PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Control Accionamiento Eléctrico I"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Control Accionamiento Eléctrico I" Grupo: Grupo de TEORIA de CONTROL DE ACCIONAMIENTOS ELEC.(883857) Titulacion: INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL.ESPECIALIDAD EN ELECTRICIDAD (Plan 2001) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Área: Créditos totales (ECTS): INGENIERO TÉCNICO INDUSTRIAL.ESPECIALIDAD EN ELECTRICIDAD (Plan 2001) 2001 E.U. Politécnica Control Accionamiento Eléctrico I Obligatoria 3º Primer Cuatrimestre 1º Grupo de TEORIA de CONTROL DE ACCIONAMIENTOS ELEC. (1) Ingeniería Eléctrica 5.0 Horas totales (ECTS): Horas presenciales (ECTS): 53.0 Horas no presenciales (ECTS): 82.0 Créditos totales (LRU): 6.0 Créditos LRU teóricos: 4.5 Créditos LRU prácticos: 1.5 Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Ingeniería Eléctrica Escuela Superior de Ingenieros y Escuela Universitaria Politécnica PROFESORADO 1 SIMON SEMPERE, VICENTE (COORDINADOR/A) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Transmitir una formación básica y actualizada sobre los sistemas de control para máquinas eléctricas, sus métodos más comunes de análisis y sus herramientas de diseño. Usar adecuadamente el vocabulario específico de control, los recursos gráficos y la simbología para expresar y comunicar sus ideas. Motivar al alumno su interés para continuar la formación en las técnicas de control. Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad para aplicar la teoría a la práctica (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Capacidad de análisis y síntesis (Se entrena de forma moderada) Trabajo en equipo (Se entrena de forma moderada) Habilidades de investigación (Se entrena débilmente) Capacidad de adaptación a nuevas situaciones (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Competencias específicas Nuevas tecnologías Búsqueda y análisis de información Capacidad de proyectar Manejo de nuevas tecnología Conceptos de aplicaciones al diseño Informática CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) UNIDAD TEMÁTICA I: INTRODUCCION AL CONTROL DE ACCIONAMIENTOS. UNIDAD TEMÁTICA II: SEMICONDUCTORES DE POTENCIA UNIDAD TEMÁTICA III: CONVERTIDORES DE POTENCIA UNIDAD TEMÁTICA IV: CONTROL ELECTRONICO DE MAQUINAS ELECTRICAS Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos TEMA 1: INTRODUCCIÓN. Clasificación de la electrónica Definición de electrónica de potencia Característica diferenciadora: el rendimiento Clasificación de los circuitos electrónicos de potencia. Convertidores Semiconductores empleados en electrónica de potencia TEMA 2: TIRISTORES El tiristor. Estructura interna y símbolo Curvas características Estudio cualitativo Modelo de transistores Modos de funcionamiento: Bloqueo y conducción. Características de control o de puerta Características térmicas El tiristor en conducción Cebado. Tr, Td y Ton Corriente de enganche y corriente de mantenimiento Disparo sobre un circuito inductivo Importancia de la velocidad de crecimiento de IA Bloqueo natural y bloqueo forzado. Conexiones en serie y paralelo de tiristores Triac Descripción Modos de funcionamiento El tiristor bloqueable por puerta (GTO) Símbolo y estructura interna Características de bloqueo. CGO Tiristor IGCT TEMA 3: TRANSISTORES DE POTENCIA Transistor Bipolar. Ganancia de corriente Límites actuales Transistor de Efecto de Campo Estructura célula Efecto de la capacidad de puerta. Drivers Transistor IGBT Estructura interna Límites actuales Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9

3 TEMA 4: DISPOSITIVOS ESPECIALES El diac. Símbolo y características U-I El rectificador activo por luz (LASCR) Estructura y aplicaciones Transformadores de impulsos TEMA 5: CIRCUITOS DE DISPARO Generalidades Circuitos de disparo mediante impedancias R, C y RC Circuito de disparo mediante semicondutores Empleo de los transformadores de impulsos TEMA 6: REGULADORES DE ALTERNA. CONVERTIDORES CA/CA Fundamentos Regulación todo-nada Regulación por paquete de onda Regulación por control del ángulo de conducción U eficaz Potencia Factor de potencia Reguladores trifásicos por control de fase Configuración estrella con neutro Configuración estrella sin neutro Configuración triángulo TEMA 7: RECTIFICADORES. CONVERTIDORES AC/CC Clasificación de los rectificadores Rectificadores no controlados de media onda y de onda completa Filtros de salida Rectificadores monofásicos semicontrolados Rectificadores monofásicos controlados. Modos de funcionamiento Factor de potencia Rectificadores trifásicos Rectificador no controlado Tensión de salida. Valor medio Intensidad de línea Rectificador controlado Tensión de salida. Valor medio Intensidad de línea Potencia de salida Factor de potencia Rectificado Semicontrolado Tensión de salida. Valor medio TEMA 8: ONDULADORES AUTÓNOMOS. CONVERTIDORES CC/CA Generalidades y clasificación Inversor paralelo con transistores Inversor paralelo con tiristores Inversor serie con tiristores Inversor en puente TEMA 9: VARIACIÓN DE LA TENSIÓN DE SALIDA EN LOS INVERSORES Modulación de un impulso por semiperiodo Modulación de varios impulsos por semiperiodo Eliminación selectiva de armónicos Modulación senoidal TEMA 10: TROCEADORES. CONVERTIDORES CC/CC Generalidades. Clasificación Troceador serie Troceador paralelo Troceadores entrelazados Filtros de entrada y de salida TEMA 11: CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LOS ACCIONAMIENTOS. Características de par motor y par resistente. Características en régimen permanente. Características en régimen transitorio. Tipos de accionamientos. Aplicaciones. TEMA 12: CONTROL ELECTRÓNICO DE MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA. Modelo de la máquina de corriente continua. Procedimientos de control de velocidad y de posición. Configuraciones de la etapa de potencia. Esquemas de regulación. Introducción al diseño. TEMA 12: MODELOS DE LA MÁQUINA DE CORRIENTE ALTERNA Modelo de régimen permanente del motor de inducción y del motor Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9

4 asíncrono. Modelos dinámicos. Circuitos equivalentes referidos a ejes giratorios. TEMA 13: CONTROL DE MOTORES ASÍNCRONOS Control escalar y control vectorial. Control por variación de la tensión estatórica. Por variación de la resistencia rotórica. Por variación simultánea de la tensión y la frecuencia. TEMA 14: CONTROL DE MOTORES SÍNCRONOS Control escalar Método tensión frecuencia Motor sincrónico autopilotado Principio del control vectorial. TEMA 15: MOTORES PASO A PASO. Clasificación. Aplicaciones Modos de excitación Cargabilidad Resonancia. TEMA 16: MOTORES DE RELUCTANCIA CONMUTADOS. Clasificación Aplicaciones Modos de excitación Rizado de par ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del primer semestre Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Sesiones académicas teóricas. Tutorías colectivas de contenido programado Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Quincenalmente exposición de un tema por parte de los alumnos y posterior debate Competencias que desarrolla: Trabajo en equipo. Investigación sobre la materia Prácticas de Laboratorio Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Los alumnos, normalmente en grupo, deben realizar un trabajo de ordenador, cuando se trata de una simulación, o bien montar un circuito electrónico según una memoria que se les entrega una semana antes. Durante las siete sesiones prácticas de que consta el curso, los alumnos están asistidos por los profesores de la asignatura. El tiempo previsto para completar el trabajo de laboratorio es de 2 horas Competencias que desarrolla: Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9

5 Manejo de los elementos y software propios del control electrónico de motores eléctricos. Exámenes Horas presenciales: Horas no presenciales: BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Power electronics and motor drives :advances and trends /Bimal Bose. Bose, Bimal K. Publicación: cop Electrónica de Potencia Salvador Martínez García Juan Andrés Gualda Gil Publicación: Thomson Electrónica industrial :electrónica de regulación y control /Hansruedi Bèuhler. Bèuhler, Hansruedi. Publicación: Electrónica industrial :problemas resueltos /Julio Gomis-Tena Dolz, Emilio Figueres Amorós, Gabriel Garcerá Sanfelíu. Gomis Tena Dolz, Julio. Publicación: Power electronics and motor drives :advances and trends /Bimal Bose. Bose, Bimal K. Publicación: cop Máquinas eléctricas /Jesús Fraile Mora. Fraile Mora, Jesús. 6a ed. Publicación: D.L Control electrónico de los motores de corriente alterna /Robert Chauprade, Francis Milsant. Chauprade, Robert. Publicación: Electrónica industrial :electrónica de regulación y control /Hansruedi Bèuhler. Bèuhler, Hansruedi. Publicación: Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9

6 Electrónica industrial :problemas resueltos /Julio Gomis-Tena Dolz, Emilio Figueres Amorós, Gabriel Garcerá Sanfelíu. Gomis Tena Dolz, Julio. Publicación: Máquinas eléctricas /Jesús Fraile Mora. Fraile Mora, Jesús. 6a ed. Publicación: D.L SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Examen teórico escrito (70%), prácticas de laboratorio(30%) y exposiciones en clase(+1punto) Se valorará más los fundamentos y su interpretación que las aplicaciones finales, ya que de este modo, si el alumno desea continuar su formación tendrá menos obstáculos. El examen final de teoría de la asignatura tiene un peso del 70%. Los trabajos de laboratorio, siete en total, se valorarán con un 30% de la nota final. Los trabajos semanales de seguimiento se valorarán, como máximo, con 1 punto, que se sumará a la nota resultante de sumar la calificación de teoría y la prácticas. Para aprobar la asignatura deberá presentarse todas las memorias correspondientes a a las prácticas de laboratorio y alcanzarse una nota mínima en el examen de teoría de 4 puntos. CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: E.U. Politécnica 1 ª Convocatoria 1/2/2010 Hora: 9:0 2.4 CENTRO: E.U. Politécnica 2 ª Convocatoria 3/9/2010 Hora: 16: TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: MANUEL CASTILLA IBAÑEZ GUILLERMO ORTEGA GOMEZ JUAN CARLOS BRAVO RODRIGUEZ VICENTE SIMON SEMPERE NARCISO MORENO ALFONSO MARIA DOLORES BORRAS TALAVERA Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9

7 ANEXO 1: HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE GRUPO: Grupo de LABORATORIO de CONTROL DE ACCIONAMIENTOS. (878897) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: SIMON SEMPERE, VICENTE Del 28/09/09 al 04/10/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 12/10/09 al 18/10/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 26/10/09 al 01/11/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 09/11/09 al 15/11/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 23/11/09 al 29/11/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 07/12/09 al 13/12/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 21/12/09 al 27/12/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 04/01/10 al 10/01/10 Hora: De 19:30 a 21:30 Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9

8 Del 18/01/10 al 24/01/10 Hora: De 19:30 a 21:30 GRUPO: Grupo de LABORATORIO de CONTROL DE ACCIONAMIENTOS. (885384) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: PINO LOPEZ, JUAN CARLOS DEL Del 05/10/09 al 11/10/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 19/10/09 al 25/10/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 02/11/09 al 08/11/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 16/11/09 al 22/11/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 30/11/09 al 06/12/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 14/12/09 al 20/12/09 Hora: De 19:30 a 21:30 Del 11/01/10 al 17/01/10 Hora: De 19:30 a 21:30 GRUPO: Grupo de TEORIA de CONTROL DE ACCIONAMIENTOS ELEC. (883857) Calendario del grupo Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9

9 CLASES DEL PROFESOR: SIMON SEMPERE, VICENTE Del 28/09/09 al 22/01/10 Hora: De 11:15 a 12:15 AULA 1.4 PLANTA BAJA Miércoles Del 28/09/09 al 22/01/10 Hora: De 11:15 a 12:15 AULA 1.4 PLANTA BAJA Viernes Del 28/09/09 al 22/01/10 Hora: De 09:00 a 10:00 AULA 1.4 PLANTA BAJA Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 9