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ELECPOT - Electrónica de Potencia - PDF
ELECPOT - Electrónica de Potencia
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María Jesús Díaz Vázquez
1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: EUPMT - Escuela Universitaria Politécnica de Mataró EUPMT - Escuela Universitaria Politécnica de Mataró GRADO EN INGENIERÍA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL Y AUTOMÁTICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) 6 Idiomas docencia: Catalán Profesorado Otros: Segon quadrimestre: SALVADOR SIMON ALEPUZ MENENDEZ - A Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 1. CEE4: Conocimiento aplicado de electrónica de potencia. 2. CEE6: Capacidad para diseñar sistemas electrónicos analógicos, digitales y de potencia. Transversales: 3. TRABAJO EN EQUIPO: Ser capaz de trabajar como miembro de un equipo interdisciplinar ya sea como un miembro más, o realizando tareas de dirección con la finalidad de contribuir a desarrollar proyectos con pragmatismo y sentido de la responsabilidad, asumiendo compromisos teniendo en cuenta los recursos disponibles. Metodologías docentes La asignatura consta de tres horas semanales de clases presenciales en el aula y dos horas quincenales 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 desarrollaran en el laboratorio. Está programada fuera del aula la realización de un trabajo de temática afín a la asignatura. Los estudiantes, además, deberán 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. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Al acabar la asignatura, el estudiante o estudianta debe ser capaz de: - Identificar y describir los tipos de conversión de potencia y los circuitos que los realizan. - Identificar y valorar los semiconductores de potencia en función de sus características. - Calcular las magnitudes eléctricas de los circuitos de electrónica de potencia. - Dimensionar motor y convertidor en un accionamiento mediante un motor de inducción. - Identificar los elementos que configuran un convertidor de frecuencia y valorar sus prestaciones. - Saber trabajar en equipo, como un miembro más del equipo o asumiendo tareas de dirección, para desarrollar proyectos con pragmatismo, responsabilidad y compromiso, considerando los recursos disponibles. 1 / 9
2 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 40h 26.67% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 12h 8.00% Horas actividades dirigidas: 8h 5.33% Horas aprendizaje autónomo: 90h 60.00% 2 / 9
3 Contenidos INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DE POTENCIA Dedicación: 11h Grupo grande/teoría: 4h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 3h La Electrónica de Potencia dentro de la Electrónica Industrial Electrónica de Potencia vs. Electrónica de Señal Interruptor ideal Utilidad y aplicaciones Examen parcial 1 Prácticas de laboratorio DISPOSITIVOS Dedicación: 30h Grupo grande/teoría: 8h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Actividades dirigidas: 1h Aprendizaje autónomo: 17h 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. Examen parcial 1 Prácticas de laboratorio 3 / 9
4 CONVERSIÓN CC/CC Dedicación: 32h Grupo grande/teoría: 8h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 18h 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). Tipos de convertidores. Operación en 1, 2 i 4 cuadrantes. Función de transferencia en régimen permanente. Convertidores CC/CC simétricos para fuentes de alimentación conmutadas. Topologias y operación en régimen permanente. Examen parcial 1 Prácticas de laboratorio CONVERSIÓN CA/CC Dedicación: 28h Grupo grande/teoría: 8h Aprendizaje autónomo: 18h Sistema eléctrico. Red trifásica y monofásica. Tipos de rectificadores. Media onda y onda completa. Monofásicos y trifásicos. No controlados, semicontrolados y totalmente controlados. Operación con diferentes tipos de carga. Examen parcial 2 4 / 9
5 CONVERSIÓN CC/CA Dedicación: 25h Grupo grande/teoría: 6h Aprendizaje autónomo: 17h Tipos de inversores. Autónomos y no autónomos. Monofásicos y trifásicos. Estrategias de conmutación. Cuadrada, cancelación de tensión, PWM. Análisis de los armónicos. Examen parcial 2 CONVERSIÓN CA/CA Dedicación: 24h Grupo grande/teoría: 6h Actividades dirigidas: 1h Aprendizaje autónomo: 17h Convertidores CA/CA directos. Cicloconvertidor, 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. Examen parcial 2 5 / 9
6 Planificación de actividades EXAMEN PARCIAL 1 Dedicación: 28h Aprendizaje autónomo: 26h Prueba escrita de evaluación de los contenidos desarrollados en la primera mitad del curso Enunciado de la prueba Resolución de la prueba. Cuando se publican las notas, también se publica la solución. El resultado de la actividad se incorporará a la evaluación de la asignatura con un valor del 40% de la nota final. Al finalizar la actividad, el estudiante debe ser capaz de: Explicar conceptos teóricos correspondientes a los temas 1 al 3. Resolver ejercicios correspondientes a los temas 1 al 3. EXAMEN PARCIAL 2 Dedicación: 28h Aprendizaje autónomo: 26h Prueba escrita de evaluación de los contenidos desarrollados en la segunda mitad del curso Enunciado de la prueba Resolución de la prueba. Cuando se publican las notas, también se publica la solución. El resultado de la actividad se incorporará a la evaluación de la asignatura con un valor del 40% de la nota final. Al finalizar la actividad, el estudiante debe ser capaz de: Explicar conceptos teóricos correspondientes a los temas 4 al 6. Resolver ejercicios correspondientes a los temas 4 al 6. RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS Dedicación: 20h Actividades dirigidas: 4h Aprendizaje autónomo: 16h propuestos 6 / 9
7 Colección de ejercicios Apuntes, libros y otro material de soporte Generalmente estos ejercicios se resolverán fuera del aula. Alguno de ellos será resuelto por los estudiantes dentro del aula, de forma individual o colaborativa, y expuesto en la pizarra. Esta actividad no contribuirá directamente a la nota del curso. Así mismo, su realización será muy útil para la preparación de les pruebas escritas. Al finalizar la actividad, el estudiante debe ser capaz de Resolver ejercicios relacionados con los contenidos de la asignatura. PRÁCTICAS DE LABORATORIO Dedicación: 24h Grupo pequeño/laboratorio: 12h Aprendizaje autónomo: 12h Habrá que realizar experimentos en el laboratorio relacionados con los contenidos de la asignatura, según un guión proporcionado por el profesor, y redactar un informe posterior con los resultados de las medidas realizadas i las conclusiones del estudiante. Eventualmente también habrá que redactar un informe previo. Eventualmente se puede hacer examen de esta actividad. Esta actividad se realiza, en general, en grupos de 2 personas. Guiones de las prácticas proporcionados por el profesor. Eventualmente, informe previo de cada sesión práctica. Informe posterior de cada sesión práctica. Para ser evaluado de la asignatura se debe haber realizado esta actividad. Esta actividad representa un 10% de la nota final de la asignatura. Al finalizar la actividad, el estudiante debe ser capaz de Utilizar el material de laboratorio, obtener medidas, realizar cálculos con las medidas tomadas y extraer conclusiones. 7 / 9
8 TRABAJO Dedicación: 14h Grupo grande/teoría: 2h Aprendizaje autónomo: 10h Esta actividad, que consiste en la realización de un trabajo, se realiza en grupo. En esta actividad se deberá realizar una búsqueda de información sobre algún/os circuito/os o sistema/s relacionados con la asignatura, habrá que entender su funcionamiento y, eventualmente, simularlo. El tema será propuesto por el profesor. Habrá que elaborar un informe del trabajo. Enunciado de la actividad. Apuntes de la asignatura. Otro material de soporte (libros, web,..) Programa de simulación (PSIM, u otros, de descarga libre) El estudiante y/o el grupo de trabajo tendrá que entregar un informe escrito. Se valorará especialmente el trabajo en grupo. El estudiante y/o el grupo de trabajo también deberá entregar los ficheros de simulación generados para la realización del trabajo, si se ha realizado alguna simulación. Para ser evaluado de la asignatura debe entregarse esta actividad. Esta actividad representa un 10% de la nota final de la asignatura. De este 10%, un 5% será directamente atribuible a la valoración de la consecución de la competencia genérica. Al finalizar la actividad, el estudiante debe ser capaz de e Analizar y calcular circuitos y sistemas en el ámbito de la asignatura. Trabajar en grupo. 8 / 9
9 Sistema de calificación La calificación final será la media ponderada de les calificaciones de las actividades evaluables mencionadas. Examen parcial 1, 40%. Examen parcial 2, 40%. Prácticas de laboratorio, 10%, realización obligatoria., 10%, realización obligatoria. No se establecen condiciones de nota mínima en ninguna de las actividades. Normas de realización de las actividades Para cada actividad se informará de la normativa a seguir y de las condiciones particulares que las rigen. No se aceptaran actividades fuera de las fechas de entrega establecidas. Bibliografía Básica: N. Mohan, W. Robbins, T. Undeland. Power electronics: converters, applications and design. 3a. Regne Unit: Wiley, ISBN M. Rashid. Electrónica de potencia: circuitos, dispositivos y aplicaciones. 3. Mexico: Pearson, ISBN Complementaria: A. Barrado, A. Lázaro. Problemas de electrónica de potencia. 1. Espanya: Pearson, ISBN S. Martínez, J. A. Gualda. Electrónica de potencia: componentes, tipologías y equipos. 1. Espanya: Paraninfo, ISBN / 9
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