Arbetsschema
Likströmsmotor och likströmslära
Föreläsning 1
Elektriska och mekaniska storheter, Likströmsmotorn
Kap 1.2 Ohms lag sid 1-5. Kirchhoffs spänningslag sid 1-15, Spänningskällor, emk och klämspänning sid 1-9. Kap 7.1 Elmotordrift inledning, 7.3 Grundläggande elmotorbegrepp
7.4 Likströmsmotorn
U7:1 Modell för likströmsmotorn, U7.2 Likströmsmotor vid olika driftsfall
Övning 1
Kap 1.2 De grundläggande lagarna för likströmskretsar. Ohms lag, Kirchhoffs lagar, Effekten i likströmskretsar, Spänningsdelning, Strömgrening, Potentialbegreppet
U1:13 Strömkretslära, U1:15 Kirchhoffs lagar, U7:10 Varvtalsreglera med belastning
Övning 2
Från Kap 1.3 Några strömkretsteorem avsnitten Tvåpolssatsen, Spänningsekvivalent och Experimentell bestämning av tvåpolsekvivalenten.
De uppgifter som blev över från övning 1,U7:12 PM Likströmsmotor, effektflöde, U1:19 Tvåpol och U1:27 Yttre krets ansluts till okänd tvåpol
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Rekommenderade hemtal: U1:1 Grundläggande likström U1:2 Resistorer, U1:5 Kirchhoffs strömlag, U1:16 Kirchhoffs lagar, U1:19 Tvåpol, U1:20 Tvåpol, U1:17, Tvåpol lampa och bilbatteri, U1:24 a) och c), U1:26 Beräkning med och utan tvåpol, U7:7 Likströmsmotor, baskunskap, U7:9 Ström, varvtal och moment, U7:11 Tomgångsprov, momentkonstant, U1:2 Resistororer, U:16 Kirchhoffs lagar,U1:20 Tvåpol
Inlämningsuppgifter: 1:1, 1:2, 1:3, 1:4
Transienta förlopp, elektriska och termiska. Uppvärmning av elmotorer.
Föreläsning 2
Motorns uppvärmning begränsar belastningen.
Kap 1.7 Transienta förlopp och Kap. 7.9 Termiska förlopp
Val av elmotor vid varierande last (uppgift på föreläsningsblad)
Övning 3
Grundkretsar med dioder
Kap 3.4 Halvledarkomponenter avsnitt Dioder sid 3-9
U3:22 Spänning över diod och motstånd, U3:18 Lysdiod med serieresistans, U3:26 Laddning av bilbatteri via likriktare, U3:32 b-d Glättning, U7:47 Temperaturökning vid plötslig laständring
Övning 4
Kap 1.7 Transienta förlopp
U1:92 Laddning av kondensator, U1:105 Frihjulsdiod behövs vid brytning av ström i induktiv krets och U1:103 Hur lång tid tar det att ladda kondensator till visst spänningsvärde?
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Rekommenderade hemtal: U3:14 Diodmodell, U3:25 Helvågslikritare med pulserad inspänning, U1:106 Transienta förlopp , U1:108 Modell av switchat nätaggregat.
Inlämningsuppgifter: 2:1, 2:2, 2:3, 2:4
Växelström
Föreläsning 3
Kap 1.4 Sinusformade växelstorheter
U1:52 Sinuskurva, fasförskjutning, effekt, strömkomposanter, U1:43 Spole + resistans. Utred hur effekten varierar med frekvensen
Övning 5
Kap 1.4 Sinusformade växelstorheter och kap 1.5 Några praktiska tillämpningar, strömkretslagarna i komplex form.
U1:40 Visardiagram innehållande R, C och RL, U1:53 Lysrör med reaktor R+L,P,
U1:59 Komplexräkning med siffror och U1:61 Dammsugare + element, strömkomposanter
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Rekommenderade hemtal: U1:31 Effektivvärde, frekvens, medelvärde (ej likriktat medelvärde), U1:32 Effektivvärden, U1:51 ej g), U1:33 Visardiagram, U1:42 Visardiagram, U1:43 Spole, U1.44 Motor och elradiator,U1:48 spole effektutveckling vid ökad frekvens,U1:81 RLC seriekrets, Kap 1.6 Stationära växelstorheter med annan kurvform än sinus.
Övning 6
Diagnostiskt prov.
Inlämningsuppgifter: 3:1, 3:2
Trefas
Föreläsning 4
Likström kontra växelström
Kap 6.2 Trefas. Varför 3-fas och varför 50 Hz, Från enfas till trefas, Definitioner av storheter som ingår, Ekvivalens mellan Y- och D-koppling, Effekten i symmetriska trefassystem.
U6:11 Beräkna grenström och linjeström
Övning 7
Kap 6.2 Trefas avsnitt Att räkna per fas
U6:10 D-och Y-kopplad trefasigt värmeelement, U6:15 Strömsummering. Fler laster i en trefasanläggning och Exempel 7.3 Samma motor kopplad i Y respektive D. Märkspänning och Märkström.
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Kap 6.1 Enfas, Kap 6.3 Skyddsjord och jordfelsbrytare
Rekommenderade hemtal: U 6:13 3-fas, U6:16 3-fas, U6:20 Faskompensering för mindre effektförlust
Inlämningsuppgifter: 3:3, 3:4
Signalbehandling
Föreläsning 5 Signalbehandling, förstärkare och filter.
kapitel 1.5, avsnitt Filter. Kapitel 4 Operationsförstärkare.
U4:3 Komparator
Härledning av uttryck för ickeinverterarens och inverterarens förstärkning.
Fig. 4.30 Råförstärkningskurva
Fig. 4.31 Råförstärkning och signalförstärkning
Fig. 4.27 Aktivt filter, lågpasskopplingen
Härledning av överföringsfunktionen. Översiktligt
Fig. 4.25 högpasskopplingen.
Övning 8
Operationsförstärkare och filter
U1:72 LP-filter. U1:73 Skissa HP-filter logaritmiskt graderade axlar
U1:75 BP-filter, Wienbrygga. U4:5 Dimensionera inverterande förstärkare
U4:9 Icke inverterande förstärkare vid två inspänningar
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Rekommenderade hemtal: U1:77 Komplext värde för I samt fasvinkel, U1:83 Oscilloscop, U1:91 Reducering av brumspänning, U4:1 Förstärkare, allmänt fall. U4:10 Inverterande förstärkarkoppling, U4:16 Summator
Inlämningsuppgifter: 5:2, 5:3, 5:4
Varvtalstyrning av likströmsmotorer
Föreläsning 6
Kap 3.5 Transistorer avsnitt Den bottnade transistorn sid 3-34, Den strypta transistorn sid 3-34.
Kap 3 Grundkretsar med transistorer, avsitt Den bipolära transistorn som switch sid 3-43
Kap. 7.6 Kraftelektronik avsnitten Likspänningsomvandlare och Ändring av likspänningsnivån med PWM-modulering sid 7-42
Kap 7.7 Varvtalsstyrning av elmotorer avsnitt Varvtalsstyrning av likströmsmotorer sid 7-49
U7:24 Likströmsmotor, PWM-matning, varvtalsstyrning.
Övning 9
Kap. 7.6 Kraftelektronik avsnitten Likspänningsomvandlare och Ändring av likspänningsnivån med PWM-modulering sid 7-42
U7:43 Acceleration och varvtalsprofil för PM-likströmsmotor, U7:25 Likströmsmotor matad från H-brygga och U7:28 Likströmsmotor + matningsdon
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Rekommenderade hemtal: U7:44 Tröghetsmoment, starttid, U7:26 RI kompensering
Inlämningsuppgifter: 4:2, 4:3
Digitalteknik, kombinatorik
Föreläsning 7
Kap 8 Digitalteknik
Kombinatoriska system kontra sekvenssystem. Insignal utsignal gränssnitt transmissionsfunktion. Booles algebra. Logiska funktioner AND, OR och NOT.
Sanningstabell och Kaurnaughdiagram. Realisering av grindnät.
Kap 8.2 Teori för kombinatoriska system sid 8-5
Kap 8.3 Realisering av kombinatoriska system med grindnät
U8:6 Transmissionsfunktion, Karnaughdiagram
Övning 10
Kap 8.2 Teori för kombinatoriska system
Kap 8.3 Realisering av kombinatoriska system med grindnät (irrelevanta termer i har ej tagits upp på föreläsningen)
U8:11 Transmissionsfunktion, U8:31 Irrelevanta termer
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Teoriavsnitt: Resterande delar av Kap 8.1-8.4
Rekommenderade hemtal: U8:8, U8:12, U8:14, U8:24, U8:32 Transmissionsfunktioner & Karnaughdiagram
Inlämningsuppgifter: Saknas till detta avsnitt
Elmotordrift av bilar, energilagring, hållbar utveckling och synkrona system.
Föreläsning 8
Tillståndsdiagram
kap 10. Elmotordrift av bilar.
uppgift från tentamen MF1016 120128 om energilagirng i kondensator
Övning 11
kap 10. Elmotordrift av bilar.
U10:1-3, U10:7
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Rekommenderade hemtal: H4 i utdelat material
Inlämningsuppgifter: Saknas till detta avsnitt.
Mikrokontrollern
Föreläsning 9
Användningsområden för mikrokontrollers. Utvecklingsystem och målsystem. Högnivåkod kontra maskinkod. Programmering. Ett enkelt program, while-slingor, if-satser. Jämförelse mellan en mikroprocessor och en mikrokontroller.
Kap 9: Mikrodatorn
Övning 12
Kap 9.1 Mikrodatorns beståndsdelar Mikrokontrollerns periferienheter, A/D-omvandling, PWM, Digital in-/ut. Kap 9.3 MET-processorn en mikrokontroller
Uppgifter med enklare C-program
U9.1 kombinatoriskt nät, U9.4 rampa upp en PWM, U9.3 PWM till motor från A/D
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Rekommenderade hemtal: U9.2 Kombinatoriskt nät.
Förbered laboration Mik: Mikrodatorteknik, Experiment med mikrokontroller…
Inlämningsuppgifter: Inlämningsuppgifter saknas till detta avsnitt
Mikrokontrollern och omvärlden
Föreläsning 10
Anslutning av mikrokontrollerns in och utgångar till omvärlden, till exempel anslutning av givare till ingångar och likströmsmotor på utgången. Programmering av sekvenssystem med utgångspunkt från tillståndsdiagram.
Kap 9.3 MET-processorn en mikrokontroller
Övning 13
Fortsättning av föreläsningens tema. Genomgång av pulsgivare, enkoderprincip
Kap 5.5 Mätning av varvtal och vinkelläge, Optisk pulsgivare, principer. Kap 3.4 Halvledarkomponenter, Optokopplare. Kap 3.6 Grundkretsar med transistorer, Transistorn som switch.
U9:8 Fläkt ska styras från digital utgång. U9:7 a,b,d Anslutning av enkoder och läsgaffel till digital ingång. U9.9 Temperaturgivare LM335 till A/D omvandlaringång. U9.6 Start/Stopp av motor
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Kap 3.4 Halvledarkomponenter. I avsnittet Dioder finns två rubriker: Förlusteffekt och Beräknings av kylelement. Resonomangen där är giltiga för kylning av alla elektronikkretsar, inte bara doder!
Rekommenderade hemtal:
Inlämningsuppgifter: 4:4, 5:1
Motordrift med PM-synkronmotorer
Föreläsning 11
Kap 7.8 PM-synkronmotorn , Kap 5.5 Mätning av varvtal och vinkelläge
U7:35 PM-synkronmotor grunderna
Övning 14
U7:36 Största moment och högsta varvtal, U7:37 Beräkning av spänningsbehov vid givet varvtal och moment och U7:38 Beräkning av spännings och strömbehov för att utföra en varvtalsprofil.
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
Kap 2 Elektrisk mätteknik
Rekommenderade hemtal: U2:2, U2:4, U2:10, U2:11 Mätinstrument belastar/påverkar mätvärdet!
Inlämningsuppgifter: 4:1
Fallstudie
Föreläsning 12 Skruvdragare
Tillämpningsexempel: Skruvdragare
PM synkronmotor, vinkelgivare, Mätning av vridmoment med trådtöjningsgivare. Sampling, vikningsdistorsion och antivikningsfilter.
Uppgift på synkronmotor som momentregleras, på föreläsningsblad.
U1:28 Uppgift på bryggkoppling med trådtöjningsgivare
Exempel på vikningsdistorsion
Övning 15
Repetitionsuppgifter, se under Aktivitetsöversikt.
Självstudier, rekommenderade hemtal, tips mm
5.4 Mätning av töjning, avsittet "Trådtöjningsgivare i weatstone-brygga"
2.2 Analog multimeter, avsnittet "Mätning av likspänning"
Exempelvis kan följande uppgifter ge bra träning:
U1:2 (5Ώ//20kΏ), U1:3 Spänningskälla som belasatas, U1:63 Förenkling av komplicerad växelströmskrets genom att jämföra storleken på impedanser (bra koppling till U1:2), U1:54 Kylskåp modelleras med parallellkrets.
Inlämningsuppgift: 5:2