Nombre de la asignatura: CONVERTIDORES ELECTRONICOS DE POTENCIA. Carrera: INGENIERIA ELECTRONICA. Dr. Marco A. Arjona L. Ing. Felipe de Jesús Cobos

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Susana Vera Quiroga
hace 7 años
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1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: CONVERTIDORES ELECTRONICOS DE POTENCIA Carrera: INGENIERIA ELECTRONICA Clave de la asignatura: Horas teoría - horas práctica créditos: HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y Fecha de Elaboración o Revisión Instituto Tecnológico de la Laguna Septiembre del 2006 Participantes Dr. Marco A. Arjona L. Ing. Felipe de Jesús Cobos Observaciones (cambios y justificación) Ninguna.

2 3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a) Relación con otras asignaturas del plan de estudios Anteriores Posteriores Asignatura Temas Asignatura Temas Máquinas eléctricas I Electrónica de potencia Electrónica analógica I, II y III Todos Todos Todos b) Aportación de la asignatura al perfil del egresado Los conocimientos adquiridos en esta asignatura fortalecen las áreas de automatización y control de procesos y equipo industrial que establece el perfil del ingeniero en electrónica que egresa de nuestra institución 4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Aplicar la electrónica de potencia en el control de procesos que utilicen energía eléctrica

3 5.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Rectificadores controlados 1:1 Introducción 1:2 Principio de operación del convertidor controlado. 1.3 Convertidores monofásicos completos Con carga RL 1:4 Principio de operación de convertidores trifásicos de media onda 1:5 Convertidores trifásicos completos 1:5:1 Con carga RL 1:6 Mejoras al factor de potencia 1:7 Semiconvertidores monofásicos con carga RL 1:8 Semiconvertidores trifásicos 1:9 Efecto de las inductancias de carga y alimentación 2 Inversores de pulso resonante 2:1 Introducción 2:2 Inversores resonante serie 2:3 Inversores resonante en paralelo 2.4 Control de voltaje en inversores resonantes 3 Inversor Multinivel 3:1 Introducción (concepto de multinivel) 3:2 Tipos de inversores multinivel 3:3 Inversor multinivel con diodo fijador 3:4 Inversor multinivel con capacitores volantes 3:5 Inversor multinivel en cascada 3:6 Aplicaciones.

4 4 Controladores de voltaje de CA 4:1 Introducción 4:2 Principio de control de encendido y apagado 4:3 Principio de control por ángulo de fase 4:4 Controladores monofásicos bidireccionales con cargas resistivas e inductivas 4:5 Controladores de onda completa 4:6 Controladores trifásicos bidireccionales 4:7 Cicloconvertidores 4:8 Control de voltaje de ca con PWM 4:9 Interruptores estáticos 4:9:1 de ca monofásicos 4:9:2 de ca trifásicos 4:9:3 Interruptores de CD 4:9:4 Relevadores de estado sólido 5 Sistemas flexibles de transmisión de ca 5:1 Introducción 5:2 Principios de transmisión de potencia 5:3 Principio de compensación por derivación 5:4 Principio de compensación serie 5:5 Principio de compensación por ángulo de fase 5:6 Controlador unificado de flujo de potencia 5:7 Comparación de los compensadores.

5 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS El alumno deberá tener conocimiento de los dispositivos electrónicos de potencia utilizados en el manejo de corrientes y voltajes elevados, de los principios de funcionamiento de las máquinas eléctricas rotatorias, así como también la teoría de control con el fin de que comprenda las bases de operación, análisis y diseño de los circuitos electrónicos empleados en el control electrónico de las máquinas eléctricas y del manejo de la potencia eléctrica. 7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS GENERALES Se sugiere que el profesor exponga con claridad el desarrollo tecnológico que ha tenido la electrónica de potencia en el uso de la conversión y control de la energía eléctrica. Se recomienda el uso de paquetes de simulación para máquinas eléctricas y electrónica de potencia, como matlab, simulink Búsquedas en Internet y publicaciones especializadas en temas afines 8.- LINEAMIENTOS DE EVALUACIÓN Exámenes teóricos Trabajos y proyectos por equipos Exposiciones en clase

6 9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Rectificadores Controlados El alumno conocerá la operación y aplicación de los rectificadores controlados en los procesos de transformación y control de la energía eléctrica Actividades de Aprendizaje Estudiar las variables operativas principales de los rectificadores y su aplicación en el control de potencia, aplicado a las máquinas eléctricas, así como también al control de energía. Ejercicios de simulación en los paquetes de software sugeridos Información La bibliografía sugerida Unidad 2: Inversores de pulso resonante Que el alumno comprenda la operación y aplicación de los circuitos convertidores DC-DC en el control de potencia eléctrica Actividades de aprendizaje Analizar los diferentes tipos de circuitos resonantes Diseñar practicas circuitos resonantes para controlar la potencia entregada a una maquina eléctrica Exposición en clase, de trabajos e investigaciones sobre los inversores y su aplicación en la industria información Bibliografía sugerida

7 Unidad 3: Inversores de multinivel Que el alumno conozca la operación y aplicación de los inversores de multinivel y su aplicación en la industria Actividades de Aprendizaje Analizar los diferentes tipos de circuitos inversores Exposición en clase, de trabajos e investigaciones sobre los inversores y su aplicación en la industria Información Bibliografía sugerida UNIDAD 4: Controladores de voltaje de ca Comprender la operación y las características de los controladores de ca. Aprender las técnicas para el análisis y el diseño de los controladores de ca. Actividades de Aprendizaje Estudiar las variables operativas principales de los controladores y su aplicación en el control de potencia, aplicado a las máquinas eléctricas, así como también al control de energía. Ejercicios de simulación en los paquetes de software sugeridos Información Bibliografía sugerida

8 UNIDAD 5: Sistemas flexibles de transmisión de ca Estudiar los tipos de técnicas de compensación para líneas de transmisión. Aprender las técnicas para implementar la compensación mediante el uso de dispositivos electrónicos de potencia Actividades de Aprendizaje Análisis de aplicaciones de diferentes tipos de compensación. Exposición de trabajos y tareas en clase Simulación de circuitos en los paquetes sugeridos. Información Bibliografía sugerida 10.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1.- Electrónica de potencia. Circuitos, dispositivos y aplicaciones Muhammad H. Rashid Prentice Hall Tercera Edición 2. - Power Electronics Mohan. Undeland. Robbins. John Wiley & Sons, Inc. Third Edition 3. - Electric Machines and Drives Gordon R. Slemon Addison Wesley

9 11. PRÁCTICAS 1.- Construcción de un generador de impulsos para disparo de tiristores 2.- Diseño y construcción de un rectificador controlado monofásico 3.- Diseño y construcción de un troceador serie 4.- Diseño de un inversor monofásico 5.- Diseño y simulación de un inversor trifásico 6.- Diseño, simulación y construcción de un arrancador estático a tensión reducida para un motor trifásico de inducción

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