Créditos LRU/ECTS teóricos: 3/2,5. Créditos LRU/ECTS prácticos: 3/2,5 CURSO: 2º CUATRIMESTRE: 1º CICLO: 2º

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1 FICHA DE ASIGNATURAS DE INGENIERO EN ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA PARA GUÍA DOCENTE. EXPERIENCIA PILOTO DE CRÉDITOS EUROPEOS. UNIVERSIDADES ANDALUZAS DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA NOMBRE: Aplicaciones Industriales de la Electrónica de Potencia CÓDIGO: 1243 AÑO DE PLAN DE ESTUDIO: 1998 TIPO (troncal/obligatoria/optativa) : Obligatoria Créditos totales (LRU/ECTS):6/5 Créditos LRU/ECTS teóricos: 3/2,5 Créditos LRU/ECTS prácticos: 3/2,5 CURSO: 2º CUATRIMESTRE: 1º CICLO: 2º DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES NOMBRE: José Antonio Sánchez Castillejo. Profesor Asociado. CENTRO/DEPARTAMENTO: Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Elec. ÁREA: Electrónica. Nº DESPACHO: E-10 jasanchez@uco.es TF: URL WEB: DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. DESCRIPTOR Variadores de velocidad, aplicaciones en la iluminación, Inducción, Optimización de redes eléctricas 2. SITUACIÓN 2.1. PRERREQUISITOS: No existe ningún tipo de requisito en los actuales Planes de estudio CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: Asignatura obligatoria correspondiente a la especialidad de Ingeniero en Electrónica Industrial y Automática RECOMENDACIONES: Tener unos conocimientos básicos de Electrónica de Potencia y haber cursado la asignatura de Electrónica Industrial de 1 er curso 3. COMPETENCIAS 3.1. COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS: - Capacidad de análisis y síntesis - Toma de decisiones - Trabajo en equipo

2 3.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS: Cognitivas (Saber): - Redacción e interpretación de documentación técnica - Conocimientos de tecnología, componentes y materiales Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): - Resolución de problemas - Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica - Redacción e interpretación de documentación técnica Actitudinales (Ser): - Aprendizaje autónomo - Trabajo en equipo 4. OBJETIVOS Dotar a los alumnos de los conocimientos específicos sobre la aplicación de circuitos y sistemas electrónicos de potencia en ámbitos de aplicación tales como la industria, en la generación, en el transporte y en la distribución de energía eléctrica, mostrando en cada caso los principios esenciales, requerimientos técnicos y normativa relacionados con cada aplicación así como los criterios para utilizar soluciones electrónicas que contribuyan a mejorar la calidad. Se analizan con detalle aquellos fenómenos no deseables producidos la utilización de dispositivos electrónicos, tales como la generación de armónicas, el deterioro del factor de potencia y las perturbaciones electromagnéticas, etc. Adicionalmente ampliar los conocimientos sobre componentes y convertidores electrónicos de potencia, basado en el desarrollo de los bloques temáticos, con el fin de proporcionar los conocimientos y el saber hacer ajustados a las necesidades que demanda la sociedad actual, capacitando al alumno con las competencias precisas para el ejercicio profesional conveniente y competitivo.

3 5. METODOLOGÍA NÚMERO DE HORAS DE TRABAJO DEL ALUMNO: SEGUNDO SEMESTRE: Nº de Horas: Clases Teóricas*: 21 Clases Prácticas*: 21 Exposiciones y Seminarios*: 10 Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales): A. Colectivas*: B. Individuales: 6 Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor*: 8 B) Sin presencia del profesor: 13 (búsqueda información.) Otro Trabajo Personal Autónomo: A. Horas de estudio: 30 B. Preparación de Prácticas: 10 C. Elaboración de memorias de Prácticas: 10 Realización de Exámenes: A) Examen escrito: 4 B) Exámenes orales (control del Trabajo Personal): 6. TÉCNICAS DOCENTES (señale con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de su asignatura. Puede señalar más de una. También puede sustituirlas por otras): Sesiones académicas teóricas X Exposición y debate: X Tutorías especializadas: X Sesiones académicas prácticas Visitas y excursiones: Controles de lecturas X obligatorias: X

4 DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN: Sesiones académicas teóricas. Estas sesiones tienen por objeto desarrollar el programa de la asignatura, repartido de modo equilibrado. Los contenidos teóricos se facilitarán al alumno días antes de su desarrollo en clase, permitiendo su estudio previo. Esta metodología docente facilita la comprensión y asimilación de los mismos. Seminarios. Se realizarán diversas sesiones de exposición para presentar herramientas y medios a emplear en las actividades de trabajo del alumno (instrumental de laboratorio, software de simulación, software para la realización y presentación de trabajos, etc.). Sesiones académicas prácticas. Realización de prácticas de laboratorio divididas en montajes de circuitos y en simulaciones por ordenador, llevando a la práctica los contenidos teóricos y desarrollando competencias cognitivas, instrumentales y actitudinales. Para el desarrollo de estas sesiones el alumno deberá realizar los cálculos necesarios para el diseño de los circuitos de cada práctica, así como su implementación (por simulación y de prototipos). Una vez implementados, se accede al laboratorio para la toma y registro de datos. La enseñanza y el aprendizaje teórico-práctico dotan al alumno de los conocimientos y habilidades necesarios para la aplicación de circuitos y sistemas electrónicos de potencia en el ámbito del suministro eléctrico, objeto de la asignatura. Las clases prácticas estarán orientadas en primer lugar a mostrar al alumno los tipos de perturbaciones electromagnéticas presentes en las redes eléctricas y su mitigación mediante diferentes topologías de la electrónica de potencia. Para ello se utilizarán herramientas como PSIM, Matlab, y la Power System Blockset. Trabajos. Además habrá que realizar un trabajo sobre una Auditoria de calidad de suministro eléctrico. Para ello se realizarán diversas sesiones prácticas con los analizadores disponibles en el laboratorio, con el fin de que el alumno se familiarice con ellos. El trabajo contemplará el tratamiento de los ficheros de datos, así como la emisión de un informe de cumplimiento según la normativa vigente. Exposición y debate de trabajos. La exposición y el debate de trabajos realizados por alumnos al resto de la clase permite desarrollar competencias actitudinales, de saber hacer y cognitivas al enfrentarse a problemas reales, y en los que para su resolución ha de realizar búsqueda y consulta bibliográfica, soluciones comerciales, I+D+I dentro del marco de la asignatura. 7. BLOQUES TEMÁTICOS (dividir el temario en grandes bloques temáticos; no hay número mínimo ni máximo) Unidad temática 1.- Aplicación de la electrónica de potencia al suministro eléctrico. Unidad temática 2.- Otras aplicaciones industriales de la electrónica de potencia. 8. BIBLIOGRAFÍA 8.1 GENERAL Antonio Moreno-Muñoz, Power Quality, Mitigation Technologies in a Distributed Environment. Springer Verlag 2007, ISBN: ESPECÍFICA

5 La bibliografía específica, será facilitada durante el periodo lectivo, ya que por la dispersión de los temas considerados no existe bibliografía que abarque la totalidad de los mismos. Math H. J. Bollen, Understanding Power Quality Problems : Voltage Sags and Interruptions Wiley-IEEE Press 1999 IEEE recommended practice for powering and grounding sensitive electronic equipment. IEEE Std Rev. Power System Engineering Committee of the IEEE Industrial Applications Society, USA B. Sorensen, Renewable Energy. Academic Press, Muhammad Rashid (Ed.). Power Electronics Handbook. Academic Press. ISBN: B.K. Bose, Power Electronics and Variable Frequency Drives. Technology and Applications. IEEE PRESS Miller, T.J.E. (1982). Reactive power control in electric systems. J.Wiley Arrillaga, J. (1994). Armónicos en sistemas de potencia. S. Publicaciones Universidad de Cantabria. 9. TÉCNICAS DE EVALUACIÓN (enumerar, tomando como referencia el catálogo de la correspondiente Guía Común) Examen teórico escrito Trabajos de prácticas. Valoración de trabajos y exposiciones realizadas Se valorará la asistencia a clases y a las sesiones presenciales. Criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso): La evaluación y calificación de las competencias trabajadas durante el curso se realizará a partir de las técnicas de evaluación según los siguientes coeficientes: Examen teórico escrito (teoría y problemas): 50% Memorias de prácticas: 30% Valoración de trabajos y exposiciones realizadas: 20% La calificación mínima en los exámenes será de 4,0 puntos para poder aplicar los coeficientes. El número máximo de faltas a las sesiones prácticas es de 1. Las partes de evaluación superadas se mantendrán sólo durante las convocatorias del presente curso académico.

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7 Distribuya el número de horas que ha respondido en el punto 5 en 20 semanas para una asignatura semestral y 40 para una anual 10. ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana) SEMANA Nº de horas de Nº de horas Nº de horas AAD Nº de horas Nº de horas Nº de horas Exámenes Temas del temario a tratar sesiones Teóricas sesiones prácticas Exposiciones y seminarios presenciales: Problemas Visita y excursiones Tutorías especializadas Control de lecturas obligatorias Segundo Semestre 1ª Semana 1, ,5 1 2ª Semana 1,5 2 0,5 2 3ª Semana 1,5 2 0,5 3 4ª Semana 1, ª Semana 1,5 2 0,5 5 6ª Semana 1,5 2 0,5 6 7ª Semana 1,5 2 0,5 6 8ª Semana 1,5 2 0,5 7 9ª Semana 1,5 2 0,5 8 10ª Semana 1, ª Semana 1,5 2 0, ª Semana 1,5 2 0, ª Semana 1,5 2 0, ª Semana 1,5 4 0, ª Semana 16ª Semana 17ª Semana 4 18ª Semana 19ª Semana 20ª Semana

8 11. TEMARIO DESARROLLADO (con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada tema) Unidad temática 1.- Aplicación de la electrónica de potencia al suministro eléctrico. En este bloque se trabajarán las siguientes competencias: Cognitivas (Saber): - Conocimientos de tecnología, componentes y materiales Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): - Resolución de problemas - Redacción e interpretación de documentación técnica Actitudinales (Ser): - Aprendizaje autónomo 1. Calidad de la energía eléctrica Antecedentes y generalidades Origen y clasificación de las perturbaciones en la red eléctrica Variación de frecuencia: origen y efectos Variación lenta de tensión Fluctuaciones de tensión y parpadeos Huecos y cortes breves Impulsos de tensión Distorsión armónica 1.9. Desequilibrio de tensión Valores de referencia y normativa. 2. Revisión de los circuitos de C.A. trifásicos La red de alimentación Definición de magnitudes en C.A Respuesta de elementos pasivos Potencia en Sistemas trifásicos equilibrados de C.A. senoidal Régimen permanente de C.A. no senoidal Potencia en sistemas de C.A. no senoidal. 3. Compensación de potencia reactiva en redes no distorsionadas Conceptos básicos de circuitos de c.a Potencia en circuitos de c.a. senoidal Compensación de potencia reactiva Cálculo de necesidades 3.5. Equipos de compensación de reactiva 3.6. Compensadores estáticos: TCR, TSC, FC-TCR, TSC-TCR Aplicaciones para sistemas FACTS 4. Introducción a la fiabilidad de sistemas Fiabilidad como función aleatoria.

9 4.2. Tiempo medio entre fallos 4.3. Disponibilidad 4.4. Modelo de tasa de fallo y reparación Fiabilidad de sistemas no reparables Combinación serie, paralelo: redundancia activa y secuencial 4.7. Fiabilidad de sistemas reparables Ejemplos 5. Alimentación de cargas críticas Cargas críticas, requerimientos generales Particularidades de la alimentación de S.I Sistemas de corrección específicos Sistemas de corrección universales 5.5. Sistemas de alimentación ininterrumpida Criterios de selección Alternativas funcionales de un S.A.I Topologías complejas: redundancia. 6. Sistemas estáticos de alimentación ininterrumpida Bloques de un S.A.I Baterías: alternativas, comparación Dimensionamiento de baterías de acumuladores para SAI Cargadores de baterías Inversor Conmutador a red Aspectos avanzados. 7. Protección contra sobretensiones transitorias Generalidades y normativa Dispositivos basados en Varistores Dispositivos híbridos Filtros EMI Sugerencias para la selección. 8. Reacción de la electrónica de potencia en la red eléctrica Naturaleza de las perturbaciones Generación de armónicos por cargas no lineales Cuantificación y parámetros de medida de los armónicos Efectos de los armónicos Normativa relativa a las perturbaciones en la red. 9. Compensación de armónicos Modelo de red, resonancia Resonancia en instalaciones industriales Filtros de potencia pasivos Filtros de rechazo y de absorción Filtros activos: serie, derivación Concepto de UPFQ. 10. Corrección en el convertidor electrónico de potencia.

10 10.1. Filtros de entrada al equipo electrónico Filtros en c.c Soluciones M.A.I. para la rectificación Topologías monofásica: reductor, elevador, elevador-reductor Topologías trifásicas Soluciones integradas comerciales Unidad temática 2.- Otras aplicaciones de la electrónica de potencia. En este bloque se trabajarán las siguientes competencias: Cognitivas (Saber): - Conocimientos de tecnología, componentes y materiales Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): - Resolución de problemas - Redacción e interpretación de documentación técnica Actitudinales (Ser): - Aprendizaje autónomo 11. Aplicaciones térmicas Conversión de energía eléctrica en térmica Equipos electrónicos asociados a un horno eléctrico Caldeo por resistencia, por arco, por inducción, por microondas Equipos electrónicos asociados a las técnicas de soldadura eléctrica Soldadura eléctrica por arco y por resistencia. 12. Aplicaciones para el ahorro energético Demanda energética y medio ambiente Aplicaciones a las energías renovables Soluciones para generación eólica Soluciones para generación solar fotovoltaica Balastos electrónicos para una iluminación eficiente. PRACTICAS DE LABORATORIO En este bloque se trabajarán las siguientes competencias: Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): - Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica - Redacción e interpretación de documentación técnica Actitudinales (Ser): - Trabajo en equipo Practica 1.- Técnicas de Modulación de anchura de impulso. Convertidor CC/CA monofásico en puente

11 Conocimientos de las técnicas MAI de un solo pulso por semiperiodo. Estudio de formas de onda significativas del montaje. Practica 2.- Técnicas de Modulación de anchura de impulso. Convertidor CC/CA monofásico en puente Conocimientos de las técnicas MAI senoidal y senoidal modificada. Estudio de formas de onda significativas del montaje. Practica 3.- Sistemas de Alimentación Ininterrumpida. Realizar un análisis comparativo de la fiabilidad de diversas topologías de S.A.I. Practica 4.- Convertidores de Frecuencia, Variadores. Introducción a los variadores de velocidad. Parámetros de configuración Puesta de manifiesto del comportamiento de las magnitudes de tensión y corriente en función de la regulación de frecuencia efectuada. Practica 5.- Convertidores CA/CA. Simulación con Orcad Pspice. Métodos de control por ángulo de fase para convertidores CA/CA. Puesta de manifiesto del comportamiento de las magnitudes de tensión y corriente en función de la regulación efectuada. Practica 6.- Efectos de los convertidores electrónicos sobre la red de alimentación. Estudio de las perturbaciones provocadas en la red de alimentación por los convertidores electrónicos. 12. MECANISMOS DE CONTROL Y SEGUIMIENTO (al margen de los contemplados a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura):

12 ANEJO I Cr LRU 2º= 72 Cr LRU AIEPI= 6 Cr ECTS AIEP = (6/72)*60=5 Horas= (6/72)*1600=133, CRÉDITO ECTS COMPONENTE LRU (nº cred. LRUx10) 70% 30% Clases Teóricas Seminarios Clases Prácticas, Exposiciones de incluyendo trabajos por los prácticas de estudiantes campo Excursiones y prácticas de visitas laboratorio Tutorías prácticas colectivas asistenciales Elaboración de trabajos prácticos con presencia del profesor Todas ellas en la proporción establecida en el Plan de Estudios RESTO (hasta completar el total de horas de trabajo del estudiante) Realización de Actividades Académicas Dirigidas sin presencia del profesor Otro Trabajo Personal Autónomo (entendido, en general, como horas de estudio, Trabajo Personal...) Tutorías individuales Realización de exámenes