Download Electronica de Potencia I

FACULTAD POLITÉCNICA
1. IDENTIFICACIÓN
1.1. CARRERA:
1.2. MATERIA:
1.3. CÓDIGO:
1.4. SEMESTRE:
1.5. CURSO:
1.6. HORAS SEMANALES:
1.7. CLASES TEÓRICAS:
1.8. CLASES PRÁCTICAS:
1.9. TOTAL DE HORAS:
INGENIERIA ELECTRICA
ELECTRONICA DE POTEN CIA I
IE39
SEPTIMO
CUARTO
5 HS
3 HS
2 HS
90 HS
2. FUND AM ENTACI ON
Esta asignatura aporta al perf il del Ingenier o Eléctrico la capacidad para conocer
los dispositivos semiconductores de potencia y su aplicación en sistemas
eléctricos industr iales monof ásicos, bif ásicos y trif ásicos para el control de
motores de corr iente continua y alterna.
Así mismo, se analizan los dif erent es convertidores de energía y los aislamientos
y prot ecciones para los circuitos de corr iente alterna industriales.
3. OBJETI VOS
-
OBJETI VO GENER AL:
1. Diseñar circuitos electrónicos de potencia y convertidores de energ ía, para
el arranque, control y protecc ión de mot ores eléctricos de corrient e alterna
y dir ecta de uso industrial con dispositivos electromagnét icos y de estado
sólido.
-
OBJETI VOS ESPECÍ FICOS
1. Aplicar los dif erentes métodos y técnicas del análisis de circuitos
eléctricos, tanto en corriente dir ecta como en corriente alterna, con el
apoyo de las herram ientas matemáticas aplicables.
2. Conocer los disposit ivos sem iconduct ores de acuerdo a sus caracter ísticas
eléctricas, interpr etándolas del manual del f abricante.
3. Diseñar, simular y construir circuit os electrónicos con dispositivos
semiconductores analógicos y su aplicación en sistemas mecatrónicos.
4. Analizar
y
compr ender
el
f uncionamiento
de
los
arrancadores
electromagnéticos, de estado sólido, los var iadores de velocidad y
f recuencia par a e l control de velocidad de motores eléctricos en
dispositivos mecatrónicos.
4. PRE- REQUI SI TO
1- Medidas eléctr icas y magnéticas
2- Automatización y control industrial
5. CONTENIDO
5.1. UNID ADES PRO GR AM ÁTI C AS
5.1.1.
5.1.2.
5.1.3.
5.1.4.
5.1.5.
Semiconductores de potencia.
Tiristores
Var iador es y arrancador es de potencia.
Convertidores de energ ía eléctrica.
Circuit os de disparo.
5.2. DES ARROLLO DE L AS UNID ADES PROGR AM ÁTIC AS
5.2.1. Semiconductores de potencia.
5.2.1.1. Diodos de potencia.
5.2.1.1.1. Caracter ísticas y parámetros.
5.2.1.1.2. Rect if icadores monof ásicos y polif ásicos.
5.2.1.1.3. Aplicaciones industriales.
5.2.1.1.4. Alimentación de motores de c.c.
Ingeniería Eléctrica
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Electrónica de Potencia I
FACULTAD POLITÉCNICA
5.2.1.2. Transistores de potencia.
5.2.1.2.1. Tipos de transistores Bipolar (BJT).
5.2.1.2.2. Met al O xido de Silicio ( MO S).
5.2.1.2.3. Transistor bipolar de puerta aislada (IGBT).
5.2.1.2.4. Caracter ísticas y parámetros.
5.2.1.3. Aplicaciones en máquinas eléctricas.
5.2.1.3.1. Arranque y paro de un motor de c.c. con un IGBT.
5.2.1.3.2. Control de velocidad de motores de c.c.
5.2.1.4. Circuitos de control híbr idos (Electrónicos -electromecánicos).
5.2.2. Tiristores.
5.2.2.1. Caracter íst icas y parámetros.
5.2.2.1.1. Rect if icad or controlado de silicio (SCR).
5.2.2.1.2. TRIAC.
5.2.2.1.3. DIAC.
5.2.2.1.4. UJT.
5.2.2.2. Circuitos de descarga.
5.2.2.3. Control de fase.
5.2.2.4. Relevadores de estado sólido.
5.2.2.5. Aplicaciones en sistema mecatrónicos.
5.2.2.5.1. Control de un motor de C.A. polif ásicos.
5.2.2.5.2. Módulos de potencia para control de motores.
5.2.3. Var iador es y arrancador es de potencia.
5.2.3.1. Component es.
5.2.3.1.1. Etapa rect if icador a.
5.2.3.1.2. Filtro.
5.2.3.1.3. Inversor.
5.2.3.1.4. Etapa de control.
5.2.3.2. Modos de f uncionam iento electrónico y electromecá nico.
5.2.3.2.1. Var iador unidireccional.
5.2.3.2.2. Var iador bidireccional.
5.2.3.2.3. Funcionamiento a par constante.
5.2.3.2.4. Funcionamiento a par variable.
5.2.3.2.5. Funcionamiento a potencia constante.
5.2.3.3. Arrancador es de potencia a t ensión plena y r educida con disposit ivos
electromagnéticos y de estado sólido.
5.2.3.3.1. Técnicas de control de par y velocidad.
5.2.3.3.2. Módulo de control.
5.2.4. Convertidores de energ ía eléctrica.
5.2.4.1. Inversores (CD-CA).
5.2.4.2. Flyback.
5.2.4.3. Modulación PW M, SPW M.
5.2.4.4. Ciclo conver tidores ( CA - CA).
5.2.4.5. Choppers ( CD-CD)----troceador es.
5.2.4.6. Reductor (BUCK).
5.2.4.7. Elevador (BOOST).
5.2.4.8. Reductor -Elevador (BUCK-BOO ST).
5.2.4.9. CUK.
5.2.4.10. Var iador de f recuencia para m otor asíncrono .
5.2.4.11. Módulo de potencia.
5.2.4.12. Protecciones.
5.2.4.13. Termo-magnéticas.
5.2.4.14. De estado sólido.
5.2.5. Circuit os de disparo .
5.2.5.1. Circuitos de disparo sin aislamiento: Redes pasivas, RC.
5.2.5.2. Circuitos de disparo con aislam iento.
5.2.5.2.1. Acoplados ópticamente optot ir istores.
5.2.5.2.2. Acoplados magnéticamente.
5.2.5.3. Circuitos de disparo con disposit ivos digitales.
5.2.5.3.1. Timer.
5.2.5.3.2. Divisores de f recuencia y detectores de cruce por cero (comparadores) .
Micro-controladores.
5.2.5.3.3. Modulador de Ancho de Pulso ( PW M).
Ingeniería Eléctrica
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Electrónica de Potencia I
FACULTAD POLITÉCNICA
6. ESTR ATEGI AS M ETODOLÓGIC AS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Trabajar en equipo desarrollo de práct ic as.
Realizar invest igacion es complement arias a los temas.
Realizar presentaciones orales.
Redactar inf ormes, resúmenes.
Realizar debates técnicos.
Planif icar conf erencias .
7. MEDIOS AUXILI ARES
1.
2.
3.
4.
5.
Pizarra.
Marcadores.
Borrador de pizarra.
Texto.
Bibliografía de apoyo.
8. EV ALU ACIÓN
Será de acuerdo al Reglamento vigente en la Facultad.
9. BIBLIOGR AFÍ A.
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Edit ion. Prent ince Hall.
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Peracaula Roura, Joan. Convertidores Alterna -Continua con Tiristores. Ed.
Marcombo Boixar eu Edit ores, 1990.
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Harper Enr íq uez, Gilberto, Control de Motores Eléctricos, Ed. Limusa Noriega Editores, 1998.
Harper Enr iquez, Gilberto, El ABC del Control Electrónico de las M áquinas
Eléctricas, Ed. Limusa- Nor iega Editores.
Máquinas y accionamientos eléctricos. Roberto Faure Benit o. Ed. Náutica .
Ingeniería Eléctrica
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Electrónica de Potencia I