Departamento: Ingeniería Electrónica y Automática
Área de Conocimiento: Tecnología Electrónica
Contenidos:
- Unidad didáctica nº1: Fuentes de alimentación electrónicas.
- Unidad didáctica nº2: Control electrónico de motores eléctricos.
- Unidad didáctica nº3: Convertidores en sistemas fotovoltaicos.
Créditos:6,00
Créditos teóricos:4,50
Créditos prácticos:1,50
Cuatrimestre:Segundo
Fecha de inicio: 21 de Febrero de 2011
Fecha de finalización de primera convocatoria: 10 de Junio de 2011
Fecha de finalización de segunda convocatoria: 10 de Septiembre de 2011
Plazas por Universidad:10
Sistema de Evaluación:
- Acceso a la plataforma (módulo de contenidos, glosario, utilización de enlaces web y bibliografía complementaria) 10%
- Entrega actividades propuestas, ejercicios clase, resúmenes, actividades on-line…: 50%
- Participación en foros y chat 20%
- Ejercicios de autoevaluación tipo test de cada una de las lecciones programadas 20%
Responsable de la Asignatura:Juan Domingo Aguilar Peña
E-mail del Responsable:jaguilar@ujaen.es
Profesores que la imparten:Juan Domingo Aguilar Peña
Titulaciones a las que se dirige:
- Ingeniería Industrial.
- Ingeniería en Organización Industrial.
- Ingeniería de Telecomunicaciones.
- Ingeniería Técnica Industrial: Electricidad y Electrónica Industrial.
- Ingeniería Técnica de Telecomunicación (especialidad de sistemas).
- Ingeniería Electrónica.
- Ingeniería Técnica y Superior en Informática.
- Ingeniería en Electrónica y Automática.
Prerrequisitos/Recomendaciones:Asignatura dirigida a los alumnos de las diversas ramas de Ingeniería, se recomienda haber cursado alguna asignatura de electrónica analógica general, y tener algo de conocimientos del simulador de circuitos eléctricos y electrónicos Pspice u otro similar
Objetivos:
- Conocer, identificar y diseñar los bloques de una fuente de alimentación regulada con elementos discretos . Diseñar una fuente de alimentación regulada con circuito integrado lineal
- Conocer, comprender y analizar las principales configuraciones de potencia de convertidores dc-dc y sus formas de onda principales.
- Identificar los diferentes tipos de motores corriente continua. Comparar y analizar los principales convertidores aplicados al control de motores cc. Analizar el diagrama de bloques del sistema de control realimentado.
- Conocer los tipos de motores corriente alterna y su principio de funcionamiento. Comprensión de los métodos y circuitos de potencia de control de un motor corriente alterna.
- Analizar el papel que desempeñan los convertidores estáticos en una instalación de energía solar fotovoltaica. Comprender la necesidad de utilización de un regulador en sistemas fotovoltaicos autónomos y describir su funcionamiento
- Analizar el funcionamiento de un sistema FV en el punto de máxima potencia y conocer algunos de los algoritmos de control empleados
- Distinguir las configuraciones típicas de inversores autónomos y no autónomos
Temario:Unidad didáctica nº 1 Fuentes de alimentación electrónicas
- Lección 1.- Fuentes reguladas.
Introducción (Rectificación y filtrado). Fuentes estabilizadas. Principio de regulación. Fuente regulada (serie, paralelo, diagrama de bloques, diseño, curva SOA, protección a cortocircuitos). Fuente de alimentación regulada con circuitos integrados lineales
- Lección 2.- Fuentes conmutadas.
Convertidores conmutados, idea básica. Filtrado de la tensión de salida. Topologías básicas (Buck,Boost, Buck-Boost). Circuitos integrados de control PWM. Lazo de control.
- Actividad (A1) Fuentes Reguladas
- Actividad (A2) Fuente regulada con circuito integrado
- Actividad (A3) Fuentes conmutadas: Configuraciones básicas.
Unidad didáctica nº 2 Control electrónico de motores
- Lección 3.- Conceptos motores
Introducción. Principio de funcionamiento. Constitución . Clasificación. Motores DC. Motores AC: Síncronos, asíncronos. Motor universal. Arranque
- Lección 4.-Control electrónico de motores cc
- Lección 5.- Control electrónico de motores ca
- Actividad (A4) Problemas control electrónico motores CC
- Actividad (A5) Resumen control electrónico motores CA
Unidad didáctica nº 3 convertidores en sistemas fotovoltaicos
- Lección 6.- Conceptos sobre sistemas fotovoltaicos
Introducción. Sistema fotovoltaico. La célula solar. El generador fotovoltaico. Acumuladores.
- Lección 7.- Reguladores.
Introducción. Voltajes de regulación. Regulador serie y paralelo. Otras funciones asociadas. Selección de la tensión de regulación. Diodos de bloqueo.
- Lección 8.- Inversores en instalaciones de energía solar fotovoltaica.
Introducción. Seguidores del punto máximo de potencia. Configuración y principios de funcionamiento. Inversores conmutados por red. Inversores autoconmutados. Rendimiento y otras características. Inversores autónomos. Inversores conectados a red. Modelos comerciales y aplicaciones. Modelo
- Actividad (A6) Resumen comentado artículos sobre obtención del punto de máxima potencia y configuración y evolución de los inversores
Bibliografía:Básica
- Segui Chilet y otros; Fuentes de alimentación lineales ( análisis, diseño y simulación). Universidad Politécnica de Valencia. SPUPV 93.736. 1993.
- Hart.D, Electrónica de Potencia. Prentice hall 2000.
- Carcerá, G at al; Conversores conmutados: Circuitos de potencia y control SPUPV 98.122.
- J.Fraile. Máquinas eléctricas. McGrawHill. 2003. 5ª Edición.
- M,H.Rashid; Electrónica de Potencia.. Ed. Prentice hall.
Ampliación
- Varios autores. Fundamentos, dimensionado y aplicaciones de la energía solar fotovoltaica. Ed. Ciemat. Avd. Complutense 22. 28040 Madrid. 2002.
- Lorenzo,E; Electricidad solar. Ingeniería de los sistemas fotovoltaicos. Progensa.
- Fisher, M.J. Power Electronics. 1991 PWS-KENT.
- Mohan,N;Undeland,J;Robbins,L; Power electronics converter application and desing. Jhon Wiley & Sons.
- Aguilar,J.D;Domenech,A;Garrido,J; Simulación electrónica con Pspice. Ed: RAMA. 1995.
Libros de características de fabricante:
- National Power Ics Databook. National Semiconductor http://www.national.com
- SGS-Thomson: Databook y notas de aplicación.
- Linear & Switching Voltage Regulator Handbook (On semiconductor http://www.onsemi.com)
Software utilizado
- Pspice http://www.orcad.com (utilizaremos la versión de evaluación de orcad 9.1)
- Mathcad Explorer 8. http://www.mathsoft.com. (Mathcad Explorer es una versión de libre utilización que permite visualizar y modificar los ficheros con la limitación de que no se puede salvar las modificaciones).
Recursos on line
- Página personal del Profesor Aguilar http://voltio.ujaen.es/jaguilar
- http://www.powerdesigners.com/
- http://www.pspice.com/
- Interactive Power Electronics Seminar (iPES). http://www.ipes.ethz.ch/
- Cálculo on-line de fuentes conmutadas ( didáctico)http://henry.fbe.fh-darmstadt.de/
- International rectifier: (My Power home) http://www.irf.com/ (diseño on-line)
- National semiconductor ( Webench. Simulación on-line) http://www.national.com/
- http://www.onsemi.com/
- http://www.teccor.com/
Tutorías:El alumno debe entender esta plataforma como una herramienta para el aprendizaje, donde encontrará los fundamentos teóricos básicos, ejemplos, ejercicios, foros de debate, etc.Algunas de la herramientas que se utilizan son:
- Correo electrónico: permite la comunicación dentro de la plataforma y es muy adecuado para hacer consultas de forma personalizada.
- Foro: al ser los mensajes públicos, sirve para plantear temas de interés general, habilitándose uno para cada unidad didáctica, la participación y las respuestas dadas en el foro por los propios alumnos puntuará.
- Chat: posibilita comunicarse y “charlar” en tiempo real, tanto acerca de temas propuestos por los alumnos como acerca de otros planteados y planificados por el profesor. Se realizarán varias sesiones coincidiendo con el inicio y final del curso junto con los dias previstos de consulta y debate de cada una de las actividades planteadas.
- Tablón de anuncios: esta herramienta permite una comunicación rápida, directa y efectiva entre el tutor y los alumnos, pues cada vez que el alumno se conecta a la plataforma podrá ver en una pequeña pantalla la última información colgada por el profesor.