Guía dcente de la asignatura CURSO 2014-15 Asignatura Materia Módul Titulación Plan ELECTRÓNICA DE POTENCIA PARA APLICACIONES EN SISTEMAS ELÉCTRICOS Tecnlgía Electrónica MATERIAS ESPECÍFICAS Grad en Ingeniería Eléctrica Códig Perid de impartición Cuatrimestral (Q5) Tip/Carácter Obligatria Nivel/Cicl Grad Curs 3º Crédits ECTS Lengua en que se imparte Prfesr/es respnsable/s Dats de cntact (E-mail, teléfn ) Hrari de tutrías Departament 6 ECTS Españl Jsé Manuel Gnzález de la Fuente Jsé Juli Buey Cuesta (Prácticas de labratri) j_m_gnz@tele.uva.es Tf: 983 42 3491 Pr determinar Tecnlgía Electrónica 1. Situación / Sentid de la Asignatura 1.1 Cntextualización La asignatura se dedica al estudi de las aplicacines de la electrónica de ptencia al camp de la Ingeniería Eléctrica. Cada vez en mayr medida, ls sistemas eléctrics van utilizand más equips electrónics para realizar tareas de regulación y cnversión de la energía eléctrica que tradicinalmente desarrllaban máquinas eléctricas. La utilización de equips electrónics frece frente a las anterires ventajas evidentes, cm pueden ser: - Respuesta más rápida, cntrlable y estable. - Ausencia de vibracines. - Mejr mantenimient. - Mayr fiabilidad. - Ausencia de arc eléctric y sus prblemas asciads (perturbación electrmagnética). Ls equips electrónics estudiads se dedicarán, en general a: - Regular la energía eléctrica (tant CC cm CA). - Transfrmar la energía eléctrica de CC a CA y viceversa. - Mdificar las características de la energía eléctrica (amplitud, frecuencia, númer de fases, etc). La electrónica de ptencia encuentra sus camps de aplicación más frecuentes en el ámbit de la energía eléctrica en ls siguientes: - Mejra de las redes de transprte. - Enlaces en cntinua entre sistemas eléctrics de ptencia. - Acndicinamient de redes (cmpensación de reactiva, armónics). - Cnexión de centrales de energía alternativa a la red. - Cntrl de mtres. - Cargadres de baterías. - Cntrl de tracción de vehículs eléctrics, etc. 1 de 8
1.2 Relación cn tras materias Se incluyen en este apartad las relacines más significativas entre la asignatura Electrónica de Ptencia y el rest que cmpnen el plan de estudis. N se incluirán, aunque existan, relacines puntuales pc significativas. ASIGNATURAS PREVIAS ÚTILES PARA ELECTRÓNICA DE POTENCIA: Matemáticas III: Transfrmada de Laplace. Series y transfrmada de Furier Electrtecnia: Análisis de circuits. Respuesta transitria. Análisis en frecuencia de ls circuits de alterna. Sistemas trifásics equilibrads. Principis básics de transfrmadres. Principis básics de máquinas rtativas. Fundaments de Electrónica. El did, el transistr y sus aplicacines. Fundaments de Autmática. Cncepts básics de sistemas de cntrl. Realimentación negativa. ASIGNATURAS SIMULTÁNEAS ÚTILES PARA ELECTRÓNICA DE POTENCIA: Máquinas eléctricas I: Transfrmadres. Máquinas asíncrnas. Máquinas de crriente cntinua ASIGNATURAS POSTERIORES RELACIONADAS CON ELECTRÓNICA DE POTENCIA: Electrónica industrial para aplicacines en sistemas eléctrics: Aplicacines en la industria, en el transprte y en la distribución de energía eléctrica de ls cnvertidres electrónics de ptencia. Aplicación de ls cnvertidres de ptencia en sistemas de energía alternativa. Sistemas de transprte de tracción eléctrica: Autmóvil eléctric. Tracción ferrviaria. Accinamients eléctrics: Mtres eléctrics. Pares mtres. Aplicacines: Bmbas, ventiladres. 1.3 Prerrequisits N se han establecids prerrequisits para la asignatura Electrónica de ptencia para aplicacines en sistemas eléctrics per se recmienda haber cursad previamente las asignaturas Fundaments de Electrónica y Electrtecnia. 2 de 8
2. Cmpetencias Esta asignatura cntribuye el desarrll de las siguientes cmpetencias: 2.1 Generales CG5: Capacidad para aprender y trabajar de frma autónma. CG8: Capacidad para aplicar ls cncimients a la práctica. CG9: Capacidad para trabajar en equip de frma eficaz. CG14: Capacidad de evaluar. 2.2 Específicas CE25: Cncimient aplicad de electrónica de ptencia 3. Objetivs Se han establecid para la asignatura ls siguientes bjetivs generales: Expresar y cmparar el principi de funcinamient de ls dispsitivs electrónics de ptencia. Interpretar la dcumentación técnica relacinada cn ls semicnductres de ptencia. Identificar y valrar las distintas cnfiguracines de cnvertidres de ptencia. Describir las aplicacines típicas de ls cnvertidres de ptencia. Aplicar técnicas de mdelad y simulación de cnvertidres electrónics de ptencia. 4. Tabla de dedicación del estudiante a la asignatura ACTIVIDADES PRESENCIALES HORAS ACTIVIDADES NO PRESENCIALES HORAS Clases teóric-prácticas (T/M) 32 Estudi y trabaj autónm individual 65 Clases prácticas de aula (A) 14 Estudi y trabaj autónm grupal 25 Labratris (L) 14 Seminaris (S) 0 Ttal presencial 60 Ttal n presencial 90 3 de 8
5. Blques temátics 1 Blque 1: Electrónica de Ptencia para aplicacines en sistemas eléctrics a. Cntextualización y justificación Carga de trabaj en crédits ECTS: 6 La asignatura se estructura en un únic blque temátic dedicad al estudi integral de ls cnvertidres electrónics de ptencia en sus distints aspects: Cnfiguracines. Análisis de su funcinamient. Simulación. Semicnductres de ptencia empleads. Aplicacines de ls cnvertidres en el ámbit de ls Sistemas Eléctrics. La asignatura cntribuye a desarrllar de manera fundamental la cmpetencia específica CE25: Cncimient aplicad de electrónica de ptencia del plan de estudis, desde su carácter de asignatura bligatria. Pdrá prfundizarse en el desarrll de esta cmpetencia cursand la asignatura ptativa Electrónica industrial para aplicacines en sistemas eléctrics, a la que esta asignatura sirve de base. b. Objetivs de aprendizaje Relacinads cn ls aspects generales de la asignatura: Describir ls camps de aplicación de la electrónica de ptencia. Recrdar las características de funcinamient de ls semicnductres de ptencia. Elegir el semicnductr más adecuad para cada tip de cnvertidr. Relacinads cn ls distints tips de cnvertidres. Recncer las diferentes cnfiguracines de ls cnvertidres. Describir el funcinamient de las distintas cnfiguracines. Analizar las diferentes tplgías de ls cnvertidres. Cmparar y elegir en cada situación la cnfiguración más adecuada. Dimensinar ls elements cnstitutivs de ls cnvertidres. Simular el funcinamient de ls cnvertidres. Relacinads cn las aplicacines de la Electrónica de Ptencia en ls sistemas eléctrics. Describir el funcinamient de ls equips. Interpretar ls catálgs cmerciales. 4 de 8
c. Cntenids 1.- Intrducción a la Electrónica de Ptencia. Generalidades. Aspects generales de ls sistemas electrónics de ptencia. Ls cnvertidres electrónics de ptencia. Clasificación. Simulación de cnvertidres electrónics de ptencia. Dispsitivs semicnductres de ptencia. Pls de ptencia. Recrdatri de cncimients necesaris para la asignatura. 2.- Cnvertidres CC/CC. Intrducción. El cnvertidr reductr. El cnvertidr elevadr. Otras cnfiguracines. Aplicacines de ls cnvertidres CC/CC. 3.- Cnvertidres CA/CC. Intrducción. Rectificadres n cntrlads. Rectificadres cntrlads. Aplicacines de ls cnvertidres CA/CC. 4.- Cnvertidres CC/CA. Intrducción. Inversr de nda cuadrada. Inversr mdulad pr anch de puls. Aplicacines de ls cnvertidres CC/CA. 5.- Cnvertidres CA/CA. Intrducción. Cntrladres de tensión alterna. Aplicacines de ls cnvertidres CA/CA. d. Métds dcentes MÉTODOS DOCENTES OBSERVACIONES Lección magistral Reslución de prblemas Aprendizaje cperativ. 5 de 8
e. Plan de trabaj El blque se rganizará en ls siguientes temas: Tema Títul del tema Tería (hras) Aula (hras) Labratri (hras) 1 Intrducción a la Electrónica de Ptencia 6 4 4 2 Cnvertidres CC/CC 6 3 2 3 Cnvertidres CA/CC 6 3 6 4 Cnvertidres CC/CA 6 3 2 5 Cnvertidres CA/CA 4 1 0 Repas/Ajuste calendari 2 0 0 Evaluación cntinua 2 0 0 TOTAL 32 14 14 La rganización semanal de las actividades presenciales será la siguiente: Semana Cntenids Tería (h) Aula (h) Labratri (h) 1 - Presentación de la asignatura. TEMA 1: INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA - Aspects generales de ls sistemas electrónics de ptencia. - Ls cnvertidres electrónics de ptencia. Clasificación. - Intrducción a las prácticas de aula. 2 - Dispsitivs Semicnductres de ptencia. Pls de ptencia (I). - Prblemas de Semicnductres (aula). 3 - Dispsitivs Semicnductres de ptencia. Pls de ptencia (II). - Recrdatri de cncimients necesaris para la asignatura. - Prblemas de Semicnductres y recrdatri (aula). - Simulación de cnvertidres electrónics de ptencia (I) (Lab). 4 TEMA 2: CONVERTIDORES CC/CC - Intrducción. - El cnvertidr reductr. - Presentación de trabajs: Prblemas de Semicnductres (aula). 5 - El cnvertidr elevadr. - Otras cnfiguracines. - Prblemas de Cnvertidres CC/CC (aula). - Simulación de cnvertidres electrónics de ptencia (II) (Lab). 6 - Aplicacines de ls cnvertidres CC/CC. - Prblemas de Cnvertidres CC/CC (aula). - Práctica de cnvertidres CC/CC (Lab) 6 de 8
7 TEMA 3: CONVERTIDORES CA/CC - Intrducción. - Rectificadres n cntrlads. - Presentación de trabajs: Prblemas de cnvertidres CC/CC (aula). 8 - Rectificadres cntrlads. - Examen parcial 1. - Prblemas de cnvertidres CA/CC (aula). 9 - Aplicacines de ls cnvertidres CA/CC. - Prblemas de cnvertidres CA/CC (aula). - Práctica de cnvertidres CA/CC N-Cntr. (Lab) 10 TEMA 4: CONVERTIDORES CC/CA - Intrducción. - Inversres de nda cuadrada. - Presentación de trabajs: Prblemas de cnvertidres CA/CC (aula). - Práctica de cnvertidres CA/CC Cntr. (Lab) 11 - Inversres mdulads pr anch de puls. - Prblemas de cnvertidres CC/CA (aula). 12 - Aplicacines de ls cnvertidres CC/CA. - Prblemas de cnvertidres CC/CA (aula). - Práctica de cnvertidres CA/CC Hardware (Lab) 13 AJUSTE: - Examen parcial 2. - Tería: Sesines de ajuste de crngrama. - Presentación de trabajs: Prblemas de cnvertidres CA/CC (aula). 14 TEMA 5: CONVERTIDORES CA/CA - Intrducción. - Cntrladres de tensión alterna. 15 - Aplicacines de ls cnvertidres CA/CA. - Prblemas de cnvertidres CA/CA (aula). - Práctica de cnvertidres CC/CA (Lab) 3 1 0 3 1 0 2 0 2 TOTAL 32 14 14 f. Evaluación ACTIVIDAD PESO EN LA NOTA FINAL OBSERVACIONES Entrega de ejercicis 15% Cuatr entregas: Temas 1, 2, 3 y 4. Exámenes parciales 25% Labratri 10% Examen Ordinari 50% Examen Extrardinari 50% Ds exámenes: - Parcial 1: Temas 1 y 2 (Semana 8). - Parcial 2: Temas 3 y 4 (Semana 13). 7 de 8
g. Bibligrafía básica D.W. Hart. Electrónica de Ptencia Pearsn Educación, S.A., Madrid, 2001. M.H. Rashid. Electrónica de Ptencia: Circuits, dispsitivs y aplicacines Tercera Edición. Pearsn Educación, S.A., Méxic, 2004. h. Bibligrafía cmplementaria S. Martínez, J.A. Gualda. Electrónica de Ptencia: Cmpnentes, tplgías y equips Internacinal Thmsn Editres Spain Paraninf, S.A., Madrid, 2006. N. Mhan., T.M. Undeland, W.P. Rbbins. Electrónica de Ptencia: Cnvertidres, aplicacines y diseñ Tercera Edición. Mc Graw Hill. J. Ureña y trs. Electrónica de Ptencia Servici de publicacines de la Universidad de Alcalá de Henares, 1999. i. Recurss necesaris - Página de MOODLE de la asignatura. - Sftware libre de simulación (LT-Spice) 6. Tempralización (pr blques temátics) BLOQUE TEMÁTICO CARGA ECTS PERIODO PREVISTO DE DESARROLLO Electrónica de Ptencia para aplicacines en sistemas eléctrics 6 Cuatrimestre (5Q) 7. Tabla resumen de ls instruments, prcedimients y sistemas de evaluación/calificación ACTIVIDAD PESO EN LA NOTA FINAL OBSERVACIONES Entrega de ejercicis 15% Labratri 10% Exámenes 75% (Exámenes parciales 25% + Examen final 50%) 8. Cnsideracines finales 8 de 8