programa Electronica de potencia

UNIVERSIDAD POPULAR AUTÓNOMA DEL ESTADO DE PUEBLA
DEPARTAMENTO DE INGENIRÍA INDUSTRIAL Y TECNOLOGÍA DE LA
INFORMACIÓN
(Facultad de Electrónica)
I. Datos Generales
Departamento:
Nivel:
Período:
Nombre de la Asignatura:
Clave de la Asignatura:
Nombre del Profesor y Correo
Electrónico:
Total de horas:
Electrónica
Licenciatura
PRIMAVERA 2010
Electrónica de Potencia
58430
Dr. En C. Aurelio Horacio Heredia Jiménez
[email protected]
64 HRS. / 32 Sesiones teóricas/ 32 sesiones de
laboratorio
II. Marco de Referencia
2.1 Relación de la materia con otras asignaturas.
Prerrequisitos:
Análisis de Circuitos
Simultáneas:
(no toman asignaturas simultáneas)
Posteriores:
Conversión Electromecánica
2.2 Relación de la asignatura con el perfil de egreso
Conoce la estructura y funcionamiento básico de los dispositivos electrónicos de potencia
Diseña, implementa sistemas electrónicos de potencia.
Diseña, implementa y administra sistemas de mantenimiento industrial.
Selecciona, instala y pone en marcha maquinaria y equipo industrial
III. Propósitos del curso
3.1. Objetivos generales del curso
El alumno aprenderá las características de una señal eléctrica; semiconductores de
potencia, circuitos de disparo, asilamiento, control de CA por fase integral; convertidores
CA/CD no controlados y controlados; convertidores CD/CD; convertidores CD/CA
monofásicos y trifásicos
3.2. Objetivos particulares del curso
Los alumnos:
• Conocerán e identificaran los dispositivos electrónicos de potencia
• Conocerán como responden los circuitos a un estimulo eléctrico
• Aplicarán los principios de análisis de circuitos
• Conocerán la metodología para el diseño de circuitos de control
• Aplicará los dispositivos electrónicos para el control en sistemas industriales
IV. Normatividad del curso
• Al comienzo del curso los alumnos formularán sus expectativas. Durante el desarrollo del curso
se realizarán 3 exámenes escritos, prácticas de laboratorio en donde se valuará el desempeño
del estudiante, para las prácticas de laboratorio los alumnos formaran equipos de 4 integrantes.
3 Exámenes parciales 30%
• Trabajos de investigación 10%
• Practicas y reporte…………30%
• Otros (Asistencia y Participación)……………….10%
• (Proyecto Final)…….20%
V. Contenidos Temáticos
TEMAS Y SUBTEMAS
1. Introducción a la teoría de la electrónica de potencia
1.1 Historia de la electrónica de potencia.
1.2 Aplicaciones de la electrónica de potencia.
1.3 Dispositivos semiconductores de potencia.
1.4 Características de control de los dispositivos de potencia.
1.5 Tipos de circuitos de electrónica de potencia.
2. Dispositivos de estado sólido de potencia
2.1 Diodos de potencia de recuperación rápida.
2.2 Aplicaciones de circuitos con diodos de potencia.
2.3 Modelo Spice del diodo de potencia.
2.4 Transistores de potencia tipo BJT.
2.5 Transistores de potencia tipo MOSFET.
2.6 Transistores de potencia tipo SIT.
2.7 Transistores de potencia tipo IGBT.
2.8 Aplicaciones de circuitos con transistores de potencia.
2.9 Modelo Spice del transistor de potencia.
2.10 Activación y protección del tiristor en aplicaciones de potencia.
2.11 Modelo Spice para el tiristor.
3. Pulsadores, inversores y convertidores
3.1 Circuitos pulsadores con tiristores.
3.2 Diseño de un circuito pulsador.
3.3 Inversores monofásicos.
3.4 Inversores trifásicos.
3.5 Inversores resonantes.
3.6 Convertidores resonantes.
4. Fuentes de poder
4.1 Características generales de una fuente de poder.
4.2 Fuentes de poder de cd.
4.3 Fuentes de poder de ca.
4.4 Conversiones multietapa.
4.5 Acondicionamiento del factor de potencia.
4.6 Consideraciones magnéticas.
5. Control de velocidad de motores
5.1 Control I-V de armadura de motor de CD mediante tiristores.
5.2 Control de Velocidad Monofásica para motor de CD.
5.3 Manejo trifásico para motores de CD.
5.4 Control de motor de CD mediante modulación de ancho de pulso.
5.6 Control de motores de inducción (CA).
5.7 Control de motores síncronos (CA).
VI. Evaluación
Tipos de evaluación
Evaluación Diagnóstica Mensual
Evaluación Formativa
Evaluación Sumativa
Criterios Cuantitativos
Asistencia y Participación en clase 10%
Evaluación Mensual (3) 30%
Practicas de Laboratorio y Reporte 30%
Trabajo de Investigación 10%
Proyecto Final 20%
Total 100%
Actividades
Preguntas para conocer los conocimientos
adquiridos durante el desarrollo del curso
Desarrollo de Practicas en el laboratorio, reportes
de investigación, Tareas
Asistencia a clases
Criterios Cualitativos
Actividades de aprendizaje
Realizar una programación de prácticas de laboratorio propuestas al final de este programa.
Realizar investigación de la distribución y operación delos equipos utilizados para el monitoreo de
señales fisiológicas
Identificar la instrumentación biomédica para el control de bioseñales.
Solución de problemas de aplicación para la selección de equipo eléctrico.
Recursos Didácticos
Los recursos que se utilizan son variados de acuerdo a las necesidades del grupo y el
docente:
• Dado el carácter teórico-práctico del curso, utilizaremos patrones de enseñanzaaprendizaje tipo expositivo pero favoreciendo la creación de ambientes interactivos
(aprendizaje activo). Los estudiantes se verán involucrados en actividades de grupo y
serán responsables de la dirección de ciertas actividades de aprendizaje. Se asignaran
actividades individuales donde el aprendiz desarrollará un conjunto de tareas asignadas
por el profesor. Se requiere la participación activa de los estudiantes para garantizar el
logro de los objetivos del curso.
VII. Fuentes de consulta
El material de apoyo estará constituido por documentos impresos, gráficos, ilustraciones,
transparencias y modelos. Se recomienda ampliamente la búsqueda de información
actualizada en revistas impresas recientes y en la red. Algunas referencias bibliográficas
que podrán consultarse son:
1. ELECTRÓNICA DE POTENCIA. CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y APLICACIONES,
MUHAMMAD H. RASHID, PEARSON, EDUCACIÓN, 2004
2. ELECTRÓNICA INDUSTRIAL: DISPOSITIVOS Y SISTEMAS, HUMPHRIES/SHEETS,
ED. DELMAR LEARNING, 2001
3. ELECTRÓNICA INDUSTRIAL MODERNA, T. J. MALONEY, PRENTICE HALL, 1997
4. MÁQUINAS ELÉCTRICAS, NASAR/BOLDEA, CECSA, 2001
5. MÁQUINAS ELÉCTICAS, FITZGERALD/KINGSLEY/UMANS, MCGRAW-HILL, 1997
VIII. Organización de los procesos de enseñanza, aprendizaje y evaluación
Fechas
Temas
18/01/010
Presentación
del programa
Que
los Objetivo y
Alcance del
alumnos
preguntas
curso
valoren
el intercaladas
curso en su
formación
profesional
Lectura
grupal
1. Introducción
a la
teoría de
la
electrónic
a de
potencia
El
alumno
conocerá
la
importancia de
la
electrónica
de potencia en
el control y
regulación de
Exposición
Ejercicios,
Practicas de
Laboratorio
2. Dispositivos
de
estado
sólido de
potencia
El
alumno
aprenderá
y
conocerá
el
comportamiento
de
los
dispositivos de
estado solido e
implementara
circuitos
básicos
con
diodos
y
transistores
.
Exposición
El
alumno
aprenderá
la
regulación de
energía
en
maquinas
electricas
Exposición
El
alumno
conocerá
la
importancia de
las diferentes
configuraciones
de las fuentes
de alimentación
Exposición
El
alumno
aprenderá
la
regulación de
velocidad
de
Exposición
8/02/010
8/03/010
5/04/010
26/04/010
3. Pulsadores,
inversore
sy
convertid
ores
4. Fuentes de
poder
5.
Control de
velocidad
de
motores
Objetivos del
tema
Estrategias
de
Enseñanza
Estrategias
de
Aprendizaje
Investigación
Actividades
de
aprendizaje
Evaluación
Fuentes de
consulta
Programa
operativo
Reporte de
Practicas,
Evaluación
Mensual
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y
APLICACIONES, MUHAMMAD H
RASHID,
PEARSON
EDUCACIÓN, 2004
ELECTRÓNICA
INDUSTRIAL
DISPOSITIVOS Y SISTEMAS
HUMPHRIES/SHEETS,
ED
DELMAR LEARNING, 2001
Investigación
Ejercicios,
Practicas de
Laboratorio
Reporte de
Practicas,
Evaluación
Mensual
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y
APLICACIONES, MUHAMMAD H
RASHID,
PEARSON
EDUCACIÓN, 2004
ELECTRÓNICA
INDUSTRIAL
MODERNA, T. J. MALONEY
PRENTICE HALL, 1997
Investigación
Ejercicios,
Practicas de
Laboratorio
Reporte de
Practicas,
Evaluación
Mensual
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y
APLICACIONES, MUHAMMAD H
RASHID,
PEARSON
EDUCACIÓN, 2004
ELECTRÓNICA
INDUSTRIAL
MODERNA, T. J. MALONEY
PRENTICE HALL, 1997
Investigación
Ejercicios,
Practicas de
Laboratorio
Reporte de
Practicas,
Evaluación
Mensual
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y
APLICACIONES, MUHAMMAD H
RASHID,
PEARSON
EDUCACIÓN, 2004
ELECTRÓNICA
INDUSTRIAL
MODERNA, T. J. MALONEY
PRENTICE HALL, 1997
Investigación
Ejercicios,
Practicas
de
Laboratorio
Reporte
de
Practicas
Evaluación
Mensual
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
CIRCUITOS, DISPOSITIVOS Y
APLICACIONES, MUHAMMAD H
RASHID,
PEARSON
EDUCACIÓN, 2004
motores
utilizando
dispositivos
electrónicos de
potencia
1.
2.
3.
4.
5.
6.
MÁQUINAS
ELÉCTRICAS
NASAR/BOLDEA, CECSA, 2001
MÁQUINAS
ELÉCTICAS
FITZGERALD/KINGSLEY/UMANS
MCGRAW-HILL, 1997
PRACTICAS PROPUESTAS EN BIOELECTRICIDAD
Instalación eléctrica Monofásica,
Control por PC de un motor Monofásico
Convertidor de CD a CA
Regulador de Velocidad de un Motor con TRIAC
Regulación de giro de un motor trifasico
Sistema de control de un elevador
Nombre y Firma del Profesor
de la asignatura
______________________________________
Dr. En C. Aurelio Horacio Heredia Jiménez
Nombre y Firma del alumno
que recibe (Jefe de Grupo)
___________________________________