GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA

Transcripción

1 :49:17 GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA ELECTRÓNICA DE POTENCIA Información general Tipo de asignatura : Obligatoria Coordinador : Albert Monté Armenteros Curso: Tercero Trimestre: 3 Créditos: 6 Profesorado: Salvador Alepuz Menéndez <alepuz@tecnocampus.cat> Idiomas de impartición Catalán Competencias que se trabajan Específica Conocer las aplicaciones de la electrónica de potencia Capacitar para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia Básicas y Generales Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética La asignatura Electrónica de Potencia tiene como finalidad la capacitación de los estudiantes del Grado Ingeniería en Electrónica Industrial y Automática para que sean capaces de entender, interpretar y realizar cálculos en los circuitos más básicos de Electrónica de Potencia, en sus cuatro conversiones (CC / CC, CA / CC, CC / CA, CA / CA), además de distinguir entre los diferentes dispositivos electrónicos dentro de esta disciplina. Se considerará sólo el régimen permanente, el régimen transitorio no será objeto de estudio. También se presentarán las aplicaciones más habituales. Resultados de aprendizaje Identifica y describe los tipos de conversión de potencia y los circuitos que los realizan. Identifica y valora los semiconductores de potencia en función de sus características. Calcula las magnitudes eléctricas de los circuitos de electrónica de potencia. Dimensiona motor y convertidor en un accionamiento mediante un motor de inducción. Identifica los elementos que configuran un convertidor de frecuencia y valora sus prestaciones. 1 / 6

2 Metodología de trabajo La asignatura consta de 4 horas semanales de clases presenciales en el aula y 2 horas semanales de prácticas de laboratorio. El trabajo en el aula se basará en clases donde el profesor explicará los conceptos teóricos, la resolución de problemas y, ocasionalmente, la resolución colaborativa de ejercicios por parte de los estudiantes. También introducirá las prácticas, que se desarrollarán en grupos pequeños en el laboratorio. Las sesiones de prácticas serán de asistencia obligatoria y se realizarán en grupos de 15 a 20 estudiantes, divididos en equipos de trabajo de 2-3 alumnos que realizarán el trabajo indicado en el correspondiente guión de prácticas, en el laboratorio de Máquinas Eléctricas y / o Control. Está programada fuera del aula la realización de un trabajo de temática afín a la asignatura. Los estudiantes, además, deberán dedicar un tiempo adicional, no presencial, a la resolución de ejercicios, elaboración de informes de las prácticas de laboratorio y preparación de las pruebas escritas. Contenidos Título contenido 1: INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA. La Electrónica de Potencia dentro de la Electrónica Industrial Electrónica de Potencia vs. Electrónica de Señal Interruptor ideal Utilidad y aplicaciones Título contenido 2: DISPOSITIVOS. Diodo. Tiristor. TRIAC. GTO. BJT. MOSFET. IGBT. Aspectos tecnológicos y principio de funcionamiento de los componentes Componentes pasivos L y C. Operación transitoria. Criterios de selección de componentes Disipación térmica Fórmulas de cálculo para Electrónica de Potencia. Armónicos. Título contenido 3: CONVERSIÓN CC/CC. Convertidores CC/CC sin y con aislamiento para fuentes de alimentación conmutadas. Operación en régimen permanente. Función de transferencia. Convertidores CC/CC para control de motores de corriente continua (troceadores). Tipos de convertidores. Operación en 1, 2 i 4 cuadrantes. Función de transferencia en régimen permanente. Convertidores CC/CC simétricos para fuentes de alimentación conmutadas. Topologias y operación en régimen permanente. 2 / 6

3 Título contenido 4: CONVERSIÓN CA/CC. Sistema eléctrico. Red trifásica y monofásica. Tipos de rectificadores. Media onda y onda completa. Monofásicos y trifásicos. No controlados, semicontrolados y totalmente controlados. Operación con diferentes tipos de carga. Título contenido 5: CONVERSIÓN CC/CA. Tipos de inversores. Autónomos y no autónomos. Monofásicos y trifásicos. Estrategias de conmutación. Cuadrada, cancelación de tensión, PWM. Análisis de los armónicos. Título contenido 6: CONVERSIÓN CA/CA. Convertidores CA/CA directos. Cicloconvertidor, control de fase, control de secuencia, convertidor matricial. Convertidores CA/CA indirectos. Circuito intermedio de corriente y de tensión. Convertidores de frecuencia. Aplicaciones con motores de inducción controlados con convertidores de frecuencia. Actividades de aprendizaje Título de la actividad 1: Prueba parcial escrita. (Contenidos 1 al 3) general Prueba escrita de evaluación ó de los contenidos desarrollados 3 / 6

4 Material de apoyo Apuntes. Bibliografía. Resolución de la prueba. Representa el 35% de la nota total de la asignatura. El objetivo de esta actividad es evaluativo: recoger información para la evaluación. Título de la actividad 2: Prueba parcial escrita. (Contenidos 4 al 6) general Prueba escrita de evaluación ó de los contenidos desarrollados Material de apoyo Apuntes. Bibliografía. Resolución de la prueba. Representa el 35% de la nota total de la asignatura. El objetivo de esta actividad es evaluativo: recoger información para la evaluación. Título de la actividad 3: Prácticas de Laboratorio. (Contenidos 1 al 8) general Observaciones y medidas de diversas experi encias hechas en el laboratorio de Máquinas Eléctricas y / o de Control. Eventualmente, simulaciones de circuitos. Material de apoyo Material y instrumentacin ó de laboratorio. Plataforma Moodle Eventualmente, informe previo de cada sesi ó práctica. Informe posterior de cada sesión práctica. Esta actividad representa un 20% de la nota final de la asignatura. Al finalizar la actividad el estudiante debe ser capaz de utilizar el material de laboratorio, obtener medidas, reali cálculos con las medidas tomadas y extraer conclusiones. Título de la actividad 4: Trabajo (Contenidos 2 al 6) Esta actividad, que consiste en la realización ó de un trabajo, se realiza de forma individual o eventualmente en grupo. general En esta actividad se simulará con ordenador alguno de los circuitos que son objeto de estudio en la asignatura, t propuesto por el profesor. Habrá que elaborar un informe del trabajo y eventualmente defenderlo ante el profesor. 4 / 6

5 Enunciado de la actividad. Apuntes de la asignatura. Material de apoyo Bibliografía. Programa de simulación (PSIM, de descarga libre) Manual del software PSIM. 10% de la nota final de la asignatura Al finalizar la actividad, el estudiante debe ser capaz de Simular circuitos en el ámbito de la asignatura. Reunir e interpretar datos relevantes para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre aspectos relevantes den del ámbito de la asignatura. Normas de realización de las actividades Toda la información sobre las actividades a realizar se publicará en el ecampus. Cada una de las prácticas de laboratorio necesitará de un informe (hecho por el grupo), el cual se entregará al profesor, en general, al terminar la sesión de prácticas. El informe se evaluará en un plazo aproximado de una semana. El trabajo se anunciará y organizará a principio de curso, con la previsión de entrega a final de curso. No se aceptarán entregas fuera de los plazos establecidos, excepto en casos de fuerza mayor. Para cada actividad se informará de la normativa a seguir y de las condiciones particulares que las rijan, con antelación suficiente. En las pruebas escritas los profesor suministrará un formulario. El estudiante sólo necesitará de utensilios para escribir y una calculadora. Sistema de avaluación La calificación final es la suma ponderada de las calificaciones de las actividades ACTIVIDAD PESO Actividad 1 35% Actividad 2 35% Actividad 3 20% Actividad 4 10% Todas las actividades son de realización obligatoria. Las actividades 1 y 2 deben tener una nota mínima de 3,0 para poder promediar. En caso contrario, la nota final de la asignatura quedará acotada a 4,0. Habrá una sesión de recuperación extraordinaria de las actividades 1 y 2 (por separado) para todos los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la evaluación ordinaria. La calificación de esta recuperación sustituirá a la de las actividades 1 y 2 dentro de la evaluación de la asignatura, siempre que sea superior. En caso de realizar la sesión de recuperación, si la nota promedio resultante es superior a 5,5, la nota final quedará acotada a 5,5. Bibliografía 5 / 6

6 Básica Power electronics: converters, applications and design, N. Mohan, W. Robbins, T. Undeland, Ed. Wiley, 3a ed., ISBN: Regne Unit Electrónica de potencia: circuitos, dispositivos y aplicaciones, M. Rashid, Ed. Pearson, 3a ed., ISBN: Mexico. Complementaria Problemas de electrónica de potencia. A. Barrado, A. Lázaro, Ed. Pearson, 1a ed., ISBN: Espanya. Electrónica de potencia: componentes, tipologías y equipos. S. Martínez, J. A. Gualda, Ed. Paraninfo, 1a ed ISBN: Espanya. 6 / 6