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Información general

Tipo de asignatura: obligatoria

Coordinador: Julián Horrillo Tello

trimestre: Tercer trimestre

Créditos: 6

Profesorado: 

Salvador Alepuz Menéndez

Competencias

Competencias específicas

  • CE22: Conocer las aplicaciones de la electrónica de potencia.

  • CE24: Capacitar para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia.

Descripción

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

  1. Identifica y describe los tipos de conversión de potencia y los circuitos que los realizan.
  2. Identifica y valora los semiconductores de potencia en función de sus características.
  3. Calcula las magnitudes eléctricas de los circuitos de electrónica de potencia.
  4. Dimensiona motor y convertidor en un accionamiento mediante un motor de inducción.
  5. Identifica los elementos que configuran un convertidor de frecuencia y valora sus prestaciones.

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 15-20 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.

Los estudiantes dispondrán de la documentación necesaria para seguir la asignatura.

Está programada fuera del aula la realización de un trabajo de temática afín a la asignatura.

Los estudiantes, además, tendrán que 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.

Descripción

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.

Descripción

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.

Descripción

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). Tipo de convertidores. Operación en 1, 2 y 4 cuadrantes. Función de transferencia en régimen permanente.

Convertidores CC / CC simétricos para fuentes de alimentación conmutadas. Topologías y operación en régimen permanente.

 

Título contenido 4: CONVERSIÓN CA / CC.

Descripción

Sistema eléctrico. Red trifásica y monofásica.

Tipo 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.

Descripción

Tipo de inversores. Autónomos y no autónomos. Monofásicos y trifásicos.

Estrategias de conmutación. Cuadrada, cancelación de tensión, PWM.

Análisis del armónicos.

 

Título contenido 6: CONVERSIÓN CA / CA.

Descripción

Convertidores CA / CA directos. Cicloconvertidores, 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

Con el objetivo de recoger evidencia del logro de los resultados del aprendizaje imprescindibles para superar la asignatura, se realizarán las siguientes actividades de carácter evaluativo:

Actividad evaluativa 1: Prueba parcial escrita (Ex1).

Descripción

Prueba escrita (examen) de evaluación de los contenidos desarrollados en los temas 1 al 3.

Material de apoyo

Apuntes y colección de problemas.

Bibliografía.

Entregable y vínculos con la evaluación

Resolución de la prueba.

Vínculos con los resultados del aprendizaje

Evidencia de la consecución de los resultados del aprendizaje 1-, 2- y 3-.

 

Actividad evaluativa 2: Prueba parcial escrita (Ex2).

Descripción

Prueba escrita (examen) de evaluación de los contenidos desarrollados en los temas 4 al 6.

Material de apoyo

Apuntes y colección de problemas.

Bibliografía.

Entregable y vínculos con la evaluación

Resolución de la prueba.

Vínculos con los resultados del aprendizaje

Evidencia de la consecución de los resultados del aprendizaje 1-, 3-, 4- y 5-.

 

Actividad evaluativa 3: Prácticas de Laboratorio (P).

Descripción

Observaciones, medidas y cálculos de diversas experiencias realizadas en el laboratorio de Máquinas Eléctricas y / o de Control. Eventualmente, simulaciones de circuitos.

Material de apoyo

Guiones de prácticas.

Material e instrumentación de laboratorio (hardware y software).

Campus virtual.

Entregable y vínculos con la evaluación

Eventualmente, informe previo de cada sesión práctica.

Informe posterior de cada sesión práctica.

Vínculos con los resultados del aprendizaje

Evidencia de la consecución de los resultados del aprendizaje 1-, 2-, y 3-.

 

Actividad evaluativa 4: Trabajo (T)

Descripción

Esta actividad, que consiste en la realización de un trabajo, se realiza de forma individual o eventualmente en grupo.

En esta actividad se simulará con ordenador alguno de los circuitos que son objeto de estudio en la asignatura, tema propuesto por el profesor.

Habrá elaborar un informe y hacer una presentación del trabajo.

Material de apoyo

Enunciado de la actividad.

Apuntes de la asignatura.

Bibliografía.

Programa de simulación PSIM.

Manual del software PSIM.

Entregable y vínculos con la evaluación

Informe, archivos de simulación y presentación del trabajo.

Objetivos específicos

Dado que el tema cada trabajo estará particularizado para cada estudiante o grupo, se tendrán evidencias de la consecución de los resultados de aprendizaje 1- y 3-, y eventualmente de 2-, 4- o 5.

Evidencia de que el estudiante pueda transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado (CB. 4).

 

Normas de realización de las actividades

Toda la información sobre las actividades a realizar estará publicada en ecampus.

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.

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 será evaluado y en un plazo aproximado de una semana. Eventualmente deberá entregar, al inicio de la práctica, un informe previo.

El trabajo será anunciado y organizado a principio de curso.

No se aceptarán entregas fuera de los plazos establecidos ni a través de medios no previstos, excepto en casos de fuerza mayor.

Sistema de evaluación

La calificación final ordinaria (QFO) de la asignatura se calcula de la siguiente manera:

QFO = Ex1 0,35 + Ex2 0,35 + P 0,2 + T 0,1

Notas mínimas:

Ex1 y EX2: 3,0

P: 5,0

T: 4,0

En caso de que alguna de las calificaciones de las actividades Ex1 y Ex2 esté por debajo de la nota mínima correspondiente, la calificación final ordinaria (QFO) de la asignatura quedará limitada a 5,0.

En caso de que alguna de las calificaciones de las actividades P y T esté por debajo de la nota mínima correspondiente, la calificación final ordinaria (QFO) de la asignatura quedará limitada a 5,0.

Todas las actividades son de realización obligatoria. En caso de que no se realice alguna de las actividades, la calificación final ordinaria (QFO) de la asignatura será NP.

En caso de no superar la asignatura en la evaluación ordinaria, se realizará una sesión de recuperación extraordinaria de las actividades Ex1 y Ex2, en forma de un examen (ExR) de la totalidad de contenidos de la asignatura. La calificación de esta recuperación (ExR) sustituirá a la de las actividades Ex1 y Ex2 dentro de la evaluación de la asignatura, tal y como se indica en la fórmula a continuación, siempre que sea superior. Las actividades P y T no son recuperables.

La calificación final extraordinaria (QFE) de la asignatura se calcula de la siguiente manera:

QFE = ExR 0,7 + P 0,2 + T 0,1

En caso de que la calificación del examen ExR esté por debajo de 3,0, la calificación final extraordinaria (QFE) de la asignatura quedará limitada a 5,0.

En caso de que alguna de las calificaciones de las actividades P y T esté por debajo de la nota mínima correspondiente, la calificación final extraordinaria (QFE) de la asignatura quedará limitada a 5,0.

Bibliografía

Básico

S. Alepuz y R. Safont. Apuntes de Electrónica de Potencia. ESUPT Tecnocampus.

S. Alepuz. Prácticas de Electrónica de Potencia. ESUPT Tecnocampus.

S. Alepuz. Colección de problemas de Electrónica de Potencia. ESUPT Tecnocampus.

Power electronics: converters, applications and design, N. Mohan, W. Robbins, T. Undeland, Ed. Wiley, 3ª ed., 2002. ISBN: 9780471226932. Reino Unido

Electrónica de potencia: Circuitos, dispositivos y aplicaciones, M. Rashid, Ed. Pearson, 3ª ed., 2004. ISBN: 9789702605324. Mexico.

Complementario

Problemas de electrónica de potencia. A. Barrado, A. Lázaro, Ed. Pearson, 1ª ed., 2007. ISBN: 9788420546520. España.

Electrónica de potencia: componentes, tipologías y equipos. S. Martínez, JA Gualda, Ed. Paraninfo, 1ª ed. 2006. ISBN: 9788497323970. España.