Electrotecnia 2

PROGRAMA DOCENTE DE ELECTROTECNIA II
Código da materia
Nome da materia
Tipo materia (libre elección, optativa, obrigatoria, troncal)
Alumnos novos
Alumnos totais
Créditos aula/grupo (A)
Créditos laboratorio/grupo (L)
Créditos prácticas/grupo (P)
Número grupos Aula
Número grupos Laboratorio
Número grupos Prácticas
Anual /Cuatrimestral
Departamento
Área de coñecemento
Nome profesor/a
Andrés Elías Feijóo Lorenzo
Código
176
304100525
Electrotecnia II
Obrigatoria
15
15
16,5
3
0
1
1
0
Anual
Enxeñería Eléctrica
Enxeñería Eléctrica
Créditos
Lugar e Horario Tutorías
(indicando A, L ou P)
16,5 A+3 L
Despacho: 11:00-13:00 lunes,
martes y miércoles
TEMARIO
Lugar: docencia teórica (teoría y problemas en el aula asignada para tal propósito, generalmente el
seminario de Electrotecnia, y las prácticas en los laboratorios docentes)
Docencia teórica:
Tema 1: Métodos generales de análisis de circuitos eléctricos
1. Análisis mediante ecuaciones circulares.
1.1. Análisis por lazos básicos de un circuito.
1.1.1. Matriz de conexión lazos-ramas.
1.1.2. Impedancias propias y mutuas de lazo básico.
1.2. Análisis por mallas de un circuito plano.
1.2.1. Matriz de conexión mallas-ramas.
1.2.2. Impedancias operacionales propias y mutuas de malla.
2. Análisis mediante ecuaciones nodales.
2.1. Análisis por cortes básicos de un circuito.
2.1.1. Concepto de tensión de corte.
2.1.2. Análisis de un circuito por el método de los grupos de corte.
2.1.3. Matriz de conexión ramas-grupos de corte.
2.1.4. Admitancias operacionales propias y mutuas de los grupos de corte.
2.1.5. Planteamiento directo de las ecuaciones de cortes básicos.
2.2. Análisis por nudos de un circuito.
2.2.1. Matriz de conexión ramas-nudos.
2.2.2. Admitancias operacionales propias y mutuas de los nudos.
3. Teorema de Tellegen.
Tema 2: Variables de estado
1. Definiciones.
2. Aplicación a la resolución de circuitos eléctricos.
Tema 3: Circuitos con parámetros distribuidos
1. La línea eléctrica como circuito de parámetros distribuidos.
1.1. Ecuaciones y resolución en régimen estacionario.
1.2. Ondas móviles: onda incidente y reflejada.
Tema 4: Transformación de variables eléctricas trifásicas
3. Componentes simétricas.
2.1. Teorema de Fortescue.
2.2. Componentes simétricas de las tensiones e intensidades en dispositivos trifásicos.
2.3. Determinación de la potencia compleja a partir de las componentes simétricas.
4. Transformación de Park.
2.1. Matriz de transformación.
2.2. Transformación de tensiones, intensidades e impedancias en dispositivos eléctricos.
2.3. Determinación de la potencia compleja a partir de la transformación de Park.
Tema 5: Modelado de dispositivos eléctricos no lineales
1. Dispositivos electrónicos de potencia.
1.1. Rectificadores e inversores.
1.2. Compensadores de energía reactiva.
2. Fuentes de potencia.
2.1. Generadores eléctricos.
2.1.1. Gneradores asíncronos.
2.1.2. Generadores síncronos.
2.1.3. Cargas que se comportan como fuentes de potencia.
3. Modelado de otros dispositivos eléctricos.
3.1. Cargas dependientes de la tensión.
Tema 6: Análisis de circuitos no lineales en régimen estacionario sinusoidal
1. Circuitos con presencia de fuentes de potencia.
1.1. Aplicación de los algoritmos de Gauss y Newton a su resolución.
2. Análisis armónico de circuitos.
2.1. Series de Fourier y espectros de frecuencia.
2.2. El algoritmo armónico iterativo (IHA).
Tema 7: Resolución de regímenes transitorios y dinámicos
1. Transformaciones de Laplace y Fourier en circuitos lineales.
2. Métodos numéricos en circuitos eléctricos no lineales.
2.1. Métodos de Euler, Runge-Kutta y predictor-corrector.
3. Métodos numéricos aplicados a la simulación de máquinas eléctricas en régimen dinámico.
3.1. Escalas de tiempos.
3.2. Máquinas asíncronas.
3.3. Máquinas síncronas.
3.3.1. Modelos trifásicos.
3.3.2. Utilización de la transformación de Park.
3.3.3. Modelos monofásicos equivalentes síncronos, transitorios y subtransitorios.
3.3.4. Criterio de la igualdad de áreas.
Tema 8: Medición y calibración eléctricas
1. Nociones sobre metrología y calibración eléctrica.
1.1. Nociones básicas.
1.2. Incertidumbre y tolerancia.
1.2.1. Conceptos de incertidumbre y tolerancia.
1.2.2. Relación entre la incertidumbre y los estimadores estadísticos.
1.2.3. Cálculo de la incertidumbre. Recomendaciones CIPM.
1.2.4. Criterio de rechazo de Chauvenet.
1.3. Trazabilidad de medidas e instrumentos.
1.3.1. Concepto de trazabilidad.
1.3.2. Compatibilidad e intercomparaciones.
1.4. Metrología eléctrica.
1.4.1. Métodos para la medida de tensiones, intensidades, resistencias, reactancias y
capacidades.
2. Adquisición de datos.
2.1. Teoría del muestreo.
2.2. Filtrado de señales.
2.2.1. Teoría de la aproximación.
2.2.2. Filtros paso bajo de Butterworth y Chebycheff.
2.2.3. Transformaciones de frecuencia: diseño de filtros paso alto, paso banda y rechazo de
banda.
Tema 9: Calidad de onda
1. Armónicos en redes eléctricas.
1.1. Efectos de los armónicos en la red eléctrica.
1.2. Normativas para el control de armónicos.
1.3. Filtrado de armónicos.
1.3.1. Circuitos resonantes.
1.3.1.1. Resonancia serie.
1.3.1.2. Resonancia paralelo.
1.3.2. Criterios de diseño de filtros de corriente alterna.
1.3.3. Filtros sintonizados y filtros paso banda.
1.4. Subarmónicos e interarmónicos.
2. Variaciones de frecuencia.
3. Variaciones lentas de tensión.
3.1. Cargas causantes de variaciones lentas de tensión.
3.2. El flicker.
3.3. Normativa relacionada con el flicker en redes eléctricas.
4. Otras causas que afectan a la calidad de onda.
4.1. Huecos de tensión, microcortes y desequilibrios de tensión.
5. Definición de potencias y factor de potencia en presencia de armónicos.
Tema 10: Electrotecnologías
1. Hornos de resistencias.
2. Conducción directa.
3. Inducción electromagnética e histéresis dieléctrica.
4. Radiaciones infrarroja y ultravioleta.
5. Conducción eléctrica en gases, arco eléctrico y plasma.
6. Láser y haz de electrones.
7. Aplicación de la electricidad en el filtrado.
Temas de prácticas de laboratorio:
1. Parámetros distribuidos.
2. Análisis de Fourier.
3. Circuitos no lineales en régimen estacionario sinusoidal.
4.
5.
6.
7.
Métodos numéricos en la simulación de circuitos eléctricos lineales.
Métodos numéricos en la simulación de circuitos eléctricos no lineales.
Métodos numéricos en la simulación de modelos dinámicos de máquinas eléctricas.
Calidad de onda.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. H. P. Hsu: Análisis de Fourier, Addison Wesley Iberoamericana, 1987 (temas 6 y 8).
2. Laboratorio de Electrotecnia y Redes Eléctricas-Universidad de Vigo: Análisis de redes
eléctricas, Tórculo Artes Gráficas, S. A. L., 1995.
3. V. M. Parra, J. Ortega, A. Pastor y A. Pérez-Coyto: Teoría de circuitos, UNED, 1981.
4. G. C. Temes y J. W. LaPatra: Introduction to circuit synthesis and design, McGraw-Hill, Inc.,
1977.
5. UNESA. Comité de Distribución. Comisión Técnica. Grupo de trabajo Calidad de Onda: Guía
sobre la calidad de onda en las redes eléctricas, Editado por UNESA.
MÉTODO DOCENTE
Los métodos a utilizar son: pizarra, proyector, ordenador portátil. Las clases teóricas y de
problemas se llevarán a cabo mediante su utilización.
SISTEMA DE EVALUACIÓN
Se realizarán dos exámenes parciales, en febrero y en junio. El aprobar estos exámenes permitirá
liberar las partes correspondientes en el examen final de junio.
Vigo, 9 de julio de 2003
Andrés Elías Feijóo Lorenzo