Rubriker markerade med en asterisk ( * ) kommer från kursplan version HT 2022
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
- Effekt i växelströmskretsar: effektivvärde, aktiv effekt, reaktiv effekt, effektfaktor, reaktiv kompensering.
- Spänningsfall, effektöverföring mellan spänningskällor, kortslutningseffekt.
- Trefassystem: princip och fördelar, kopplingar Y och D, formler för balanserad drift, enlinjediagram, beräkning vid obalanserade fall.
- Transformatorn: princip, formler för idealtransformator; analys genom övertransformering; ekvivalentschema med magnetisering och förluster; procentimpedans; spartransformatorn; kopplingsart i trefas.
- Elektriska maskiner: beräkningar på synkronmaskinen i drift som motor eller generator; principen och enkla beräkningar på asynkron- och likströmsmaskiner.
- Kraftelektronik: dioder, tyristorer och transistorer; vanliga tillämpningar för likriktning och styrning; mer om effektivvärde, medelvärde och övertoner.
- Elnätets uppbyggnad från lågspänningsanläggningar till transmissionsnätet.
- Säkerhet och skydd: regelverk, faror med el, skydd mot överström och jordfel på olika systemnivåer.
Lärandemål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna
- beräkna ström, spänning och växelströmseffekt i enfassystem, samt i balanserade och obalanserade trefassystem. Även mer komplicerade beräkningar i trefassystem ska kunna lösas genom att programmera med komplexa tal.
- beskriva ekvivalenta scheman för drift av transformatorn, synkronmaskinen och asynkronmaskinen, och använda dessa i beräkningar av exempelvis effekt, spänningsfall och förluster
- beskriva driften av enklare kraftelektroniska kretsar såsom fasstyrning och likriktning, och beräkna effektivvärde och medelvärde för vågformer som uppstår i sådana kretsar
- redovisa översiktligt för elnätets konstruktion, inklusive olika spänningsnivåer med deras typiska nättopologier och metoder för skydd vid fel, samt exempel på hur förnybara källor och hållbarhetskrav påverkar elnätet
- beskriva på grundläggande nivå de faror som el kan orsaka, metoder som kan skydda mot dessa fel, och regelverket för elsäkerhet i Sverige.
Läraktiviteter
Lektioner: Inledning på första dagen, till ämnet och kursen. Senare tillfällen en gång (två timmar) per vecka, i Flemingsberg. Lektionerna är avsedda för att inleda ämnen och att satsa mest på detaljer där det visar sig att hjälp behövs. Kursmaterial i Canvas är mer omfattande, och måste användas också.
Laborationer: 2 av. Måste båda godkännas för godkänd LAB1-moment. Görs på Teknikringen 33, på Valhallavägen Campus. Ungefär 3 timmar var. Bokning sker i Canvas kalendern.
Canvasquizzar. Medelvärdet 75% över samtliga quizzar måste erhållas för att bli godkänd i PRO1.
Tenta. Obligatorisk för TEN1-moment. Görs som quiz på nedlåsta datorer i datorsalar. Stilen och formatet liknar de regelbunda quizzar under kursens gång.
Viktigast: egna studier, ensam eller i grupp ... dessa borde utgöra huvuddelen av kursens tid, med
Förberedelser inför kursstart
Särskilda förberedelser
Repetition rekommenderas av:
växelströmsanalys med motstånd, spolor, och kondensatorer
och av transientlösningar - t.ex. spänning och ström hos en kondensator som laddar ur genom ett motstånd.
Kurslitteratur
Nödvändig litteratur ingår i kursens Canvasrum (under kursens gång).
Utvidgad litteratur (frivillig, kompletterande) ingår också, som pdf i Canvasrummet, tillsammans med förslag om några böcker som kan vara bra för studenter som vill läsa bredare och/eller på papper.
Programvara
Vid beräkningar, partikulärt när det gäller komplexa tal, rekommenderas att studenter vänjas med att använda lämpliga datorprogram. Främst rekommenderas GNU Octave, vilken har ett liknande språk till Matlab, fast med fri licens, snabb att starta, och med tillgänglighet på många platform. Annars kan Julia, Python eller dylikt (fritt val) användas.
Stöd för studenter med funktionsnedsättning
Om du har en funktionsnedsättning kan du få stöd via Funka:
TEN1 - Skriftlig tentamen, 4,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Avsnittet nedan kommer inte från kursplanen:
LAB1 - Laborationer, 2,0 hp P/F
Kräver laborationer godkända. Laborationerna görs på plats, Teknikringen 33. Studenter måste boka i förhand i Canvas kalendern den session som de kommer till.
PRO1 - Projektarbete, 2,0 hp P/F
Kräver godkända quiz i Canvas under kursens gång. Är summan över alla dessa quizzars poäng minst 75%, blir PRO1 godkänd. Quizzarna görs online med flexibel tid: de kan upprepas fritt, och de visar vilka svar som var rätt. Inlämningstider ("inlämnas den") visas som rekommendationer, oftast cirka en vecka efter att det respektiva ämnet är inlett; men quizzarna stänger bara vid kursens slut, och det blir inget poängavdrag om de lämnas in efter "inlämnas den" tiden. Försök ändå att hålla tiden, för att kunna satsa ordentligt på varje nytt ämne med de tidigare ämnena avklarade.
TEN1 - Skriftlig tentamen, 4,0 hp A--F
Kräver godkänd tenta. Tentan sker i datorsalar i kontrollerad miljö. Det finns ett tillfälle för ordinarietentan (mars) och ett till för omtentan. Obs: anmälan krävs - systemet är strängare än med salskrivningar, och det går inte att komma in oanmäld: detta är en regel som KTH:s 'examinationsadmin' har för samtliga tentor i datorsalar.
Kursbetyg
Kursbetyg är A-F och blir samma som TEN1 betyg, när alla tre kursmoment är godkända.
Möjlighet till plussning
Plussning är tillåten.
Etiskt förhållningssätt
Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.
Ytterligare Information
Ingen information tillagd
Kontakter
Kommunikation i kursen
Epost är det bästa sättet att fråga någonting i kursen utanför schemalagda lektioner.
Det kan dröja en dag med svar, beroende på annan last. Skicka gärna påminnelse efter en dag om det är brådskande för dig att få ett snabbt svar.