Informació general


Tipus d'assignatura: Obligatòria

Coordinador: Julián Horrillo Tello

Trimestre: Tercer trimestre

Crèdits: 6

Professorat: 

Salvador Alepuz Menéndez

Competències


Competències específiques
  • CE22: Conèixer les aplicacions de l'electrònica de potència.

  • CE24: Capacitar per dissenyar sistemes electrònics analògics, digitals i de potència.

Descripció


L’assignatura Electrònica de Potència té com a finalitat la capacitació dels estudiants del Grau Enginyeria en Electrònica Industrial i Automàtica per tal que siguin capaços d’entendre, interpretar i realitzar càlculs en els circuits més bàsics d’Electrònica de Potència, en les seves quatre conversions (CC/CC, CA/CC, CC/CA, CA/CA), a banda de distinguir entre els diferents dispositius electrònics dins d’aquesta disciplina. Es considerarà només el règim permanent, el règim transitori no serà objecte d’estudi. També es presentaran les aplicacions més habituals.

 

Resultats d'aprenentatge


  1. Identifica i descriu els tipus de conversió de potència i els circuits que els realitzen.
  2. Identifica i valora els semiconductors de potència en funció de les seves característiques.
  3. Calcula les magnituds elèctriques dels circuits d'electrònica de potència.
  4. Dimensiona motor i convertidor en un accionament mitjançant un motor d'inducció.
  5. Identifica els elements que configuren un convertidor de freqüència i valora les seves prestacions.

Metodologia de treball


L’assignatura consta de 4 hores setmanals de classes presencials a l’aula i 2 hores setmanals de pràctiques de laboratori. El treball a l’aula es basarà en classes on el professor explicarà els conceptes teòrics, la resolució de problemes i, ocasionalment, la resolució col·laborativa d’exercicis per part dels estudiants. També introduirà les pràctiques, que es desenvoluparan en grups petits en el laboratori.

Les sessions de pràctiques seran d'assistència obligatòria i es realitzaran en grups de 15-20 estudiants, dividits en equips de treball de 2- 3 alumnes que realitzaran el treball indicat en el corresponent guió de pràctiques, en el laboratori de Màquines Elèctriques i/o Control.

Els estudiants disposaran de la documentació necessària per a seguir l’assignatura.

Està programada fora de l’aula la realització d’un treball de temàtica afí a l’assignatura.

Els estudiants, a més, hauran de dedicar un temps addicional, no presencial, a la resolució d’exercicis, elaboració d’informes de les pràctiques de laboratori i preparació de les proves escrites.

 

Continguts


 

Títol contingut 1: INTRODUCCIÓ A L’ELECTRÒNICA DE POTÈNCIA.

Descripció

L’Electrònica de Potència dins de l’Electrònica Industrial

Electrònica de Potència vs. Electrònica de Senyal

Interruptor ideal

Utilitat i aplicacions

 

Títol contingut 2: DISPOSITIUS.

Descripció

Díode. Tiristor. TRIAC. GTO. BJT. MOSFET. IGBT.

Aspectes tecnològics i principi de funcionament dels components

Components passius L i C. Operació transitòria.

Criteris de selecció de components

Disipació tèrmica

Fòrmules de càlcul per Electrònica de Potència.

Harmònics.

 

Títol contingut 3: CONVERSIÓ CC/CC.

Descripció

Convertidors CC/CC sense i amb aïllament per a fonts d’alimentació commutades. Operació en règim permanent. Funció de transferència.

Convertidors CC/CC per a control de motors de corrent continu (trossejadors). Tipus de convertidors. Operació en 1, 2 i 4 quadrants. Funció de transferència en règim permanent.

Convertidors CC/CC simètrics per a fonts d’alimentació commutades. Topologies i operació en règim permanent.

 

Títol contingut 4: CONVERSIÓ CA/CC.

Descripció

Sistema elèctric. Xarxa trifàsica i monofàsica.

Tipus de rectificadors. Mitja ona i ona completa. Monofàsics i trifàsics. No controlats, semicontrolats i totalment controlats.

Operació amb diferents tipus de càrrega.

 

Títol contingut 5: CONVERSIÓ CC/CA.

Descripció

Tipus d’inversors. Autònoms i no autònoms. Monofàsics i trifàsics.

Estratègies de commutació. Quadrada, cancel·lació de tensió, PWM.

Anàlisi del harmònics.

 

Títol contingut 6: CONVERSIÓ CA/CA.

Descripció

Convertidors CA/CA directes. Cicloconvertidor, control de fase, control de seqüència, convertidor matricial.

Convertidors CA/CA indirectes. Circuit intermig de corrent i de tensió.

Convertidors de freqüència. Aplicacions amb motors d’inducció controlats amb convertidors de freqüència.

 

Activitats d'aprenentatge


Amb l’objectiu de recollir evidència de l’assoliment dels resultats de l’aprenentatge imprescindibles per superar l’assignatura, es realitzaran les següents activitats de caràcter avaluatiu:

Activitat avaluativa 1: Prova parcial escrita (Ex1).

Descripció

Prova escrita (examen) d'avaluació dels continguts desenvolupats en els temes 1 al 3.

Material de suport

Apunts i col·lecció de problemes.

Bibliografia.

Lliurable i vincles amb l’avaluació

Resolució de la prova.

Vincles amb els resultats de l’aprenentatge

Evidència de l’assoliment dels resultats de l’aprenentatge 1-, 2- i 3-.

 

Activitat avaluativa 2: Prova parcial escrita (Ex2).

Descripció

Prova escrita (examen) d'avaluació dels continguts desenvolupats en els temes 4 al 6.

Material de suport

Apunts i col·lecció de problemes.

Bibliografia.

Lliurable i vincles amb l’avaluació

Resolució de la prova.

Vincles amb els resultats de l’aprenentatge

Evidència de l’assoliment dels resultats de l’aprenentatge 1-, 3-, 4- i 5-.

 

Activitat avaluativa 3: Pràctiques de Laboratori (P).

Descripció

Observacions, mesures i càlculs de diverses experiències fetes en el laboratori de Màquines Elèctriques i/o de Control. Eventualment, simulacions de circuits.

Material de suport

Guions de pràctiques.

Material i instrumentació de laboratori (hardware i software).

Campus Virtual.

Lliurable i vincles amb l’avaluació

Eventualment, informe previ de cada sessió pràctica.

Informe posterior de cada sessió pràctica.

Vincles amb els resultats de l’aprenentatge

Evidència de l’assoliment dels resultats de l’aprenentatge 1-, 2-, i 3-.

 

Activitat avaluativa 4: Treball (T)

Descripció

Aquesta activitat, que consisteix en la realització d’un treball, es realitza de forma individual o eventualment en grup.

En aquesta activitat se simularà amb ordinador algun dels circuits que són objecte d’estudi en l’assignatura, tema proposat pel professor.

Caldrà elaborar un informe i fer una presentació del treball.

Material de suport

Enunciat de l’activitat.

Apunts de l’assignatura.

Bibliografia.

Programa de simulació PSIM.

Manual del software PSIM.

Lliurable i vincles amb l’avaluació

Informe, fitxers de simulació i presentació del treball.

Objectius específics

Atès que el tema cada treball estarà particularitzat per a cada estudiant o grup, es tindran evidències de l’assoliment dels resultats d’aprenentatge 1- i 3-, i eventualment de 2-, 4- o 5.

Evidència de que l’estudiant pugui transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat (CB. 4).

 

Normes de realització de les activitats

Tota la informació sobre les activitats a realitzar estarà publicada a l’ecampus.

Per a cada activitat s’informarà de la normativa a seguir i de les condicions particulars que les regeixin, amb antelació suficient.

A les proves escrites els professor subministrarà un formulari. L'estudiant sols necessitarà d'estris per escriure i una calculadora.

Cadascuna de les pràctiques de laboratori necessitarà d'un informe (fet pel grup), el qual es lliurarà al professor, en general, a l’acabar la sessió de pràctiques. L’informe serà avaluat i en un termini aproximat d'una setmana. Eventualment caldrà lliurar, a l’inici de la pràctica, un informe previ.

El treball serà anunciat i organitzat a principi de curs.

No s’acceptaran lliuraments fora dels terminis establerts ni a través de mitjans no previstos, excepte en casos de força major.

Sistema d'avaluació


La qualificació final ordinària (QFO) de l’assignatura es calcula de la següent manera:

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

Notes mínimes:

Ex1 i Ex2: 3,0

P: 5,0

T: 4,0

En cas que alguna de les qualificacions de les activitats Ex1 i Ex2 estigui per sota de la nota mínima corresponent, la qualificació final ordinària (QFO) de l’assignatura quedarà limitada a 5,0.

En cas que alguna de les qualificacions de les activitats P i T estigui per sota de la nota mínima corresponent, la qualificació final ordinària (QFO) de l’assignatura quedarà limitada a 5,0.

Totes les activitats són de realització obligatòria. En cas que no es realitzi alguna de les activitats, la qualificació final ordinària (QFO) de l’assignatura serà NP.

En cas de no superar l’assignatura en l’avaluació ordinària, hi haurà una sessió de recuperació extraordinària de les activitats Ex1 i Ex2, en forma d’un examen (ExR) de la totalitat de continguts de l’assignatura. La qualificació d’aquesta recuperació (ExR) substituirà a la de les activitats Ex1 i Ex2 dins de l’avaluació de l’assignatura, tal com s’indica a la fórmula a continuació, sempre que sigui superior. Les activitats P i T no són recuperables.

La qualificació final extraordinària (QFE) de l’assignatura es calcula de la següent manera:

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

En cas que la qualificació de l’examen ExR estigui per sota de 3,0, la qualificació final extraordinària (QFE) de l’assignatura quedarà limitada a 5,0.

En cas que alguna de les qualificacions de les activitats P i T estigui per sota de la nota mínima corresponent, la qualificació final extraordinària (QFE) de l’assignatura quedarà limitada a 5,0.

Bibliografia


Bàsic

S. Alepuz i R. Safont. Apunts d’Electrònica de Potència. ESUPT Tecnocampus.

S. Alepuz. Pràctiques d’Electrònica de Potència. ESUPT Tecnocampus.

S. Alepuz. Col·lecció de problemes d’Electrònica de Potència. ESUPT Tecnocampus.

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

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

Complementary

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

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