIN300EL, VAVIN500EL, VAVIN1000EL JA VAVIN3500EL 1. Käyttö Vinssi on tehty käytettäväksi varastoissa, rakennuksilla jne. Vinssejä on sekä 230V että 400V käyttöjännitteelle,

Lisätiedot

Sähkövirran määrittelylausekkeesta

Sähkövirran määrittelylausekkeesta VRTAPRLASKUT kysyttyjä suureita ovat mm. virrat, potentiaalit, jännitteet, resistanssit, energian- ja tehonkulutus virtapiirin teho lasketaan Joulen laista: P = R 2 sovelletaan Kirchhoffin sääntöjä tuntemattomien

Lisätiedot

KESTOMAGNEETTI VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jani Vitikka p87434 Hannu Tiitinen p87432. Dynaaminen kenttäteoria SATE2010

KESTOMAGNEETTI VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA. Jani Vitikka p87434 Hannu Tiitinen p87432. Dynaaminen kenttäteoria SATE2010 VAASAN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA SÄHKÖTEKNIIKKA Jani Vitikka p87434 Hannu Tiitinen p87432 Dynaaminen kenttäteoria SATE2010 KESTOMAGNEETTI Sivumäärä: 10 Jätetty tarkastettavaksi: 16.1.2008 Työn tarkastaja

Lisätiedot

Potentiaali ja sähkökenttä: pistevaraus. kun asetetaan V( ) = 0

Potentiaali ja sähkökenttä: pistevaraus. kun asetetaan V( ) = 0 Potentiaali ja sähkökenttä: pistevaraus kun asetetaan V( ) = 0 Potentiaali ja sähkökenttä: tasaisesti varautut levyt Tiedämme edeltä: sähkökenttä E on vakio A B Huomaa yksiköt: Potentiaalin muutos pituusyksikköä

Lisätiedot

Asko Ikävalko RAPORTTI 1(6) k , TP02S-D EVTEK

Asko Ikävalko RAPORTTI 1(6) k , TP02S-D EVTEK Asko Ikävalko RAPORTTI 1(6) k0201291, TP02S-D EVTEK 12.1.2004 Asko Kippo Automaatiotekniikka EVTEK AUTOMAATTIVAIHTEISTO Tiivistelmä Vaihteisto on auton tärkein osa moottorin ja korin rinnalla. Tässä raportissani

Lisätiedot

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102 Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 8 Vaimennettu värähtely Elävässä elämässä heilureiden ja muiden värähtelijöiden liike sammuu ennemmin tai myöhemmin. Vastusvoimien takia värähtelijän

Lisätiedot

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0

l s, c p T = l v = l l s c p. Z L + Z 0 1.1 i k l s, c p Tasajännite kytketään hetkellä t 0 johtoon, jonka pituus on l ja jonka kapasitanssi ja induktanssi pituusyksikköä kohti ovat c p ja l s. Mieti, kuinka virta i käyttäytyy ajan t funktiona

Lisätiedot

33. Valimohiekkojen kuljetuslaitteet

33. Valimohiekkojen kuljetuslaitteet 33. Valimohiekkojen kuljetuslaitteet Raimo Keskinen Pekka Niemi - Tampereen ammattiopisto 33.1 Hihnakuljettimet Hihnakuljettimet ovat yleisimpiä valimohiekkojen siirtoon käytettävissä kuljetintyypeistä.

Lisätiedot