Konkretisering – Elenergi og styresystemer

(Konkretisering – Læreplan fra og med høsten 2020)

Læreplanmål:

Kompetansemål etter energi- og styresystemer (280 t)

Mål for opplæringen er at eleven skal kunne

  • planlegge, dokumentere og vurdere egne arbeidsoppgaver
  • programmere og sette i drift programmerbare styressystemer for styring av dreieretning og motorturtall, forklare den prinsipielle virkemåten til motoren og styresystemet og vurdere effekttap i styresystemet og motoren
  • montere, programmere og sette i drift behovsstyrte anlegg for lys, varme og ulike effektuttak og diskutere energibesparelse ved det valgte styresystemet
  • velge og bruke riktig håndverktøy og maskiner og produsere deler i metall eller andre materialer ut fra arbeidstegninger
  • planlegge, montere og sette i drift et mindre anlegg for produksjon og lagring av fornybar energi hvor likeretter og vekselretter inngår
  • montere og sette i drift et styringssystem som bruker måling av bevegelse, trykk og temperatur som inngangsdata
  • planlegge, montere og dokumentere et fordelingsystem med tilhørende jordsystem og beskrive prinsipiell oppbygning av TN-, IT- og TT-nett
  • velge utstyr, kabel og vern ut i fra forutsatt bruk og dokumentere beskyttelse mot overbelastning og elektrisk sjokk
  • identifisere komponentene i et luftbehandlings- og varmepumpesystem, gjøre rede for virkemåten til hovedkomponentene og utføre målinger på CO2 og temperatur
  • gjennomføre risikovurdering og utføre arbeidet i overensstemmelse med rutiner for elsikkerhet, maskinsikkerhet og HMS og utføre førstehjelp
  • bruke dokumentasjon og egnet instrument og feilsøke på elektriske installasjoner og maskiner
  • utføre arbeidet fagmessig i henhold til forskrifter, montasje- og installasjonsanvisninger ved å bruke riktig håndverktøy og maskiner
  • beregne strøm, spenning, motstand/ impedans og effekt i like- og vekselstrømskretser og kunne velge og bruke riktige instrument for å utføre målinger og vurdere måleresultatet opp mot beregnede verdier
  • bruke digitale verktøy til å utarbeide materiallister og normerte enlinje- og flerlinjeskjemaer for praktiske arbeidsoppgaver
  • gjøre rede for ulike former for produksjon, lagring og overføring av elektrisk energi og diskutere deres miljøkonsekvenser
  • håndtere avfall etter utført arbeid på en miljømessig riktig måte og drøfte produkters miljøpåvirkning

Praktisk gjennomføring.

Elektroteknisk grunnteori

  • Ohms lov
  • Effektformelen
  • Seriekoblingen
  • Parallellkoblingen
  • Serieparallellkoblingen
  • Kirchoffs spenningslov
  • Kirchoffs strømlov
  • Resistans i kabel
  • Spenningsfall i kabel
  • Belastningsstrøm – Beregning
  • Belastningtyper
  • Fasekompensering

Komponenter:

  • Automatsikringen
  • Overspenningsvernet
  • Strømmåleren
  • Inntaksskapet (NEK 399)
  • Kontaktoren
  • 3-fase motoren
  • Motorvernet
  • Elektromekanisk timer
  • PLS
  • Microkontroller (Tverrfaglig – Elektroniske kretser og nettverk.)
  • Microprosessor (Tverrfaglig – Elektroniske kretser og nettverk.)
  • Servomotoren (Tverrfaglig – Elektroniske kretser og nettverk.)
  • Steppermotoren (Tverrfaglig – Elektroniske kretser og nettverk.)

Målinger:

  • Måling av spenning.
  • Måling av resistans.
  • Måling av kontinuitet i kabel.
  • Måling av isolasjonsmotstand.
  • Måling for belastning og for kortslutning.

Regelverk:

  • Lov-Forskrift-Norm (Regelverkets struktur.)
  • FSE (Forskrift – Sikkerhet ved utførelse av arbeide)
  • FEL (Forskrift – Elektroteknisk uførelse)
  • Maskinforskriften
  • NEK 400 (Norm – Elektroteknisk utførelse i bygninger)
  • NEK 399 (Norm-  Felles inntaksskap.)
  • NEK EN 60204-1 (Norm for elektriske installasjoner på maskiner.)

Boliginstallasjon

  • Montering og installasjon av inntaksskap (NEK EN 60204-1)
  • Planlegging, montering og installasjon av fordelingsskap. (Teori rundt IT, TN-C, TN-CS og TT.)
  • Planlegging, montering og installasjon av lysstyring i bolig basert på «tradisjonelle brytere».
  • Planlegging, montering og installasjon av varmestyring basert på «tradisjonelle brytere» og termostat.
  • Dimensjonering etter FEL/NEK 400 – Grunnleggende prinsipper.

Bolig/kontor/industri – Installasjon

  • Automatiserte system for styring av lys
  • Automatiserte system for styring av varme
  • Oppkobling mot Internett
  • IoT

Fornybar energi

  • Det tas utgangspunkt i et solcelleanslegg evntuelt også en vindmølle for en hytte eller en litt større seilbåt.
  • Gjennomgang av teori.
  • Gjennomføring av praksis
  • Kobles eventuelt opp mot prosjekt for bygningsautomasjon.

Varmepumpe.

  • Gjennomgang av teori.
  • Bygging av automatisert styresystem for varmepumpe.
  • Oppkobling mot overordenet styresystem/Internett.

Kontaktorstyring:

  • Holdekretsen – (Teori + prsksis – Læringsoppdrag).
  • Dreieretningsvenderen – (Teori + prsksis – Læringsoppdrag).
  • Start av to motorer med tidsforsinkelse. – (Teori + prsksis – Læringsoppdrag).

PLS Styring

PLS

  • Hardware – generelle prinsipper.
  • Innganger – Optocouplere
  • Releutganger
  • Programmering i ladder

Læringsoppdrag

  • Holdekrets med PLS
  • Dreieretningsvender med PLS
  • Start av to motorer med tidsforsinkelse

Styring av turtall med frekvensomformer

  • Frekvensomformeren – Generelle prinsipper
  • Oppkobling mot 3 fase motor
  • Bruk av analogt styresignal

Læringsoppdrag

  • Dreieretningsvender med frekvensomformer

Styringssystem basert på microkontroller.

Denne modulen bør undervises tverrfaglig i forhold til faget «Elektroniske kretser og nettverk».

  • Microkontrollere – Micro:Bit – Arduino.
  • Microprosessorbaserte systemer – PC og Rasberry PI
  • IoT – «Internet of Things».
  • Prosjekter basert på «smarte bygninger».