PROGRAMA DE LA ASIGNATURA: CONVERTIDORES ELECTRÓNICOS

Transcripción

1 HOJA 1 DE 5 PROGRAMA DE LA ASIGNATURA: CONVERTIDORES ELECTRÓNICOS CENTRO: E. T. S. DE INGENIEROS MINAS TITULACIÓN: INGENIERO DE MINAS ORIENTACIÓN: ENERGÍA CURSO: 5º TIPO DE ASIGNATURA: OPTATIVA CRÉDITOS: 3 CRÉDITOS (1,5 TEORÍA + 1,5 LABORATORIO) PROFESORADO: TEORÍA Y LABORATORIO: D. Camilo Quintans Graña (Código: 1766) Tutorias: Martes: 9-10 y 14-15, Miercoles: 10-12, Jueves: 13-14, Viernes: D. Jorge Marcos Acevedo (Profesor coordinador) (Código: 384) Tutorías: Jueves 9:00 a 11:00, Viernes 10:00 a 12:00 (Despacho 231)

2 HOJA 2 DE 5 OBJETIVOS Introducir al alumno en el estudio los fundamentos la electrónica potencia, los dispositivos electrónicos que se utilizan y los diferentes montajes conversión energía: CA/CC, CA/CA, CC/CC y CC/CA. MÉTODO DOCENTE Para la docencia teórica se utilizarán los medios materiales existentes en las aulas para la proyección transparencias y exposiciones. Para la docencia práctica se dispone los laboratorios que el Departamento Tecnología Electrónica dispone en las instalaciones la E.T.S.I.I. EVALUACIÓN Se realizará un examen final teórico-práctico, cuya puntuación se valorará entre 0 y 10 puntos, y cuya fecha será fijada por la Jefatura Estudios. La evaluación las prácticas laboratorio se llevará a cabo mediante un seguimiento directo l alumno y la corrección las memorias cada práctica. Los alumnos que hayan superado el programa prácticas en cursos anteriores, les serán convalidadas durante el presente curso académico. PRERREQUISITOS Y CORREQUISITOS RECOMENDADOS Prerrequisitos: Estar matriculado la asignatura Electrónica 3º curso. Correquisitos: Ninguno HORARIOS, GRUPOS DE PRÁCTICAS, FECHAS DE EXÁMENES Y TRIBUNALES EXTRAORDINARIOS Los horarios clases teoría y laboratorio, los grupos prácticas laboratorio, el lugar, día y hora los exámenes, serán los establecidos por la Jefatura Estudios la E.T.S.I.M. y se puen consultar en la siguiente dirección web:

3 HOJA 3 DE 5 PROGRAMA DE TEORIA (15HT) I. INTRODUCCIÓN (1H) Tema 1.- Introducción a los convertidores electrónicos Historia la Electrónica potencia. Campos aplicación la electrónica potencia. Clasificación los convertidores electrónicos. Clasificación los dispositivos electrónicos para aplicaciones electrónica potencia. II. COMPONENTES ELECTRÓNICOS DE POTENCIA (2H) Tema 2.- Dispositivos semiconductores I Diodo rectificador. Transistor potencia unión (BJT). Transistor MOSFET. Transistor IGBT. Circuitos base y puerta. Tema 3.- Dispositivos semiconductores II Rectificador controlado silicio (SCR). Triac. Tiristor con bloqueo por puerta (GTO). Circuitos disparo y bloqueo. Componentes disparo: Transistor monounión (UJT), transistor monounión programable (PUT), el DIAC. III. CONVERTIDORES ALTERNA-CONTINUA (2H) Tema 4.- Rectificación polifásica Introducción. Esquemas generales. Valor medio la tensión rectificada. Rendimientos. Potencia suministrada y potencia aparente. Factores potencia y splazamiento. Equipos rectificadores trifásicos media y doble onda. Tema 5.- Rectificación controlada Fundamentos la rectificación controlada. Configuraciones. Tensión en vacío y en carga. Variación la tensión salida. Conmutación no instantánea. Conmutación con diodo libre circulación. Convertidores media onda. Convertidores doble onda semicontrolados y totalmente controlados. Influencia la carga. IV. CONVERTIDORES ALTERNA-ALTERNA (2H) Tema 6.- Cicloconvertidores Introducción. Cicloconvertidores monofásicos. Cicloconvertidores trifásicos. Conmutación natural. Tema 7.- Reguladores corriente alterna Generalidas. Control integral. Control fase. Reguladores monofásicos. Influencia l tipo carga. Reguladores trifásicos.

4 HOJA 4 DE 5 V. CONVERTIDORES CONTINUA-ALTERNA (2H) Tema 8.- Tema 9.- Tema 10.- Inversores estáticos: Introducción Introducción. Clasificación. Configuraciones l circuito potencia. Inversores trifásicos. Funcionamiento como fuente tensión y como fuente corriente. Control la tensión Generalidas. Métodos control la tensión. Modulación l ancho l pulso. Filtrado la tensión salida. Inversores conmutación forzada Introducción y clasificación. Modo operación los inversores conmutación forzada. VI. CONVERTIDORES CONTINUA-CONTINUA (2H) Tema 11.- Tema 12.- Convertidores CC/CC con tiristores Convertidor con frecuencia variable: bloqueo por LC. Convertidor con tiempo conducción variable: bloqueo por connsador en paralelo. Circuito Jones. Convertidores CC/CC conmutados PWM con transistores Introducción. Modos operación las distintas topologías: sin aislamiento y un único transistor, con aislamiento y un único transistor, con aislamiento y varios transistores. VII. APLICACIONES (4H) Tema 13.- Aplicaciones industriales los convertidores electrónicos Cargadores baterías. Sistemas alimentación ininterrumpida. Control velocidad motores CC. Control velocidad motores CA. Otras aplicaciones.

5 HOJA 5 DE 5 PROGRAMA DE PRACTICAS DE LABORATORIO Práctica nº 1.- Dispositivos. Transistores potencia.(3h) Conmutación transistores MOSFET y transistores bipolares. Práctica nº 2.- Rectificación. Conversión trifásica doble onda.(3h) Circuito mando y control. Montaje semicontrolado. Montaje totalmente controlado. Práctica nº 3.- Regulador alterna trifásico.(3h) Circuito mando y control. Arranque suave motor alterna. Práctica nº 4.- Inversión. Conversión trifásica con transistores.(3h) Circuito mando y control. Montaje en puente. Carga con motor asíncrono. Práctica nº 5.- Conversión continua-continua. (3H) Circuito mando y control. Montaje en puente. Carga con motor contínua. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía básica [1] ELECTRÓNICA DE POTENCIA. COMPONENTES, TOPOLOGÍAS, EQUIPOS. S. Martínez, J.A. Gualda Gil. ISBN: Thomson-Paraninfo Bibliografía complementaría [1] ELECTRÓNICA DE POTENCIA, CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y APLICACIONES. Tercera edición. Muhammad Rashid. Prentice Hall, [2] CONVERTIDORES ALTERNA-CONTINUA CON TIRISTORES. J.Peracaula Roura. Marcombo [3] ELECTRÓNICA DE POTENCIA: LOS CONVERTIDORES ESTÁTICOS DE ENERGÍA. CONVERSIÓN ALTERNA-ALTERNA. C.Rombaut, GF.Seguier y R.Bausiere. Gustavo Gili [4] ELECTRÓNICA DE POTENCIA: LOS CONVERTIDORES ESTÁTICOS DE ENERGÍA. CONVERSIÓN ALTERNA-CONTINUA. Guy Seguier. Gustavo Gili [5] ELECTRÓNICA INDUSTRIAL. TÉCNICAS DE POTENCIA. J.A.Gualda, S.Martinez y P.M.Martinez. Marcombo [6] POWER ELECTRONICS: CONVERTERS, APPLICATIONS AND DESIGN. N. Mohan, T.M. Unland, W.P. Robbins. John Wiley & Sons

6 HOJA 1 DE 5 PROGRAMA DE LA ASIGNATURA: CONVERTIDORES ELECTRÓNICOS CENTRO: E. T. S. DE INGENIEROS MINAS TITULACIÓN: INGENIERO DE MINAS ORIENTACIÓN: ENERGÍA CURSO: 5º TIPO DE ASIGNATURA: OPTATIVA CRÉDITOS: 3 CRÉDITOS (1,5 TEORÍA + 1,5 LABORATORIO) PROFESORADO: TEORÍA Y LABORATORIO: D. Camilo Quintans Graña (Código: 1766) Tutorias: Martes: 9-10 y 14-15, Miercoles: 10-12, Jueves: 13-14, Viernes: D. Jorge Marcos Acevedo (Profesor coordinador) (Código: 384) Tutorías: Jueves 9:00 a 11:00, Viernes 10:00 a 12:00 (Despacho 231)

7 HOJA 2 DE 5 OBJETIVOS Introducir al alumno en el estudio los fundamentos la electrónica potencia, los dispositivos electrónicos que se utilizan y los diferentes montajes conversión energía: CA/CC, CA/CA, CC/CC y CC/CA. MÉTODO DOCENTE Para la docencia teórica se utilizarán los medios materiales existentes en las aulas para la proyección transparencias y exposiciones. Para la docencia práctica se dispone los laboratorios que el Departamento Tecnología Electrónica dispone en las instalaciones la E.T.S.I.I. EVALUACIÓN Se realizará un examen final teórico-práctico, cuya puntuación se valorará entre 0 y 10 puntos, y cuya fecha será fijada por la Jefatura Estudios. La evaluación las prácticas laboratorio se llevará a cabo mediante un seguimiento directo l alumno y la corrección las memorias cada práctica. Los alumnos que hayan superado el programa prácticas en cursos anteriores, les serán convalidadas durante el presente curso académico. PRERREQUISITOS Y CORREQUISITOS RECOMENDADOS Prerrequisitos: Estar matriculado la asignatura Electrónica 3º curso. Correquisitos: Ninguno HORARIOS, GRUPOS DE PRÁCTICAS, FECHAS DE EXÁMENES Y TRIBUNALES EXTRAORDINARIOS Los horarios clases teoría y laboratorio, los grupos prácticas laboratorio, el lugar, día y hora los exámenes, serán los establecidos por la Jefatura Estudios la E.T.S.I.M. y se puen consultar en la siguiente dirección web:

8 HOJA 3 DE 5 PROGRAMA DE TEORIA (15HT) I. INTRODUCCIÓN (1H) Tema 1.- Introducción a los convertidores electrónicos Historia la Electrónica potencia. Campos aplicación la electrónica potencia. Clasificación los convertidores electrónicos. Clasificación los dispositivos electrónicos para aplicaciones electrónica potencia. II. COMPONENTES ELECTRÓNICOS DE POTENCIA (2H) Tema 2.- Dispositivos semiconductores I Diodo rectificador. Transistor potencia unión (BJT). Transistor MOSFET. Transistor IGBT. Circuitos base y puerta. Tema 3.- Dispositivos semiconductores II Rectificador controlado silicio (SCR). Triac. Tiristor con bloqueo por puerta (GTO). Circuitos disparo y bloqueo. Componentes disparo: Transistor monounión (UJT), transistor monounión programable (PUT), el DIAC. III. CONVERTIDORES ALTERNA-CONTINUA (2H) Tema 4.- Rectificación polifásica Introducción. Esquemas generales. Valor medio la tensión rectificada. Rendimientos. Potencia suministrada y potencia aparente. Factores potencia y splazamiento. Equipos rectificadores trifásicos media y doble onda. Tema 5.- Rectificación controlada Fundamentos la rectificación controlada. Configuraciones. Tensión en vacío y en carga. Variación la tensión salida. Conmutación no instantánea. Conmutación con diodo libre circulación. Convertidores media onda. Convertidores doble onda semicontrolados y totalmente controlados. Influencia la carga. IV. CONVERTIDORES ALTERNA-ALTERNA (2H) Tema 6.- Cicloconvertidores Introducción. Cicloconvertidores monofásicos. Cicloconvertidores trifásicos. Conmutación natural. Tema 7.- Reguladores corriente alterna Generalidas. Control integral. Control fase. Reguladores monofásicos. Influencia l tipo carga. Reguladores trifásicos.

9 HOJA 4 DE 5 V. CONVERTIDORES CONTINUA-ALTERNA (2H) Tema 8.- Tema 9.- Tema 10.- Inversores estáticos: Introducción Introducción. Clasificación. Configuraciones l circuito potencia. Inversores trifásicos. Funcionamiento como fuente tensión y como fuente corriente. Control la tensión Generalidas. Métodos control la tensión. Modulación l ancho l pulso. Filtrado la tensión salida. Inversores conmutación forzada Introducción y clasificación. Modo operación los inversores conmutación forzada. VI. CONVERTIDORES CONTINUA-CONTINUA (2H) Tema 11.- Tema 12.- Convertidores CC/CC con tiristores Convertidor con frecuencia variable: bloqueo por LC. Convertidor con tiempo conducción variable: bloqueo por connsador en paralelo. Circuito Jones. Convertidores CC/CC conmutados PWM con transistores Introducción. Modos operación las distintas topologías: sin aislamiento y un único transistor, con aislamiento y un único transistor, con aislamiento y varios transistores. VII. APLICACIONES (4H) Tema 13.- Aplicaciones industriales los convertidores electrónicos Cargadores baterías. Sistemas alimentación ininterrumpida. Control velocidad motores CC. Control velocidad motores CA. Otras aplicaciones.

10 HOJA 5 DE 5 PROGRAMA DE PRACTICAS DE LABORATORIO Práctica nº 1.- Dispositivos. Transistores potencia.(3h) Conmutación transistores MOSFET y transistores bipolares. Práctica nº 2.- Rectificación. Conversión trifásica doble onda.(3h) Circuito mando y control. Montaje semicontrolado. Montaje totalmente controlado. Práctica nº 3.- Regulador alterna trifásico.(3h) Circuito mando y control. Arranque suave motor alterna. Práctica nº 4.- Inversión. Conversión trifásica con transistores.(3h) Circuito mando y control. Montaje en puente. Carga con motor asíncrono. Práctica nº 5.- Conversión continua-continua. (3H) Circuito mando y control. Montaje en puente. Carga con motor contínua. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía básica [1] ELECTRÓNICA DE POTENCIA. COMPONENTES, TOPOLOGÍAS, EQUIPOS. S. Martínez, J.A. Gualda Gil. ISBN: Thomson-Paraninfo Bibliografía complementaría [1] ELECTRÓNICA DE POTENCIA, CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y APLICACIONES. Tercera edición. Muhammad Rashid. Prentice Hall, [2] CONVERTIDORES ALTERNA-CONTINUA CON TIRISTORES. J.Peracaula Roura. Marcombo [3] ELECTRÓNICA DE POTENCIA: LOS CONVERTIDORES ESTÁTICOS DE ENERGÍA. CONVERSIÓN ALTERNA-ALTERNA. C.Rombaut, GF.Seguier y R.Bausiere. Gustavo Gili [4] ELECTRÓNICA DE POTENCIA: LOS CONVERTIDORES ESTÁTICOS DE ENERGÍA. CONVERSIÓN ALTERNA-CONTINUA. Guy Seguier. Gustavo Gili [5] ELECTRÓNICA INDUSTRIAL. TÉCNICAS DE POTENCIA. J.A.Gualda, S.Martinez y P.M.Martinez. Marcombo [6] POWER ELECTRONICS: CONVERTERS, APPLICATIONS AND DESIGN. N. Mohan, T.M. Unland, W.P. Robbins. John Wiley & Sons

11