INTRODUCCIN A LA ELECTRNICA DE POTENCIA I.T.T.S.E. Mdulo: Introduccin a la Electrnica de Potencia Curso: 2006/07. Crditos: 6 TERICOS + 3 LAB Carcter: Obligatorio Cdigo:13111 Profesor: Enrique Maset OBJETIVOS: El objetivo consiste en desarrollar las disciplinas bsicas de la conversin energtica, con una suficiente profundidad, para exponer los principios fundamentales, conceptos, tcnicas, mtodos y circuitos suficientes para entender y ser capaces de disear sistemas de electrnica de potencia para aplicaciones industriales. Con esta concepcin se abordan los sistemas AC/DC, AC/AC, DC/DC y DC/AC, donde se exponen los principios de funcionamiento de las distintas topologas que los constituyen, dejando constancia de las aplicaciones industriales de cada uno de los distintos sistemas de conversin energtica.

CONTENIDO

Unidad Temtica I: INTRODUCCIN A LOS SISTEMAS DE POTENCIA TEMA 1: INTRODUCCIN A LOS SISTEMAS DE POTENCIA Introduccin. Clasificacin de los Sistemas de Potencia. Campos de Aplicacin. - Diferentes visiones de la Electrnica de Potencia.- Componentes de base en la Electrnica de Potencia. TEMA 2: SISTEMAS TRIFSICOS DE POTENCIA. Introduccin. Sistemas polifsicos. Conexiones trifsicas. Potencia en sistemas trifsicos. Unidad Temtica II: SISTEMAS DE POTENCIA ALIMENTADOS DESDE ALTERNA. TEMA 3: RECTIFICACIN NO CONTROLADA. Introduccin. Tipos de rectificadores P, PD y S. Conmutaciones. Cada de tensin en funcionamiento normal. Funcionamiento en corto circuito. TEMA 4: TRANSFORMADORES PARA RECTIFICADORES. Relaciones bsicas de un transformador monofsico y trifsico. Clculo de Transformadores para rectificadores.- Clculo del factor de potencia en primario para los distintos tipos de rectificadores. TEMA 5: EFECTOS DE LOS RECTIFICADORES SOBRE LA RED DE ALIMENTACIN. Motivaciones. Definiciones. Consecuencias. Normativa. Mtodos de correccin del Factor de Potencia. Mtodos pasivos. Mtodos activos de baja y alta frecuencia. TEMA 6: RECTIFICACIN CONTROLADA.. Rectificadores tipo P o de media onda con tiristores. Rectificador P3 controlado. Estudio de tensin y corriente. Conmutaciones. Cada de tensin en funcionamiento normal. Alimentacin de una carga R,L. Alimentacin de una carga R,L,E. Efectos de aadir un diodo volante. Rectificadores tipo P.D.y P.D. mixtos. Cada de tensin en funcionamiento normal. Rectificadores tipo S y S mixtos. TEMA 7: CONEXIN DE VARIOS RECTIFICADORES. Conexin Serie. Consideraciones generales. Ejemplos.- Conexin en paralelo. Consideraciones generales. Rectificador "doble estrella". Conexin en paralelo de un P.D.3 y un S.3. Conexiones en antiparalelo con corriente de circulacin TEMA 8: REGULADORES E INTERRUPTORES ESTTICOS DE ALTERNA.- Interruptores estticos de corriente alterna. Interruptores monofsicos de bloqueo natural. Interruptores de bloqueo natural. Interruptores de bloqueo forzado. Reguladores estticos de corriente alterna. Aplicaciones de los reguladores de alterna. TEMA 9: CICLOCONVERTIDORES. Introduccin a los Cicloconvertidores. Principios de funcionamiento. Montajes monofsicos y trifsicos utilizados.- Estudio de las tensiones de salida.- Modos de funcionamiento- Aplicaciones. Unidad Temtica III: SISTEMAS DE POTENCIA ALIMENTADOS DESDE CONTINUA. TEMA 10: REGULADORES E INTERRUPTORES ESTTICOS DE CONTINUA. Interruptores estticos de corriente continua. Interruptor de conmutacin forzada por condensador en paralelo. Interruptor esttico de bloqueo forzado por inductancia en serie con la carga. Troceadores con funcionamiento en un cuadrante. Troceadores con funcionamiento en dos cuadrantes. Troceadores con funcionamiento en cuatro cuadrantes. Reguladores estticos de corriente continua con tiristores. TEMA 11: INVERSORES. Introduccin. Diferentes configuraciones. Principios de funcionamiento. Inversores alimentados por tensin (VSI). Configuracin en Puente y Semi-puente Inversores trifsicos en modo balanceado. Inversores trifsicos. Conformacin y regulacin de la salida en inversores monofsicos. Inversores alimentados por corriente (CSI). Inversores Resonantes. Aplicaciones. Unidad Temtica IV: APLICACIONES. TEMA 12: ACCIONAMIENTOS PARA MOTORES Introduccin. Caractersticas bsicas del motor DC. Modos de funcionamiento. Accionamientos monofsicos. Accionamientos trifsicos. Caractersticas bsicas del motor de induccin Accionamientos para motores asncronos o de induccin. Accionamientos para motores sncronos. TEMA 13: OTRAS APLICACIONES.- Aplicaciones domsticas e industriales.

PRCTICAS: Uno de los denominadores comunes de dichas prcticas es el montaje del circuito en placa de circuito impreso, con el fin de obtener la fiabilidad que necesitan los montajes de potencia para su verificacin. El objetivo principal consiste en comprobar el funcionamiento real de distintas estructuras de potencia, bsicas de la conversin energtica. Prctica 1. Diseo y verificacin de un rectificador monofsico de media onda no-controlado. Carga R, RL y RLC. Prctica 2. Diseo y verificacin de un rectificador monofsico de onda completa semi-controlado, simtrico y

asimtrico. Prctica 3. Diseo y verificacin de un regulador de corriente alterna total y diferencial con control de fase e

integral. Prctica 4. Diseo y verificacin de un troceador clase E. Tipos de disparo de MOSFETs. Controlador conmutado

para motores de DC. Prctica 5.- Diseo y verificacin de inversor alimentado por tensin en puente completo con distintas tcnicas de

modulacin de anchura de pulso. BIBLIOGRAFA Daniel W. Hart.: Electrnica de Potencia Ed. Prentice may. 2001, ISBN: 84-205-3179-0. Rashid : Electrnica de Potencia. Circuitos, dispositivos y aplicaciones. Ed Prentice Hall. 2edicin. ISBN: 968-880-586-6. Guy Sguier. : "Electrnica de Potencia. Los convertidores estticos de energa. Funciones de base". Ed. Gustavo Gili. 1987.

ISBN: 968-887-063-3. J.A.Gualda, S.Martnez y P.M.Martnez.: "Electrnica Industrial: Tcnicas de Potencia" Ed.. Marcombo, 2 edicin, 1992. G.Herranz Acero. : "Electrnica Industrial I y II : Sistemas de Potencia". E.T.S.I. Telecomunicaciones Madrid. Mohan, Undeland, Robbins.: Power Electronics. Converters, applications and design. Ed John Wiley & Sons. Inc, 2 edicin.

1995. SISTEMA DE EVALUACIN:

La calificacin final de la asignatura ser la media ponderada por crditos de la parte terica y la parte experimental, siempre que por separado cada una de ellas sea superior a 5.

Respecto de la parte terica se realizar un examen parcial durante las fechas oficiales correspondientes al

periodo de exmenes del 1 cuatrimestre. El aprobado en el parcial (5 o ms puntos sobre 10) eliminar materia para la convocatoria de junio (pero no a la de septiembre). En el caso de eliminar materia en el parcial, tambin ser necesario obtener una puntuacin mayor de 5 para los contenidos pendientes y as promediar con la calificacin obtenida en el parcial.

Asimismo se realizar un examen final durante las fechas fijadas en el calendario oficial de exmenes para la

convocatoria de Junio y la de Septiembre.

Respecto de la parte experimental realizada en el laboratorio, la asistencia ser obligatoria. Su calificacin se realizara de manera continua. La nota de cada prctica tiene en cuenta los siguientes criterios:

Diseo realizado. Destreza e inters en la realizacin prctica. Informe elaborado referente a los resultados experimentales obtenidos. Informe que deber ser

presentado al final de la sesin de laboratorio donde se finalice la prctica correspondiente.

Adems se realizar un examen final durante las fechas fijadas en el calendario oficial de exmenes (para las convocatorias de junio y septiembre). Dicho examen constar de la realizacin de cuestiones relacionadas con las prcticas. De esta manera la nota final de cada alumno es el resultado de la evaluacin de cada una de las prcticas realizadas (60% de la nota final) junto con la calificacin obtenida en el examen correspondiente (40% de la nota final). Para aprobar los crditos experimentales de laboratorio ser necesario obtener al menos cinco puntos sobre diez en cada una de las partes.

Si el alumno no solicita lo contrario, el aprobado en laboratorio se mantendr durante el siguiente curso

acadmico. Transcurrido ese ao, el alumno que no hubiera superado la totalidad de la asignatura deber volver a acreditar la condicin de aprobado tanto en teora como en laboratorio, debiendo repetir la totalidad de la asignatura como si de un alumno de primera matrcula se tratara.

Pgina WEB asignatura: http://www.uv.es/~emaset/iep00/