Behörighetskrav

60 hp inom teknik/naturvetenskap, inklusive Algebra och vektorgeometri och Funktionslära för ingenjörer. Mekanik HI skall vara genomgången.

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• redogöra för elektriska och magnetiska grundbegrepp samt analysera enkla elektriska kretsar,
• redogöra för transformatorns funktionssätt och driftegenskaper,
• redogöra för de vanligaste motortypernas funktionssätt och driftegenskaper,
• redogöra för hur varvtal och moment kan styras hos elmotorer,
• dimensionera typiska elektriska drivsystem för att erhålla avsedda egenskaper,
• beskriva svenska eldistributionssystemet, trefassystemet och typiska systemspänningar i industriella sammanhang,
• redogöra för el- och personsäkerhet i anslutning till elektriska maskiner.

Innehåll

Grundbegrepp: Elektrisk ström, spänning, potential, lik- och växelström, amplitud, effektivvärde, vinkelfrekvens, fasvinkel, impedans, aktiv, reaktiv och skenbar effekt, effektfaktor, energi.

Kretsar: Kirchhoffs lagar, nod, gren, maska, resistorn, kondensatorn, induktorn, serie- och parallellkoppling, D- och Y-koppling, kretsekvivalenter, komplexvärd formalism (jw-metoden), Ohms lag och dess generalisering till R/L/C, analys av enkla kretsar.

Elektromagnetiska grundbegrepp: elektrisk laddning, elektrisk ström, elektriskt fält, magnetiskt fält, elektromagnetisk kraftverkan (Lorentz lag), elektrisk induktion.

Trefassystem: elnätet (uppbyggnad, fördelar och styrning), fasspänning, huvudspänning, linjeström, anslutning av laster (symmetri), elinstallationer.

Elmaskiner: den elektriska maskinens funktion (motor/generator), moment/varvtal, rörelseekvationen (Newton II för rotation), asynkronmaskinen, synkronmaskinen, likströmsmaskinen, transformatorn, specialmotorer (stegmotor, servomotor, linjärmotor, relä, dragmagnet).

Dimensionering: beräkning av arbetspunkt, märkplåten, val av motor, driftförhållanden, IP-klass, verkningsgrad,

Motorstyrning: startmetoder, ändring av varvtal och moment (polomkoppling, frekvensstyrning), strömventiler (dioder, tyristorer och transistorer), likriktare, växelriktare, frekvensomriktare.

Elsäkerhet: konsekvenser av överspänning och överström, hälsoaspekter på elsäkerhet, lagstiftning om elsäkerhet, brytare, motorskydd, gränslägesbrytare, underspänningsskydd, skyddsjordning, jordfelsbrytare, nödstopp, nollspänningsutlösning, (smält- och automat-)säkringar.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, laborationer och studiebesök.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut (4 hp). Laborationer (1 hp).

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.