Download 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura: CONVERTIDORES ELECTRONICOS DE
POTENCIA
Carrera: INGENIERIA ELECTRONICA
Clave de la asignatura:
Horas teoría - horas práctica – créditos:
3–2–8
2.- HISTORIA DEL PROGRAMA
Lugar y Fecha de
Elaboración o Revisión
Instituto Tecnológico de
la Laguna Septiembre
del 2006
Participantes
Dr. Marco A. Arjona L.
Ing. Felipe de Jesús
Cobos
Observaciones
(cambios y
justificación)
Ninguna.
3.- UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA
a) Relación con otras asignaturas del plan de estudios
Anteriores
Asignatura
Temas
Máquinas
eléctricas I
Todos
Electrónica de
potencia
Todos
Electrónica
analógica I, II y III
Todos
Posteriores
Asignatura
Temas
b) Aportación de la asignatura al perfil del egresado
Los conocimientos adquiridos en esta asignatura fortalecen las áreas de
automatización y control de procesos y equipo industrial que establece el perfil
del ingeniero en electrónica que egresa de nuestra institución
4.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO
Aplicar la electrónica de potencia en el control de procesos que utilicen energía
eléctrica
5.- TEMARIO
Unidad
Temas
Subtemas
1
Rectificadores controlados 1:1 Introducción
1:2 Principio de operación del convertidor
controlado.
1.3 Convertidores monofásicos completos
1.3.1 Con carga RL
1:4 Principio de operación de
convertidores trifásicos de media onda
1:5 Convertidores trifásicos completos
1:5:1 Con carga RL
1:6 Mejoras al factor de potencia
1:7 Semiconvertidores monofásicos con
carga RL
1:8 Semiconvertidores trifásicos
1:9 Efecto de las inductancias de carga y
alimentación
2
Inversores de pulso
resonante
2:1 Introducción
2:2 Inversores resonante serie
2:3 Inversores resonante en paralelo
2.4 Control de voltaje en inversores
resonantes
3
Inversor Multinivel
3:1 Introducción (concepto de multinivel)
3:2 Tipos de inversores multinivel
3:3 Inversor multinivel con diodo fijador
3:4 Inversor multinivel con capacitores
volantes
3:5 Inversor multinivel en cascada
3:6 Aplicaciones.
4
5
Controladores de voltaje
de CA
Sistemas flexibles de
transmisión de ca
4:1 Introducción
4:2 Principio de control de encendido y
apagado
4:3 Principio de control por ángulo de fase
4:4 Controladores monofásicos
bidireccionales con cargas resistivas e
inductivas
4:5 Controladores de onda completa
4:6 Controladores trifásicos
bidireccionales
4:7 Cicloconvertidores
4:8 Control de voltaje de ca con PWM
4:9 Interruptores estáticos
4:9:1 de ca monofásicos
4:9:2 de ca trifásicos
4:9:3 Interruptores de CD
4:9:4 Relevadores de estado sólido
5:1 Introducción
5:2 Principios de transmisión de potencia
5:3 Principio de compensación por
derivación
5:4 Principio de compensación serie
5:5 Principio de compensación por ángulo
de fase
5:6 Controlador unificado de flujo de
potencia
5:7 Comparación de los compensadores.
6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS
El alumno deberá tener conocimiento de los dispositivos electrónicos de
potencia utilizados en el manejo de corrientes y voltajes elevados, de los principios
de funcionamiento de las máquinas eléctricas rotatorias, así como también la
teoría de control con el fin de que comprenda las bases de operación, análisis y
diseño de los circuitos electrónicos empleados en el control electrónico de las
máquinas eléctricas y del manejo de la potencia eléctrica.
7.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS GENERALES
Se sugiere que el profesor exponga con claridad el desarrollo tecnológico que ha
tenido la electrónica de potencia en el uso de la conversión y control de la energía
eléctrica.
Se recomienda el uso de paquetes de simulación para máquinas eléctricas y
electrónica de potencia, como matlab, simulink
Búsquedas en Internet y publicaciones especializadas en temas afines
8.- LINEAMIENTOS DE EVALUACIÓN
Exámenes teóricos
Trabajos y proyectos por equipos
Exposiciones en clase
9.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1: Rectificadores Controlados
Objetivo
Educacional
El alumno conocerá la
operación y aplicación
de los rectificadores
controlados en los
procesos de
transformación y
control de la energía
eléctrica
Actividades de Aprendizaje
Estudiar las variables operativas
principales de los rectificadores y
su aplicación en el control de
potencia, aplicado a las
máquinas eléctricas, así como
también al control de energía.
Ejercicios de simulación en los
paquetes de software sugeridos
Fuentes de
Información
La bibliografía
sugerida
Unidad 2: Inversores de pulso resonante
Objetivo
Educacional
Que el alumno
comprenda la
operación y aplicación
de los circuitos
convertidores DC-DC
en el control de
potencia eléctrica
Actividades de aprendizaje
Analizar los diferentes tipos de
circuitos resonantes
Diseñar practicas circuitos
resonantes para controlar la
potencia entregada a una
maquina eléctrica
Exposición en clase , de trabajos
e investigaciones sobre los
inversores y su aplicación en la
industria
Fuentes de
información
Bibliografía sugerida
Unidad 3: Inversores de multinivel
Objetivo
Educacional
Que el alumno
conozca la operación
y aplicación de los
inversores de
multinivel y su
aplicación en la
industria
Actividades de Aprendizaje
Analizar los diferentes tipos de
circuitos inversores
Exposición en clase , de trabajos
e investigaciones sobre los
inversores y su aplicación en la
industria
Fuentes de
Información
Bibliografía sugerida
UNIDAD 4: Controladores de voltaje de ca
Objetivo
Educacional
Comprender la
operación y las
características de los
controladores de ca.
Aprender las técnicas
para el análisis y el
diseño de los
controladores de ca.
Actividades de Aprendizaje
Fuentes de
Información
Estudiar las variables operativas Bibliografía sugerida
principales de los controladores y
su aplicación en el control de
potencia, aplicado a las
máquinas eléctricas, así como
también al control de energía.
Ejercicios de simulación en los
paquetes de software sugeridos
UNIDAD 5: Sistemas flexibles de transmisión de ca
Objetivo
Educacional
Estudiar los tipos de
técnicas de
compensación para
líneas de transmisión.
Aprender las técnicas
para implementar la
compensación
mediante el uso de
dispositivos
electrónicos de
potencia
Actividades de Aprendizaje
Análisis de aplicaciones de
diferentes tipos de
compensación.
Exposición de trabajos y tareas
en clase
Simulación de circuitos en los
paquetes sugeridos.
Fuentes de
Información
Bibliografía sugerida
10.- FUENTES DE INFORMACIÓN
1.- Electrónica de potencia. Circuitos, dispositivos y aplicaciones
Muhammad H. Rashid
Prentice Hall
Tercera Edición
2. - Power Electronics
Mohan. Undeland. Robbins.
John Wiley & Sons, Inc.
Third Edition
3. - Electric Machines and Drives
Gordon R. Slemon
Addison Wesley
11. – PRÁCTICAS
1.- Construcción de un generador de impulsos para disparo de tiristores
2.- Diseño y construcción de un rectificador controlado monofásico
3.- Diseño y construcción de un troceador serie
4.- Diseño de un inversor monofásico
5.- Diseño y simulación de un inversor trifásico
6.- Diseño, simulación y construcción de un arrancador estático a tensión
reducida para un motor trifásico de inducción