Opintojaksot BL10A0000 Johdatus sähkötekniikan opiskeluun (1op/0.56ov) Johdatus sähköt Introduction to Studies in Electrical Engineering Suomi TkK 1 1-4 tutkijaopettaja, TkT Pia Lindh Opintojakson suoritettuaan opiskelija 1. osaa kuvailla sähkötekniikan tekniikan kandidaatin tutkinnon ja diplomi-insinöörin tutkinnon rakenteen ja sisällön 2. osaa tehdä henkilökohtaisen opintosuunnitelman (ehops) tekniikan kandidaatin ja diplomi-insinööri tutkinnolle ja aikatauluttaa opinnot 3. tunnistaa kirjaston tarjoamat palvelut ja osaa tehdä itsenäisesti tiedonhakuja. 4. saa tietoa kansainvälisestä harjoittelusta ja opiskelijavaihdosta ja kykenee tarvittaessa hankkimaan lisätietoa 5. opiskelija hahmottaa opintopalvelujen kokonaisuuden ja osaa etsiä omiin opintoihinsa liittyvää neuvontahenkilöstöä ja neuvontamateriaalia. Henkilökohtaisen opintosuunnitelman laatiminen. Tutustuminen sähkötekniikan opintokokonaisuuteen, pää- ja sivuaineisiin sekä opettajatuutoreihin, opintojen ohjaajaan ja opintoneuvojaan sekä erilaisiin työtehtäviin, joissa valmistunut sähkötekniikan diplomi-insinööri voi työskennellä. Tekniikan tiedonhaun alkeita. Opiskelija saa tietoa kv-harjoittelusta ja kv-opiskelijavaihdosta ja kykenee tarvittaessa hankkimaan lisätietoa. 1. periodi: Pakolliset luennot 8 h, kirjastokäynti 1 h. 2.periodi: Pakollinen henkilökohtainen HOPS-keskustelu opettajatuutorin kanssa. Itsenäinen työ: hyväksytysti suoritetut oppimistehtävät Tiedonhaun perusteet-verkkokurssilla, henkilökohtaisen opintosuunnitelman (HOPS)laatiminen ja valmistautuminen HOPS-keskusteluun. Luennot eivät ole pakolliset aiemman yliopisto- tai ammattikorkeakoulututkinnon suorittaneille, mutta henkilökohtaisen opintosuunnitelman laatiminen, HOPS-keskustelu ja kirjastokäynti sekä hyväksytysti suoritetut oppimistehtävät Tiedonhaun perusteet-verkkokurssilla ovat pakolliset. Hylätty / hyväksytty. 1
Kurssimateriaali Moodle-oppimisympäristössä. Kirjastonkäytön perusopetus -verkkokurssin verkkomateriaali. BL10A0100 Sähkötekniikan peruskurssi (3op/1.67ov) Sähkötekniikan Basics of Electric Engineering Suomi TkK 1 1-2 tutkijaopettaja, TkT Pia Lindh Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. nimetä sähkötekniikan historian tärkeimmät käännekohdat, 2. listata keskeiset sähköenergian tuotantotavat, 3. määritellä tärkeimmät sähkönkäyttökohteet, 4. selittää mistä sähköturvallisuus syntyy, 5. määritellä sähkönhinnan muodostumisen, 6. nimetä sähkötekniikan sovelluksia ja niiden toimintaperiaatteita, 7. osaa ratkaista yksinkertaisia tasa- ja vaihtovirtapiireitehtäviä. Sähkötekniikan lyhyt historiakatsaus. Sähköntuotanto, jakelu ja sähkönkäyttö. Sähköturvallisuus. Sähkön hinta. Sähkösuureet: jännite, virta, teho, energia. Sähkötekniikan ja elektroniikan sovelluksia: mm. sähkökoneet, sähköauto, antenni. Luentoja (24 h) ja itseopiskelutehtäviä 1.-2.periodi. 0 5. Moodlessa olevat luentoihin liittyvät tehtävät muodostavat 100 % arvosanasta. Mahdollisesti lisätehtäviä. Kurssimateriaali verkko-oppimisympäristössä (Moodle). Kirjallisuus ilmoitetaan opintojakson alkaessa. 2
Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL10A1002 Kandidaatintyön seminaari (2op) Kandidaatintyön Bachelor s Thesis Seminar Suomi TkK 3 1-3, Intensiiviopetus, ilmoitetaan myöhemmin tutkijaopettaja, TkT Mikko Kuisma Opintojakson suoritettuaan opiskelija: 1. tunnistaa eri tutkimusmetodit ja tuntee tiedeyhteisössä yleisesti käytetyn IMRAD-rakenteen 2. osaa esittää tekemänsä kandidaatintyön olennaisen sisällön ja tulokset suullisesti seminaarissa annetussa ajassa 3. pystyy osallistumaan tieteelliseen keskusteluun 4. osaa antaa vertaispalautetta tutkimustyöstä. Tieteellisen työn perustaidot ja työskentelytavat. Suullinen esitys seminaarissa ja toisen kandidaatintyön opponointi. Luentoja 8 h, seminaarityöskentelyä syys- ja kevätlukukaudella yhteensä 34 h, kandidaatintyön esittäminen ja toisen opiskelijan kandidaatintyön opponointi. Hyväksytty/hylätty LUT opinnäyteohjeet 3
LUT opinnäyteohjeet BL10A1100 Kandidaatintyö (10op) Kandidaatintyö Bachelor s Thesis Vastuuopettaja: professori Pertti Silventoinen Suomi TkK 3 1-4 professori, TkT Pertti Silventoinen Opintojakson suoritettuaan opiskelija: 1. kykenee itsenäiseen ja tavoitteelliseen työskentelyyn 2. osaa asettaa rajatun tutkimusongelman, 3. pystyy valitsemaan tutkimukseen sopivat tutkimusmenetelmät, 4. pystyy asettamaan itselleen sekä tuloksia koskevia että aikataulullisia tavoitteita. 5. osaa etsiä systemaattisesti lähteitä, arvioida lähteiden laatua ja luotettavuutta, sekä käyttää ja tulkita löytämiään lähteitä tutkimustyössään, 7. raportoida työstään kirjallisesti tieteellisen työn periaatteiden ja sähköalan käytäntöjen mukaisesti. Kandidaatintyö on kandidaatintutkinnon opinnäyte, jolla opiskelija osoittaa perehtyneisyytensä työn aiheeseen. Opiskelija valitsee suppeahkoon tutkielmaan sopivan aiheen ja sille sopivan tutkimusstrategian ja soveltuvat tutkimusmetodit sekä kirjoittaa tutkimuksestaan kandidaatintyön. Kandidaatintyössä pääpaino on kirjallisuustutkimuksessa, jota voidaan täydentää soveltuvin osin käytännön osuudella. Tieteellisen työn perustaidot ja työskentelytavat. Tiedonhaku ja tiedon jäsentäminen. Tieteellinen ajattelu ja viestintä. Kandidaatintyön laatiminen ja tiedonhaut, aloitus-, väli- ja päätöspalaverit ohjaavan opettajan ja/tai työn teettäjän kanssa 270 h. 0-5 4
LUT opinnäyteohjeet BL10A1200 Tutkimusmetodiikka DIODI (4op) Tutkimusmetodii Research Methods DIODI suomi DI 1 1-2 Dosentti, TkT Harri Eskelinen Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: - suunnitella, johtaa ja toteuttaa tutkimustyön tiedeyhteisössä vakiintuneita ja tiedeyhteisön hyväksymiä tutkimuksen suunnittelua, toteuttamista ja tutkimustulosten raportointia koskevia käytäntöjä noudattaen - vertailla, valita ja käyttää tutkimuksessa eri teollisuuden aloilla ja yrityksissä vakiintuneita, kunkin alan tai yrityksen hyväksi havaitsemia toimintatapoja tutkimuksen käytännön läpiviennissä - laatia tiedeyhteisön hyväksymän mallin mukaisen tutkimussuunnitelman ja -raportin. Tieteellisyyden kriteerit. Tieteellinen tutkimustyö tekniikan aloilla. Kvalitatiivisen ja kvantitatiivisen analyysin perusteita. Näkökulmia numeeristen tulosten esittämiseen ja analysointiin. Kirjallisuustutkimuksen ja haastattelujen suorittaminen. Organisaation hiljaisen tiedon käyttäminen. Tutkimussuunnitelman rakenne. Tutkimusraportin rakenne ja kirjoittaminen. IMRAD- rakenteen käyttäminen raportoinnissa. Opiskelija lukee kurssikirjan, tutustuu Moodlen oppimateriaaliin ja tekee kurssikirjassa olevat työkirjan tehtävät. Kirjan sisällöstä järjestetään suullinen tentti Skypen välityksellä opettajan ja opiskelijan keskenään sopimana ajankohtana (opiskelija ottaa yhteyttä opettajaan tenttiajankohdan sopimiseksi). Hyväksytysti suoritetun tentin jälkeen opiskelija laatii IMRAD-rakenteen mukaisen tutkimussuunnitelman opettajan kanssa sovittavasta aiheesta ja palauttaa työn Moodlen kautta arvosteltavaksi (opiskelija ottaa yhteyttä opettajaan tutkimusaiheen sopimiseksi). 5
0-5, tentti 50 %, tutkimussuunnitelma 50 %. Eskelinen H.& Karsikas S., Tutkimusmetodiikan perusteet - Tekniikan alan oppikirja, Tammertekniikka 2014, ISBN 978-952-5491-79-1. (Kirja tilattavissa www.tammertekniikka.fi.) Oppikirjaa tukeva luento- ja muu lisämateriaali Moodlessa. Lisätiedot Opintojakson suorittaminen edellyttää toimivaa Skype-yhteyttä. Huomautukset Opintojakso on tarkoitettu suoraan sähkötekniikan maisteriohjelmaan valituille opiskelijoille. BL10A2001 Diplomityö (30op) Diplomityö Master s Thesis Vastuuopettaja: professori Pertti Silventoinen Suomi ja englanti DI 2 1-4 professori, TkT Pertti Silventoinen Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. asettaa tutkimusongelman, 2. valita tutkimusongelmaan sopivat tutkimusmenetelmät, 3. etsiä tutkimukseen sopivia lähteitä ja arvioida lähteiden kelvollisuutta ja niissä esitetyn tiedon laatua ja luotettavuutta, 4. käyttää ja tulkita löytämiään lähteitä oikein, 5. raportoida työstään kirjallisesti tieteellisen työn periaatteiden mukaisesti sähköalan käytännöt huomioon ottaen. Tieteellisen työn perusteet. Hyvä tieteellinen työskentelytapa tutkimusongelman asettamisessa, tutkimusmetodien valinnassa ja tieteellisessä raportoinnissa sähköalan käytännöt huomioon ottaen. Tieteellisen tiedon soveltaminen ongelmanratkaisussa. Informaatiolukutaito. Tieteellinen raportointi. Tiedonhaku. Oikeakielisyys. Diplomityön tekeminen. 6
Diplomityö. Seminaariosuus suoritetaan esittelemällä diplomityö ohjaajalle ja/tai työn teettäjälle. 0 5. diplomityö 100 %. Liittyy kestävään kehitykseen BL10A3001 Sähköturvallisuus (5op) Sähköturvallisu Electrical Safety Suomi TkK 3 3-4, INT 20 nuorempi tutkija, DI Tero Kaipia Opintojakson suoritettuaan opiskelija omaa vastuulliselta sähkötekniikan ammattilaiselta edellytettävät tiedot sähköturvallisuussäädöksistä ja keskeisimmistä sähköturvallisuuteen sekä sähkötyöturvallisuuteen liittyvistä standardeista (mm. SFS 6000-sarja ja SFS 6002) ja toimintatavoista. Opintojaksolla käsitellään rakennusten, teollisuuden ja julkisen sähkönjakelun sähköjärjestelmiä. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. selostaa kiinteistöjen ja julkisten TN-,TT-,ja IT-sähkönjakelujärjestelmien perusrakenteet ja ominaisuudet, 2. sähköturvallisuustutkinnon edellyttämät säädökset ja niihin liittyvien keskeisten standardien sisällön, 3. kuvailla turvallisen sähkötyön toimintatavat ja sähkövirran fysiologiset vaikutukset ihmiseen, 4. valita eri ympäristöolosuhteisiin soveltuvat sähkökojeet ja mitoittaa teknisesti niitä syöttävän sähkönjakelujärjestelmän, 5. kuvata ja valita suojausmenetelmät, joilla suojaudutaan sähköiskuilta sekä ylivirran ja -jännitteen vaikutuksilta, 6. mitoittaa vika-, ylikuormitus- ja oikosulkusuojauksen suojalaitteet sekä laskennallisesti todentaa näiden toiminnan TN-järjestelmissä, 7. luetella pientuotannon, energiavarastojen ja tehoelektronisten suuntaajien vaikutukset sähköturvallisuuteen, 8. suunnitella rakennuksen sähköverkon ja esittää suunnitelmasta dokumentaation, 9. selostaa sähköjärjestelmien käyttöönotto- ja varmennustarkastuksien sisällön, 10. toimia sähkötapaturman sattuessa. 7
sähköturvallisuussäädökset ja alan standardointi, sähkötyöturvallisuus sekä kiinteistöjen sähköjärjestelmien ja julkisten sähkönjakeluverkkojen sähköturvallisuus, sähköturvallisuuden valvonta ja tarkastukset. Opintojaksolla käsitellään sähköturvallisuustutkinnon (1) laajuuden mukaiset sähköalan säädökset ja näiden kannalta keskeisimpien standardien sisältö. Sähkövirran vaikutukset ihmiseen, sähkötapaturmat ja niissä toimiminen, sähkölaitteiden ja -asennusten turvallisuusratkaisut. Sähkötyöturvallisuuskoulutus (mahdollisuus suorittaa sähkötyöturvallisuuskortti). Kiinteistöjen ja julkisten sähkönjakelujakeluverkkojen sähköjärjestelmien rakenteet ja ominaisuudet sähköturvallisuuden näkökulmasta. Kiinteistöjen sähköistyssuunnittelun perusteet ja suunnitelmien sähkötekninen dokumentointi. Kiinteistöjen ja julkisen pienjännitejakeluverkon suojausmenetelmät. Asennustavat, tilaluokitukset ja asennukset erilaisissa tiloissa. Sähköjärjestelmän laitteiden, johtimien ja kaapeleiden sekä suojauksen mitoitus. Pientuotannon, sähköautojen, akustojen ja tehoelektronisten suuntaajien sähköturvallisuusvaikutukset. Sähköjärjestelmien käyttöönottoja varmennustarkastukset sekä sähkötyön- ja käytönjohtajuus. 3: Luentoja 28 h. 4: Luentoja ja laskuharjoituksia 10 h, harjoitustyön ohjausta 4 h. Sähkötyöturvallisuuskoulutus ja -koe (mahdollisuus hankkia sähkötyöturvallisuuskortti) 8 h, 1 päivä intensiiviviikolla 20. 3-4: Harjoitustyö 52 h, tenttiin valmistautuminen ja tentti 28 h. Kokonaismitoitus 130 h. Opintojakson menestyksekäs suorittaminen edellyttää aktiivista itsenäistä työskentelyä. 0 5, tentti 100 %. Suoritusvaatimus: hyväksytty harjoitustyö ja sähkötyöturvallisuuskoulutus. Aihepiirin keskeiset standardit ja lainsäädäntö (SFS-käsikirjojen 600-1, 600-2 ja 600-3 sisältö, säädökset ja sähkötyöturvallisuus, sähköturvallisuuslainsäädäntö SFS 6001-standardi soveltuvin osin). Muu luennoilla esiteltävä materiaali. BL10A0100 Sähkötekniikan peruskurssi kuunneltuna ja BL30A0000 Sähköiset piirit. Opintojaksolla on 1-15 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL10A4000 Vertaistuutorointi (3op/1.67ov) Vertaistuutoroi Peer Student Tutoring Suomi 8
TkK 1-2 1-4 Tanja Karppinen Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa kuvata yliopiston opiskeluympäristön kokonaisuutena ja sen keskeisimmiltä osiltaan. Hän osaa neuvoa uutta opiskelijaa LUT:n opiskelun käytännöissä ja tukea uutta opiskelijaa opinnoissa alkuun. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa toimia pienryhmäohjaajana. Tuutoritoiminnan merkitys, pienryhmänohjaus- ja vuorovaikutustaidot, ajanhallinta ja motivaatio opiskelussa, uusien opiskelijoiden tutustuttaminen yliopistoon, opiskeluun ja opiskelijayhteisöön sekä opiskelussa tarvittaviin työvälineisiin. Tuutorit valitaan helmi-maaliskuussa, erikseen ilmoitetun haun perusteella. Koulutus alkaa 4. periodilla järjestettävillä pakollisilla koulutustilaisuuksilla ja päättyy seuraavan lukuvuoden 2. periodin lopussa. Koulutus sisältää luentoja opiskeluun ja pienryhmäohjaukseen liittyvistä asioista, toiminnallisia harjoituksia ja ryhmätyöskentelyä, verkkotehtäviä ja perehtymistä koulutusohjelmakohtaisiin asioihin. Tuutori ohjaa uusien opiskelijoiden pienryhmää syksyllä ensimmäisen periodin aikana ja kokoontuu ryhmän kanssa noin kymmenen kertaa. Laatii kirjallisen loppuraportin ja osallistuu loppupalautetilaisuuteen. Koulutustilaisuuksia 16 h, verkkotehtävät ja muu itsenäinen työskentely 12 h 4. periodi. Koulutustilaisuus 6 h elokuun lopussa, oman pienryhmän tuutorointi 20 h, verkkotehtävät, loppuraportti ja muu itsenäinen työskentely 14 h ja palautetilaisuus 2 h 1. ja 2. periodi. Kokonaismitoitus 70 h. Hylätty/hyväksytty Erikseen jaettava materiaali koulutuksen yhteydessä ja verkkomateriaali. Liittyy kestävään kehitykseen BL10A7000 Tekniikan kandidaatin tutkinnon työharjoittelu (2op) Tekniikan kandi Work internship in Bachelor s degree 9
Suomi TkK 1-3 1-4 TkL Simo Hammo Opiskelija tietää käytännön omakohtaisen kokemuksen avulla, mitä on palkkatyö, millaista on työskentely työnantajan palveluksessa, mitkä ovat työelämän peruspelisäännöt työntekijän näkökulmasta ja miten työyhteisössä toimitaan. Opiskelija hakeutuu yritykseen (kesä)töihin, työskentelee siellä työntekijänä työsuhteessa, pyytää työstä työtodistuksen ja hyväksyttää työn tekniikan kandidaatin tutkinnon harjoitteluksi. Harjoitteluun hyväksyttävän työsuhteen kesto on vähintään 4 viikkoa kokoaikaisessa työsuhteessa. Kandidaatintyön tekemistä ei hyväksytä harjoitteluksi. Harjoittelun tarkastajan harkinnan mukaan harjoitteluksi voidaan hyväksyä myös ennen opintojen alkamista tehty työ, jota ei ole ole hyväksytty opiskelijan aiempiin tutkintoihin. Työn hakua ja rekrytointia 10 h, työsuhteen aloittamiseen liittyviä tehtäviä (esim. perehdytys, työsuhteen ja työpaikan pelisäännöt) 15 h, työyhteisön toimintojen havainnointia työnteon ohessa (esim. töiden/tuotannon organisointitavat, johtaminen, työyhteisön/tiimien työskentelytavat, työpaikan sosiaalinen toiminta) 22 h, kirjallinen harjoitteluraportti 5 h (laajuus 2-3 sivua). Kokonaismitoitus 52 h. Hyväksytty-hylätty, harjoitteluraportti 100 %. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 15- opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen 10
BL10A8000 DI- tutkinnon työharjoittelu (2-10op) DI- tutkinnon t Work internship in Master s degree Suomi ja englanti DI 1-2 1-4 laboratorioinsinööri, TkL Simo Hammo Opiskelijalla on perustuntemus jostakin oman alan työstä, työympäristöstä ja työyhteisöstä. Hän osaa soveltaa jo hankittuja tietoja ja taitoja johonkin oman alansa työhön. Opiskelija hakeutuu yritykseen (kesä)töihin, työskentelee siellä työntekijänä palkallisessa työsuhteessa, pyytää työstä työtodistuksen ja hyväksyttää työn DI-tutkinnon harjoitteluksi. Harjoitteluun hyväksyttävien työsuhteiden kesto on vähintään 4 viikkoa kokoaikaisessa työsuhteessa. Diplomityön tekemistä ei hyväksytä harjoitteluksi. Harjoittelun tarkastajan harkinnan mukaan harjoitteluksi voidaan hyväksyä myös ennen opintojen alkamista tehty työ, jota ei ole ole hyväksytty opiskelijan aiempiin tutkintoihin. Ensimmäiset 2 opintopistettä: työn hakua ja rekrytointia 10 h, työsuhteen aloittamiseen liittyviä tehtäviä (esim. perehdytys, työsuhteen ja työpaikan pelisäännöt) 15 h, työyhteisön toimintojen havainnointia työnteon ohessa (esim. töiden/tuotannon organisointitavat, johtaminen, työyhteisön/tiimien työskentelytavat, työpaikan sosiaalinen toiminta) 22 h, kirjallinen harjoitteluraportti 5 h (laajuus 2-3 sivua), yhteensä 52 h. Opintopisteet 3-10: yrityksen työtehtävissä työskentelyä 26-208 h (1 op/26 h). Tutkinnon pakollisen harjoittelun määrä vaihtelee eri ohjelmissa, lisätietoja opinto-oppaan tutkintorakenneosuudesta. Hyväksytty-hylätty, harjoitteluraportti 100 %. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 15- opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen 11
BL10A8301 Projektityöskentely (2-10op) Projektityösken Project Work Suomi TkK 1,TkK 2,TkK 3 1-4 tutkijaopettaja, TkT Mikko Kuisma Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa - toimia moniteknisen työryhmän aktiivisena jäsenenä eri rooleissa ja roolistaan riippuen: -pystyy kuvaamaan projektisuunnitelman pääpiirteet ja pystyy hyödyntämään erilaisia menetelmiä projektin osittamisessa ja aikatauluttamisessa - laatia projektille budjetin ja seurata budjetissa pysymistä - dokumentoida ja esittää omia ja ryhmän aikaansaannoksia sekä kirjallisesti että suullisesti - arvioida omaa toimintaansa ryhmän jäsenenä sekä projektin onnistumista ja muiden ryhmän jäsenten työskentelyä - tunnistaa projektin riskien hallinnan keskeiset osat - soveltaa muissa opinnoissa hankittuja tietoja ja taitoja projektin läpivientiin. Vuosittain muuttuva, projektin mukaan. Työskentely projektissa projektiryhmän jäsenenä roolista riippuen mm. ideoinnissa, suunnittelussa, mitoituksessa, rakentamisessa, valmistuksessa, mittauksessa ja testauksessa, dokumentoinnissa, organisoinnissa, hallinnoinnissa ja neuvottelutilanteissa. Jatkuva itsearviointi, projektiryhmän ja projektin onnistumisen arviointi esim. oppimispäiväkirjan ja/tai projektipäiväkirjan avulla. 1-5. perustuu projektissa tehtyyn työhön, dokumentointiin ja siitä tehtyyn itsearviointiin sekä opettajien ja vertaisten tekemään arvioon. Opiskelijan saama opintopistemäärä määräytyy projektiin käytetyn ajan perusteella, jonka vuoksi dokumentointi, seuranta ja väliraportointi on keskeisessä roolissa. 12
BL10A8400 Solar Economy and Smart Grids (3op) Solar Economy a Solar Economy and Smart Grids Vastuuopettaja: professori Jarmo Partanen Vastuuopettaja: professori Olli Pyrhönen Vastuuopettaja: professori Satu Viljainen Huom LUT Summer School course, 8.-12.8.2016 Englanti M.Sc. 1 2 Professor Christian Breyer, LUT After having passed this course the student is able to: understand the basic processes of solar economy and Smart Grids recognize the key properties of global climate challenges, solar economy, electricity market models, wind and solar power technologies, energy storage technologies and smart grid concept recognize the most important aspects, chances and challenges of transformation from existing energy systems to sustain-able energy systems During the course the student will become familiar with the properties and application areas of: Climate change Solar economy Wind power technology Solar power technology Energy Storages New electricity market Demand response Smart Grid concept The course is also suitable for doctoral studies. 13
Introductory lectures and exercises 24 hours Team work and a limited project work 20 hours Presentations of the results of the team work/ project work 8 hours Independent work is needed 26 hours Total workload 78 hours Final grade 0 5. Evaluation: project work 70 % presentation 30 % Lecture notes Previous studies either in electrical engineering, environmental engineering or energy engineering are recommended. Liittyy kestävään kehitykseen BL10A8600 Master s Thesis (30op) Master s Thesis Master s Thesis Vastuuopettaja: professori Pertti Silventoinen Huom In Master s programmes taught in English, the Master s thesis is always prepared in English. Englanti DI 2 1-4 professor, D.Sc. (Tech.) Pertti Silventoinen 14
Upon completion of the course the student will be able to: 1. delineate a research problem, 2. select research methodology suitable for the study, 3. find relevant reference material and assess the credibility of sources, 4. apply the material correctly to his/her own work, 5. write a scientific report according to scientific practices with a special reference to electrical engineering. Fundamentals of scientific work. Good scientific conduct associated with definition of a research problem, selection of research methodology, problem solving and scientific reporting with special focus on electrical engineering practices. Application of scientific knowledge to problem solving. Good information processing skills. Scientific reporting. Information search. Scientific writing skills. Writing the M.Sc. thesis. Writing the M.Sc. thesis. The seminar part of the course is completed by presenting the M.Sc. thesis to the examiner and/or to the commissioner of the thesis. 0-5, M.Sc. thesis 100 %. Liittyy kestävään kehitykseen BL20A0100 Terminen laitesuunnittelu (3op/1.67ov) Terminen laites Thermal Design of an Electric Device Suomi DI 1 3 tutkijaopettaja, TkT Janne Nerg Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa 1. selittää sähköteknisen laitteen termisen mitoituksen periaatteet sekä 2. laskea termiseen mitoitukseen liittyviä perustehtäviä; häviöiden määritys, lämmön siirto, lämpötasapainon saavuttaminen. 15
Lämmönsiirtomekanismit, elektroniikkalaitteiden jäähdytysmenetelmät, lämpötilan vaikutus laitteen toimintaan. Lämpöresistanssiverkot ja niiden käyttö, laitteen käyttöympäristön ja käytön laadun vaikutus termiseen mitoitukseen. Erilaiset numeeriset ratkaisumenetelmät. Luentoja 12 h, harjoituksia 12 h, 3. periodi. Kotitehtäviä. Tentti. Itsenäisen työn osuus: kotitehtävät, tenttiin valmistautuminen ja tentti 54 h. Kokonaismitoitus 78 h. 0 5, tentti 100 %. Ilmoitetaan luennoilla. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A0201 Power Exchange Game for Electricity Markets (3op/1.67ov) Power Exchange Power Exchange Game for Electricity Markets Vastuuopettaja: professori Satu Viljainen Suomi ja englanti DI 1 2-3 Professori, TkT Samuli Honkapuro Upon completion of the course the student will be able to: Plan electricity purchase and sale in an economically viable way, recognize the most common risk management instruments and basic mechanisms of demand response in electricity markets, and exploit financial 16
products of the power exchange in risk management and trade electricity in day ahead and intraday markets. These skills will be practised in a power exchange game, after which the student will be able to analyse and interpret the game results. Electricity purchase/sale, OTC markets, physical products on the power exchange (Elspot and Elbas), financial products on the power exchange (DS Futures and Futures), risk management. Lectures 8 h, weekly game situation practice 40 h, 2nd and 3rd period. Written homework, intermediate report and final report. Total workload 78 h. The lectures focus on the key learning objectives in the topic. Successful completion of the course requires student s active independent work. 0-5, written report 100 %. Material handed out in class. BL20A0400 Sähkömarkkinat Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A0400 Sähkömarkkinat (5op/2.78ov) Sähkömarkkinat Electricity Market Vastuuopettaja: professori Jarmo Partanen Huom Soveltuu myös tohtoriopintoihin. Suomi DI 1 17
1 professori, TkT Jarmo Partanen Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. selittää pohjoismaisten sähkömarkkinoiden eri liiketoiminta-alueiden ominaisuudet, 2. selittää miten sähkön hinta muodostuu ja mallintaa sähkön kulutusta, 3. selittää sähköpörssin toimintaperiaatteen, 4. nimetä ja kuvata sähköpörssin tuotteet, 5. valita oikean riskienhallintamenetelmän sähkökauppaan, 6. selittää sähköjärjestelmän osapuolten tehtävät teknisen ja kaupallisen tehotasapainon ylläpitämiseksi, 7. suorittaa sähköntoimitusten taseselvityksen, 8. hinnoitella sähkökaupan ja sähkönjakelun tuotteet, 9. kuvata miksi ja miten sähköverkkoliiketoimintaa valvotaan. Sähkömarkkinoiden kehitys, sähköverkon kuormat ja kuormitusennusteet, sähköpörssi, sähkökauppa, tasehallinta, hinnoittelun perusteet ja valvonta. Luentoja 28 h, harjoituksia 14 h, 1. periodi. Itseopiskelua. Tentti. Kokonaismitoitus 130 h. Luennolla ohjataan aihepiirin keskeisiin oppimistavoitteisiin. Opintojakson menestyksekäs suorittaminen edellyttää aktiivista itsenäistä työskentelyä. 0-5, tentti 100%. Luentomoniste ja luennoilla jaettava materiaali. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A0401 Electricity Market (5op/2.78ov) Electricity Mar Electricity Market Englanti 18
DI 1 1 Professor, D.Sc. Samuli Honkapuro Upon completion of the course the student will be able to: 1. describe the characteristics of the different business sectors in the Nordic electricity market, 2. explain electricity price formation, 3. explain the operation principle of the power exchange, 4. identify and describe the products of the power exchange, 5. select the right risk management method for electricity trade, 6. describe the tasks of the different parties in an electric power system in maintaining technical and commercial power balance, including demand side management 7. identify different energy policy instruments. The development of electricity markets, power exchange, electricity trade, balance management, energy policy. 28 h of lectures, 1st period. Independent studies. Written examination. 0-5, examination 100%. Material distributed in class. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka (8op/4.44ov) Sähkönjakelutek Electricity Distribution Technology Vastuuopettaja: professori Jarmo Partanen Suomi 19
DI 1 2-3 professori, TkT Jarmo Partanen Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. suorittaa sähkönjakeluverkkoihin liittyvät tekniset ja taloudelliset laskentatehtävät; jännitteet, virrat, häviöt, vikavirrat, luotettavuus, häviö-, investointi-, keskeytys- ja ylläpitokustannukset, 2. laatia sähkönjakeluverkkojen pitkän aikavälin strategisia kehityssuunnitelmia, 3. mitoittaa sähkönjakeluverkon teknistaloudellisesti, 4. selittää sähköjakeluverkkojen käyttötoiminnan tavoitteet ja periaatteet, 5. hyödyntää sähkönjakeluautomaation sovelluksia käyttötoiminnassa ja suunnitella sähkönjakeluverkkojen oiko- ja maasulkusuojauksen. 6. Ymmärtää Smart Grid konseptin vaikutukset sähkönjakeluverkkoliiketoimintaan. Verkostosuunnittelu, jakeluverkon käyttö, suojaus ja automaatio, sähköyhtiön tietojärjestelmät. Luentoja 42 h, harjoituksia 28 h, 2. 3. periodi. Harjoitustyö. Tentti. Kokonaismitoitus 208 h. Luennolla ohjataan aihepiirin keskeisiin oppimistavoitteisiin. Opintojakson menestyksekäs suorittaminen edellyttää aktiivista itsenäistä työskentelyä. 0 5, tentti 100 %. Suoritusvaatimuksena hyväksytty harjoitustyö. Lakervi, Partanen: Sähkönjakelutekniikka (Otatieto Moniste 609). BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi, BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka ja BL20A0400 Sähkömarkkinat kuunneltuna. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen 20
BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka (5op/2.78ov) Sähkönsiirtotek Electrical Power Transmission Vastuuopettaja: professori Jarmo Partanen Suomi DI 1 2 professori, TkT Jarmo Partanen, nuorempi tutkija, DI Tero Kaipia Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. kuvata sähkövoimajärjestelmän toimintaperiaatteet, 2. selittää ja määritellä sähkövoimajärjestelmän taajuuden ja jännitteen säädön periaatteet Nordel-järjestelmän erityisominaisuudet mukaan lukien, 3. laskea silmukoidun sähkönsiirtoverkkojen tehonjaon ja vikavirrat, 4. laskea yksittäisen generaattorin staattisen ja transienttistabiilisuuden, 5. selittää tasasähkövoimansiirron perustekniikat ja sovelluskohteet, 6. esittää silmukoidun sähkönsiirtoverkon vikavirtasuojauksen toteutusperiaatteet. Sähkönsiirtojärjestelmän kuvaus. Taajuuden ja jännitteen säätö. Tehonjakojen, vikavirtojen ja stabiiliuden laskeminen silmukoidussa verkossa. Tasasähkövoimansiirto. Relesuojaus. Luentoja 28 h, harjoituksia 28 h, kotitehtävät, 2. periodi. Tentti. Kokonaismitoitus 130 h. Luennolla ohjataan aihepiirin keskeisiin oppimistavoitteisiin. Opintojakson menestyksekäs suorittaminen edellyttää aktiivista itsenäistä työskentelyä. 0 5, tentti 100 %. Mörsky: Voimalaitosten yhteiskäytön tekniikka (Otatieto Moniste 549). Mörsky: Relesuojaustekniikka. (Otatieto, moniste 540). Elovaara, Haarla: Sähköverkot I ja II. (Otatieto, 2011, ISBN 978-951-672-360-3) Kothari, Nagrath: Modern Power System Analysis. (Tata McGaw-Hill, 2003, ISBN 0-07-049489-4). 21
BL30A0000 Sähköiset piirit ja BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi kuunneltuna. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi (4op/2.22ov) Sähköverkkotekn Introduction to Electrical Power Systems Suomi TkK 3 1 tutkijaopettaja, TkT Jukka Lassila, tutkijatohtori, TkT Juha Haakana Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. selittää sähkövoimajärjestelmän keskeiset toimintaperiaatteet eli tehotasapainon ja jännitteensäädön hallintaperiaatteet, 2. laskea sähköverkkojen jännitteet, kuormitusvirrat, häviöt, symmetriset vikavirrat ja kustannukset, 3. selittää staattisen ja transienttistabiilisuuden perusilmiöt ja laskentaperiaatteet. Sähköjärjestelmien yhteiskäyttö. Sähköverkkojen rakenneosat ja niiden sijaiskytkennät. Siirto- ja jakeluverkkojen laskeminen. Katsaus suurjännite- ja laitetekniikkaan. Sähkön laatutekijät. Luentoja 14 h, harjoituksia 14 h, yhdistetyt luennot + harjoitukset 14 h, harjoitustyö, 1. periodi. Tentti. Kokonaismitoitus 104 h. Luennolla ohjataan aihepiirin keskeisiin oppimistavoitteisiin. Opintojakson menestyksekäs suorittaminen edellyttää aktiivista itsenäistä työskentelyä. 22
0 5, tentti 100 %. Elovaara & Haarla: Sähköverkot I ja II. Otatieto Oy. BL10A0100 Sähkötekniikan peruskurssi ja BL30A0000 Sähköiset piirit kuunneltuna. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A0900 Tiede, teknologia ja yhteiskunta (4op/2.22ov) Tiede, teknolog Science, Technology and Society Suomi DI 1 1 Professori, FT Karl-Erik Michelsen Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa hahmottaa mikä on tieteellisten ja teknologisten käytäntöjen vuorovaikutusdynamiikka sosiaalisten ja kulttuuristen voimien kanssa erilaisissa ympäristöissä, ja miten tätä suhdetta voidaan muokata. Kurssi tarkastelee tiedettä ja teknologiaa tärkeimpien yhteiskuntatieteellisten näkökulmien kautta, sekä analysoimalla valittuja ongelmia jotka ovat keskeisiä aikamme käsityksille tieteestä ja teknologiasta, kuten sukupuoli, etnisyys, eettisyys, ympäristö, sodankäynti, ja sosiaalinen oikeudenmukaisuus. Kurssilla opitaan tieteen ja teknologian yhteiskunnallisia analysointi- ja ennakointitaitoja. 23
Kurssi tapahtuu etäopiskeluna, johon kuuluu seuraavat jaksot: 1. 8 kpl Podcasteja, jotka käsittelevät kurssin sisältöön liittyviä aiheita. Podcastien tukena on power-point esitykset kustakin aiheesta. 2. Opiskelijat pitävät kurssipäiväkirjaa, joihin he kommentoivat Podcasteissa käsiteltäviä teemoja. Kyse ei ole kuitenkaan tykkään/en tykkää kommentoinnista, vaan pohdinnasta, johon tuodaan lisää tietoa linkkien ja lainausten avulla. Päiväkirja pitää siten olla enemmän kuin Podcast ja siinä pitää näkyä opiskelijan osaamisen lisääntyminen kurssin aiheista. 3. Kurssissa ei ole tenttiä, mutta kurssin päätteeksi opiskelija laatii kurssin teemasta nousevan esseen, joka on maksimissaan 8 sivun mittainen akateeminen pohdinta. 4. Kurssin koko suoritus tapahtuu Moodlessa ja kaikki aineisto on saatavilla elektronisessa muodossa. Palautukset, keskustelu ja palaute tapahtuu Moodlessa. 0 5. Arvostelu perustuu annettujen tehtävien suorittamiseen. Liittyy kestävään kehitykseen BL20A1001 Sähköverkkojen suojaus (5op) Sähköverkkojen Protection of Electricity Networks Huom Luennoidaan joka toinen vuosi, seuraavan kerran lukuvuonna 2017-18. Suomi DI 2 3 Professori, TkT Samuli Honkapuro, tutkijaopettaja, TkT Jukka Lassila, nuorempi tutkija, DI Tero Kaipia. 24
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. arvioida sähköverkon suojaamiseen käytettävien reletyyppien ominaisuudet sekä suojauksen suunnittelun keskeisimmät kriteerit, 2. suunnitella sähkönjakeluverkon oikosulku- ja maasulkusuojauksen sekä siirtoverkon distanssirelesuojauksen, 3. listata hajautetun tuotannon vaikutukset verkkojen suojaukseen ja ottaa huomioon ne suunnittelutyössä, 4. luetella erilaisten verkkojen keskeisimmät erot suojauksen kannalta, 5. tunnistaa mittamuuntajien ja katkaisijoiden relesuojauksen kannalta tärkeimmät ominaisuudet ja tehdä näiden perusmitoituksen. Sähköverkkojen suojauksen periaatteet ja suojauksessa käytettävä reletekniikka. Erilaiset suojareleet; ylivirtareleet, distanssireleet, differentiaalireleet, valokaarisuojaus. Johtojen ja muuntajien suojaus. Suojauksen suunnittelu. Luentoja 18 h, harjoituksia 12 h, 3. periodi. Harjoitustyö. Tentti. Kokonaismitoitus 130 h. Luennolla ohjataan aihepiirin keskeisiin oppimistavoitteisiin. Opintojakson menestyksekäs suorittaminen edellyttää aktiivista itsenäistä työskentelyä. 0-5, tentti 100%. Mörsky: Relesuojaustekniikka (Otatieto, moniste 540) ja luennoilla jaettava materiaali. BL20A0700 Sähköverkkotekniikan peruskurssi, BL20A0500 Sähkönjakelutekniikka, BL20A0600 Sähkönsiirtotekniikka kuunneltuna. Opintojaksolla on 1-15 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A1300 Energy Resources (6op) Energy Resource Energy Resources Huom Suitable also for doctoral studies Englanti 25
DI 1 1-2 Professor, D.Sc. (Tech.) Christian Breyer Upon completion of the course the student will be able to: 1. Identify the contraints and potentials of all relevant energy sources in a global context. 2. Know all relevant energy conversion technologies on basis of their energy resource. 3. Analyse the principal structure of future energy systems on basis of energy resource characteristics. 4. Describe the special relevance of wind energy and solar energy for the ongoing energy transformation. The main energy resources for the current and future energy system are: crude oil, natural gas, coal, uranium, hydro power, bioenergy, solar energy, wind energy, geothermal energy, ocean energy. These energy resources have different theoretical, technical and economic potentials as well as geographic variations in availability. The resources also differ considerably in the impact of the emissions related to the respective energy conversion technologies being relevant for the degree of sustainability. A broad variety of energy conversion technologies at different levels of maturity are used for utilizing the resources. The availability of resources and related emissions and techno-economic maturity of related energy conversion technologies provide a fundamental structure for the future energy system and the related energy transformation pathway. Lectures 12 h, exercises 12 h, 1st period. Lectures 12 h, exercises 12 h, 2nd period. Examination. Total workload 156 h. 0-5, examination. Material handed out in class. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen 26
BL20A1400 Renewable Energy Technology (6op) Renewable Energ Renewable Energy Technology Huom Suitable also for doctoral studies Englanti DI 2 3-4 Professor, D.Sc. (Tech.) Christian Breyer Upon completion of the course the student will be able to: 1. Identify the major RE conversion technologies, mainly converting resources to electricity. 2. Describe the major characteristics of the technologies, in particular applications, efficiency, economics, industrial scale and future prospects. 3. Analyse the need for storage technologies and their different fields of application based on their key technical and economic features. The renewable energy (RE) resources wind energy, solar energy, hydro power, bioenergy, geothermal energy and ocean energy can be utilized by a variety of different energy conversion technologies. The course is focused on the conversion of the resources to electricity. The RE technologies discussed in the course are: wind turbines, solar photovoltaics, solar thermal electricity generation, hydro power plants, biogas plants, solid biomass firing plants, biomass combined heat and power plants, geothermal power plants, tidal energy, wave energy and ocean current energy. The storage technologies covered comprise a general overview and in particular battery storage, pumped hydro storage and power-to-gas technologies. All technologies are classified in respect to their applications, efficiency, maturity, economics, industrial scaling and expected relevance for the ongoing energy transformation. 1st lectures 12 h, exercises 12 h. 2nd lectures 12 h, exercises 12 h, examination. Total workload 156 h. 0-5, examination 100 % 27
Material handed out in class. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A1500 Energy Scenarios (6op) Energy Scenario Energy Scenarios Huom The course will be lectured every other year, next during the academic year 2017-18. Suitable also for doctoral studies. Englanti DI 2 1-2 Professor, D.Sc. (Tech.) Christian Breyer Upon completion of the course the student will be able to: 1. Describe the sustainability requirements of future energy systems as the major guard rail for the energy transformation. 2. Analyse energy transformation scenarios and identify the key technologies and setups for sustainable energy progress. 3. Describe the energy transformation in all sectors, the major technologies, the required transformation period and entire system cost optimization. 4. Describe the special role of power technologies for the energy transformation. 5. Recognize the difference between standard levelized cost of energy and total societal cost of energy. The energy demand is aggregated by power, heat, cooling, mobility, agriculture and industrial energy needs. The demand has to be matched with supply of energy fulfilling sustainability criteria, safety requirements and societal acceptance for the least cost. A complete set of demand curves, technical characteristics of all major technologies, current and projected 28
technology costs and emission factors are taken into account for sustainable energy transformation pathway formulation. The special relevance of wind energy and solar photovoltaics, the increasing relevance of power technologies, the role of storage technologies and the necessity of societal cost of energy are discussed in detail. Real scenarios for Finland, Europe and the World used as references. 3rd lectures 12 h, exercises 12 h, 4th lectures 12 h, exercises 12 h, presentation/oral examination. Total workload 156 h. 0-5, presentation/oral examination 100 % Material handed out in class. BL20A1300 Energy Resources and BL20A1400 Renewable Energy Technology (at least one of the two courses) Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL20A1600 Smart Grids (5op) Smart Grids Smart Grids Vastuuopettaja: professori Jarmo Partanen Englanti DI 2 3-4 Professori Jarmo Partanen, professori Samuli Honkapuro, tutkijaopettaja Jukka Lassila 29
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa 1. Nimetä keskeiset älykkään sähköverkon elementit ja toiminnallisuudet 2. Arvioida näiden käyttömahdollisuuksia ja vaikutuksia sähkönjakelujärjestelmässä ja sähkömarkkinoilla 3. Dokumentoida ja esittää tutkielmansa tulokset sekä kirjallisesti että suullisesti 4. Antaa kirjallista ja suullista vertaispalautetta muiden opiskelijoiden tutkielmista. Älykkäät sähköverkot, kysyntäjousto, energiavarastot, hajautettu tuotanto, sähköautot, sähkönjakeluautomaatio, lisäksi vuosittain vaihtuvia ajankohtaisia aiheita. Luentoja 8 tuntia 3. periodi. Itsenäisen seminaarityön laatiminen ja esitys 4. periodissa. Seminaaritöiden kirjallinen vertaisarviointi ja toimiminen opponenttina. 0-5. Arvostelu perustuu opettajien ja vertaisten tekemiin arviointeihin. Arvioinnissa huomioidaan opiskelijan tekemä seminaarityö, sen dokumentointi ja esitys sekä opiskelijan tekemät vertaisarvioinnit. Materiaalit ilmoitetaan luennoilla. Perustiedot sähkönjakelutekniikasta ja sähkömarkkinoista. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL30A0000 Sähköiset piirit (4op/2.22ov) Sähköiset piiri Electric Circuits Vastuuopettaja: professori Jarmo Partanen Suomi TkK 1 30
2-3 Professori, TkT Samuli Honkapuro, tutkijatohtori, TkT Juha Haakana : professori, TkT Jarmo Partanen Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. ratkaista yksinkertaisia tasa ja vaihtovirtapiirejä käyttäen erilaisia ratkaisumenetelmiä, 2. käyttää osoitinsuureita laskemisessa ja ratkaista siirtymisen aikatasosta osoittimiin ja päinvastoin, 3. selittää impedanssin käsitteen, 4. määritellä käsitteet pätöteho, loisteho ja näennäisteho, 5. määrittää resonanssitaajuuden, 6. selittää mikä on kolmivaihejärjestelmä. Tasa- ja vaihtovirtapiirien ratkaisumenetelmät: Ohmin laki, Kirchhoffin jännite- ja virtalaki, silmukka- ja solmupistemenetelmä. Osoitinlaskenta, resonanssipiirit, sinimuotoisesti käyttäytyvät suureet, symmetrinen 3-vaihejärjestelmä, tehojen laskeminen, tähti-kolmio- ja kolmio-tähti-muunnokset. Luentoja 14 h, harjoituksia 14 h, 2.periodi. Luentoja 14 h, harjoituksia 14 h, 3.periodi. Harjoituksissa annettavat vapaaehtoiset lisäpistetehtävät. Tentti. Kokonaismitoitus 104 h. Luennolla ohjataan aihepiirin keskeisiin oppimistavoitteisiin. Opintojakson menestyksekäs suorittaminen edellyttää aktiivista itsenäistä työskentelyä. 0 5. Tentti. Arvosanaa voi korottaa hyvin tehdyillä kotitehtävillä. Kurssimateriaali Moodle-oppimisympäristöissä. Opintojakson sisältöä käsittelevää kirjallisuutta: Valtonen ja Lehtovuori: Piirianalyysi Osa 1, Voipio: Sähköiset piirit soveltuvin osin, Tonteri, Aura: Sähkömiehen käsikirja 1 ja Nilsson, J.W.: Electric circuits. Silvonen: Sähkötekniikka ja piiriteoria. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL30A0100 Piirianalyysi (3op/1.67ov) Piirianalyysi Electric Circuit Analysis Suomi 31
TkK 2 1 N.N. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. ratkaista sähköpiirejä systemaattisia menetelmiä käyttäen, 2. määritellä siirtoverkkojen kuvaamiseen käytettävät perusmenetelmät, 3. selittää sähköpiirien muutosilmiöt ja laskea sähköpiirien muutostilanteet. Sähköisten piirien systemaattiset laskentamenetelmät ja niiden muutosilmiöt. Siirtoverkkojen kuvaamiseen käytettävät menetelmät. Luentoja 18 h, laskuharjoituksia 12 h, kotitehtävä, 1. periodi. Tentti. Itsenäisen työn osuus 50 h. Kokonaismitoitus 78 h. 0 5. Tentti 100 %. Tentin ja kotitehtävän pisteitä voi yhdistää. Opintojakson sisältöä käsittelevää kirjallisuutta: Voipio, E.: Piirianalyysi osa 1 ja 2, Silvonen, K.: Sähkötekniikka ja elektroniikka soveltuvin osin sekä Nilsson, J.W.: Electric circuits soveltuvin osin. Luentomoniste. Teoreettisen sähkötekniikan perusteet, matriisilaskennan perusteet. Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL30A0201 Sähkötekniikan työkurssi (5op) Sähkötekniikan Laboratory Course in Electrical Engineering Suomi 32
TkK 1 1-4 tutkijaopettaja, TkT Lasse Laurila Opintojaksolla vahvistetaan opiskelijan sähkötekniikan perusteiden teoreettista oppimista ja käytännön osaamista laboratoriomittauksia tekemällä. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. tehdä sähkötekniikan perusmittauksia (jännite, virta, teho, resistanssi jne.), 2. käyttää yleismittaria, tehomittaria ja oskilloskooppia, 3. käyttää tietokonetta mittaamiseen ja analysointiin ja laatia teknisen raportin. Sähkötekniikan perusteet käytännön mittauksin. Teknisten raporttien laadintaa kolmen henkilön ryhmissä. Sähköturvallisuus. Laboratoriotyöskentelyä, esiselostusten ja mittausraporttien laadintaa kolmen henkilön ryhmissä. Edellyttää itsenäistä tiedonhankintaa. Esiselostukset, laboratoriotyöskentely ja mittausraportit arvostellaan henkilökohtaisesti. 1. 4. periodi. Laboratoriotyöinfo 1 h, 1.periodi Laboratoriomittaukset 24 h, 1.-4. periodi. Itsenäisen työn osuus: Laboratoriotöiden kirjallisten osioiden tekeminen 108 h. Kokonaismitoitus 133 h. Esiselostukset 1/3, laboratoriotyöskentely 1/3, raportit 1/3. BL10A0100 Sähkötekniikan peruskurssi ja BL30A0000 Sähköiset piirit soveltuvin osin kuunneltuna. Laboratoriotöiden suorittaminen on suositeltavaa em. kurssien aikana. Word- ja Excel-ohjelmien käyttötaidot. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen 33
BL30A0300 Sähkömagnetismi (6op/3.33ov) Sähkömagnetismi Electromagnetism Vastuuopettaja: professori Juha Pyrhönen Suomi TkK 2 3-4 Professori, TkT Pyrhönen Juha Tutkijaopettaja, Tkt Lindh Pia Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa: 1. selittää Ampèren, Biot-Savartin, Faradayn, Gaussin ja Lenzin lait, Poyntingin teoreeman ja Lorentzin voiman esimerkkien avulla ja kertoa, mihin näitä yhtälöitä sähkötekniikassa tarvitaan, 2. määritellä materiaalin johtavuuden, permeabiliteetin, permittiivisyyden sekä selittää näiden vaikutuksen mm. muodostuvaan induktanssiin ja kapasitanssiin sekä sähkömagneettisen aallon etenemiseen ja valon nopeuteen, 3. selittää sähkö- ja magneettikenttien voimavaikutukset ja kuvata näiden avulla keskeisten sähkömekaanisten laitteiden toimintaperiaatteet, 4. selittää omin sanoin sähkömagneettisen säteilyn keskeiset syntymekanismit ja sähkömagneettisen aallon etenemisen väliaineessa sekä nimetä keskeisimmät antennityypit, 5. selittää sähkömagnetismin teorioiden avulla keskeisten sähkömagneettisten laitteiden ja peruskomponenttien (induktanssi, kapasitanssi, muuntaja, antenni, siirtojohto) toiminnan, 6. johtaa tavallisen induktorin induktanssin lausekkeen, 7. piirtää ortogonaalisen kenttäkuvaajan staattisten potentiaalien tapauksessa, 8. muodostaa analyyttiset yhtälöt/laskea perusyhtälöitä käyttäen kentänvoimakkuuden ja magneettivuon, esim. suoran johtimen ja yksinkertaisen silmukan tapauksessa, 9. muodostaa siirtojohtoa kuvaavan mallin jakautuneiden parametrien avulla, 10. tunnistaa heijastusilmiön syntymekanismin johdossa ja tehdä yksinkertaisia laskelmia siirtojohdon sovittamiseksi sekä listata sähkömagnetismin historiallisen kehityskaaren. Maxwellin yhtälöt, kulkuaallot, aaltojohdot, sähkömagneettinen säteily, siirtojohto, pientaajuinen magneettikenttä ja Maxwellin yhtälöiden sovellukset sähkötekniikassa, kestomagneetit, magneettiset materiaalit. Katsaus numeerisiin menetelmiin. Sähkötekniikan historiaa. Luentoja ja harjoituksia 24 h, laskuharjoituksia 14 h, 3. periodi Luentoja ja harjoituksia 24 h, laskuharjoituksia 14 h, 4. periodi. Kokonaismitoitus 156 h. 34
0-5. Kaksi välikoetta tai tentti muodostavat 100 % arvosanasta. Mahdollisesti lisätehtäviä sekä kotitehtäviä, joilla voi nostaa arvosanaa. Juha Pyrhönen & Janne Nerg, Sähkömagnetismi (luentomoniste). Ulaby, Fawwaz T.: Fundamentals of Applied Electromagnetics. Suositellaan BM30A0230 Fysiikka L, osa 3, BM30A0240 Fysiikka L, osa 4 (aaltoliikeoppi ja sähköoppi), BL30A0000 Sähköiset piirit ja BL10A0100 Sähkötekniikan peruskurssi Opintojaksolla on 1-10 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL30A0400 Design of an Electrical Machine (6op/3.33ov) Design of an El Design of an Electrical Machine Vastuuopettaja: professori Juha Pyrhönen Huom Suitable also for doctoral studies. Englanti DI 1 1 Professor, D.Sc. (Tech.) Juha Pyrhönen Upon completion of the course the student will be able to: 1. perform a basic design of a rotating electrical machine, 2. name the simplest winding arrangements and other components of the machine, 3. explain the torque production process in electrical machines, 4. calculate the main data (equivalent circuit parameters) of an electrical machine from machine geometric and winding designs, 5. list the most important materials used in magnetic circuits and windings, 6. model the machine with an equivalent circuit, 7. compare machine designs with each other by using the per unit presentation of machines, 8. use phasor 35
diagrams in the machine analysis, 9. discuss the problems of insulation systems and heat transfer. Electromagnetic principles used in machine design, the magnetic circuit of an electric machine, the windings of an electric machine, impacts of the structure of the electric motor on the motor characteristics, calculation of the parameters of an equivalent circuit from the dimensions of the machine (resistances, inductances), effective-value phasor diagrams for different machine types, principles of electric machine design, insulation materials and systems heat transfer. Lectures, tutorials and assignment supervision 48 h, 1st period. The design assignment of an electric machine. Written examination. Total workload 156 h. 0-5, written examination 100 %. Satisfactorily completed assignment required. Pyrhönen, Jokinen, Hrabovcova: Design of Rotating Electrical Machines. Students are recommended to have completed BL30A0000 Electric Circuits, BL10A0100 Basics of Electric Engineering. Liittyy kestävään kehitykseen Opintojaksolla on 1-5 opiskelupaikkaa avoimen yliopiston opiskelijalle. Lisätietoja avoimen BL30A0500 Sähkökäyttötekniikan perusteet (3op/1.67ov) Sähkökäyttötekn Introduction to Electrical Drives Suomi TkK 3 2 36