PLAN DE ESTUDIOS (PE): Nombre completo del PE (acorde al registro ante SEP)

Benemrita Universidad Autnoma de Puebla Vicerrectora de Docencia Direccin General de Educacin Superior Facultad de Ciencias de la Electrnica_________________________

PLAN DE ESTUDIOS (PE): Licenciatura en Ciencias de la Electrnica

AREA: Sistemas

ASIGNATURA: Control de Mquinas Elctricas

CDIGO: LCEM-261

CRDITOS: 5

FECHA: 05/02/2013

1. DATOS GENERALES Nivel Educativo: Licenciatura

Nombre del Plan de Estudios:

Licenciatura en Ciencias de la Electrnica

Modalidad Acadmica:

Presencial

Nombre de la Asignatura:

Control de Mquinas Elctricas

Ubicacin:

Sistemas

Correlacin:

Asignaturas Precedentes: Sistemas Electrnicos de Potencia

Asignaturas Consecuentes:Ninguna

Conocimientos, habilidades, actitudes y valores previos:Conocimientos en Electrnica de potencia, mquinas elctricas, control. Habilidad para trabajar en equipo, aptitudes: participativo, autodidacta, disciplinado.

2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTEConceptoHoras por periodoTotal de horas por periodoNmero de crditos

TeoraPrctica

Horas teora y prcticaActividades bajo la conduccin del docente como clases tericas, prcticas de laboratorio, talleres, cursos por internet, seminarios, etc.(16 horas = 1 crdito)

4832805

Total4832805

3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONES Autores:DR. GERARDO MINO AGUILAR, DRA. LILIANA CORTEZ, M.C. SELENE EDITH MAYA RUEDA, M.C. ANA MARIA RODRGUEZ DOMNGUEZ, M.C. JOS FRANCISCO PORTILLO ROBLEDO, M.C. RODRIGO LUCIO MAYA RAMREZ, M.C. RICARDO LVAREZ GONZLEZ, M.C. VCTOR MANUEL PERUSQUA ROMERO

Fecha de diseo:05/02/2013

Fecha de la ltima actualizacin:05/02/2013

Fecha de aprobacin por parte de la academia de rea 20/02/2013

Fecha de aprobacin por parte de CDESCUA 04/03/2013

Fecha de revisin del Secretario Acadmico 04/03/2013

Revisores:M.E. Eduardo Cervantes Valds, M.C. Antonio Sobrevilla Gonzlez

Sinopsis de la revisin y/o actualizacin:Programa Nuevo

4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA:Disciplina profesional:Licenciado en Electrnica, con conocimientos en motores elctricos, electrnica de potencia y control

Nivel acadmico:Maestra, Doctorado

Experiencia docente:Mnima en aos

Experiencia profesional:2 aos

5. OBJETIVOS:General: EL ALUMNO DISEAR SISTEMAS DE CONTROL APLICADOS A MQUINAS ELCTRICAS EMPLEANDO DIFERENTES DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES DE POTENCIA Y SISTEMAS DE ELECTRNICA DE POTENCIA, CONTROLADOS POR MEDIO DE SISTEMAS DIGITALES PROGRAMABLES.

5.1 Especficos:

5.1.1 El alumno repasar los conceptos bsicos de la teora electromagntica y los elementos principales de las mquinas elctricas5.1.2 El alumno aprender las caractersticas bsicas de funcionamiento de los motores de CD, los motores de induccin, los motores sncronos de imn permanente.5.1.3 El alumno repasar el funcionamiento de los dispositivos de conmutacin y convertidores de potencia, cmo se disean para aplicarse en el control de mquinas elctricas, empleando dispositivos semiconductores de potencia.5.1.4 El alumno reconocer los principales dispositivos digitales programables para aplicarse en el control de mquinas elctricas5.1.5 El alumno aprender los conceptos bsicos de los accionamientos elctricos de velocidad variable5.1.6 El alumno conocer, comprender y analizar los diferentes mtodos de control para motores de induccin y motores sncronos de imn permanente: control escalar, control vectorial de campo orientado directo e indirecto, control directo de torque y control sin sensores de velocidad para motores de induccin y motores sncronos de imn permanente.

6. REPRESENTACIN GRFICA DE LA ASIGNATURA:

7. CONTENIDO

Unidad ObjetivoEspecficoContenido Temtico/Actividades de aprendizajeBibliografa

BsicaComplementaria

1 Circuitos magnticos El alumno repasar los conceptos bsicos de la teora electromagntica y los elementos principales de las mquinas elctricas.1 IntroduccinMquinas Elctricas y Tcnicas Modernas de Control. Autores: Pedro Ponce y Javier Samp Lpez. Ed. Alfaomega. Pgs. 282. Ao: 2008. Primera Edicin.

Stephen J. Chapman. Mquinas elctricas., Editorial:Mc. Graw Hill. 3. Edicin. 2000

2 Conceptos bsicos

3 Circuitos magnticos

4 Inductancia magntica

5 Excitacin senoidal en circuitos magnticos

6 El motor y el generador

2. Mquinas elctricasEl alumno aprender las caractersticas bsicas de funcionamiento de los motores de CD, los motores de induccin y los motores sncronos 1 Mquina de Corriente directaElctricas y Tcnicas Modernas de Control. Autores: Pedro Ponce y Javier Samp Lpez. Ed. Alfaomega. Pgs. 282. Ao: 2008. Primera Edicin.1. Bimal K. Bose, Modern Power Electronics & AC Drives, Editorial Prentice Hall PTR. ISBN: 0 13 016743 6. Pgs. 738. Ao:2002. Captulo 2. 2. Stephen J. Chapman. Mquinas elctricas., Editorial:Mc. Graw Hill. 3. Edicin. 2000

2 Mquina asncrona

3 Mquinas sncronas

4 Motor de induccin polifsico

3 Dispositivos de conmutacin y convertidores de potenciaEl alumno repasar el funcionamiento de los dispositivos de conmutacin y convertidores de potencia cmo se disean para aplicarse en el control de mquinas elctricas, empleando dispositivos semiconductores de potencia.

1 Dispositivos no controlados y semicontroladosElectrnica de potencia. Circuitos, Dispositivos y Aplicaciones, Muhammad H. Rashid (2004). PH Prentice-Hall Hispanoamericana, S. A.Tercera edicin.16 captulos. Apndice A-g.Pginas 702.1. Bimal K. Bose, Modern Power Electronics & AC Drives, Editorial Prentice Hall PTR. ISBN: 0 13 016743 6. Pgs. 738. Ao:2002. Captulo 1, 3, 4, 5, 6.

2 Dispositivos controlados

3 Transistores de potencia

4 Disparadores

5. Convertidor CA CD

6 Convertidor CD CD

7 Convertidor CD CA

8 Convertidor CA CA

9 PWM

4 Dispositivos Digitales ProgramablesEl alumno reconocer los principales dispositivos digitales programables para aplicarse en el control de mquinas elctricas1 PLD y PALs1. Slobodan N. Vukosavi, The University of Belgrade,Digital Control of Electrical Drives Editorial Springer, ISBN 978-0-387-48598-0, pgs. 360. Ao 2007.

1. Wood, Roger. FPGA-basedImplementation ofSignal ProcessingSystems, Editorial John Wiley & Sons, Ltd. Primera Edicin. ISBN 978-0-470-03009-7. Pgs. 388. Ao: 2008.

2. Bruno Castelucci, MC9S08AC128, 8-bit Microcontrollers, Freescale Semiconductors. Pgs. 123. Ao: 2006

2. Microprocesadores

3 Microcontroladores

4. FPGA

5 DSP

5 Accionamientos elctricos de velocidad variableEl alumno aprender los conceptos bsicos de los accionamientos elctricos de velocidad variable (AVV)

1 introduccinMquinas Elctricas y Tcnicas Modernas de Control. Autores: Pedro Ponce y Javier Samp Lpez. Ed. Alfaomega. Pgs. 282. Ao: 2008. Primera Edicin.

Rossetti, Nazzareno, Managing power electronics : VLSl and DSP-driven computer systems. Editorial John Wiley & Sons, Ltd. ISBN-I3 978-0-471-70959-6. Pgs. 405. Ao: 20061. Bimal K. Bose, Modern Power Electronics & AC Drives, Editorial Prentice Hall PTR. ISBN: 0 13 016743 6. Pgs. 738. Ao:2002. Captulo 7-12.

2 caractersticas mecnicas de los AVV

3 AVV de un motor de CD

4 Diagrama a bloques de un control de posicin

5 AVV de un motor de induccin

6 Diferentes Esquemas de control

6 Mtodos de control para mquinas de CAEl alumno aprender los diferentes mtodos de control para motores de induccin y motores sncronos de imn permanente: control escalar, control vectorial de campo orientado directo e indirecto, control directo de torque y control sin sensores de velocidad para motores de induccin y motores sncronos de iman permanente.

1 introduccinMquinas Elctricas y Tcnicas Modernas de Control. Autores: Pedro Ponce y Javier Samp Lpez. Ed. Alfaomega. Pgs. 282. Ao: 2008. Primera Edicin.Austin Hughes,Senior Fellow, School of Electronic and Electrical Engineering,University of Leeds Electric Motors and DrivesFundamentals, Types and ApplicationsEditorial: Elsevier Newnes. Third edition. ISBN-13: 978-0-7506-4718-2. Pgs. 431. Ao:2006. Captulo 4.

2 Transformacin de coordenadas

3 Potencia y prdidas

4 control vectorial

5. control directo de torque

6. tcnicas de control sin sensor de velocidad

8. CONTRIBUCIN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO

AsignaturaPerfil de egreso(anotar en las siguientes tres columnas, cmo contribuye la asignatura al perfil de egreso )

ConocimientosHabilidadesActitudes y valores

Circuitos magnticosEn el rea de la electricidad y magnetismo, leyes y conceptos bsicos de electricidad y magnetismo, su desarrollo y relevanciaComunicacin asertiva, comprensin de textos, mejora de la expresin oral y escrita en los idiomas espaol e ingls. Asimismo la coordinacin de equipos de trabajo multidisciplinarios.Iniciativa con liderazgo, disposicin para colaborar en equipos de trabajo, empata y apertura al dilogo, adaptacin al cambio para actualizar y mejorar sus competencias en el ejercicio profesional

mquinas elctricasEn el rea de conversin de la energa, enfocado principalmente a la comprensin de los principios bsicos de conversin de la energa aplicado a mquinas elctricas

Comunicacin asertiva, comprensin de textos, apropiarse de diferentes mtodos y tcnicas para plantear, estructurar y modelar procesos o sistemas, para simularlos o emularlos.Iniciativa con liderazgo, disposicin para colaborar en equipos de trabajo, empata y apertura al dilogo, adaptacin al cambio para actualizar y mejorar sus competencias en el ejercicio profesional

Dispositivos de conmutacin y convertidores de potenciaEn electrnica de potencia, para la comprensin y anlisis de las caractersticas y clasificaciones de los dispositivos semiconductores de potencia. Sus aplicacionesDesarrollar y aplicar tcnicas, mtodos y procesos pertinentes para el anlisis de problemas y sntesis de soluciones, mediante tecnologas de distintas reas de la electricidad, Comunicacin asertiva, comprensin de textos, apropiarse de diferentes mtodos y tcnicas para plantear, estructurar y modelar procesos o sistemas, para simularlos o emularlos.

Iniciativa con liderazgo, desarrollo de proyectos con base a las necesidades detectadas. Apertura para la toma de decisiones de forma crtica, creativa, propositiva y justa. Disposicin para colaborar en equipos de trabajo, adaptacin al cambio para actualizar y mejorar sus competencias.

Dispositivos Digitales ProgramablesEn electrnica digital, el uso de dispositivos digitales programables, para el control de dispositivos semiconductores de potencia y convertidores de potencia.Desarrollar y aplicar tcnicas, mtodos y procesos pertinentes para el anlisis de problemas y sntesis de soluciones, mediante tecnologas de distintas reas de la electrnica.Coordinar equipos de trabajo multidisciplinarios para el desarrollo de tecnologa e investigacinIniciativa con liderazgo, desarrollo de proyectos con base a las necesidades detectadas. Apertura para la toma de decisiones de forma crtica, creativa, propositiva y justa. Disposicin para colaborar en equipos de trabajo, adaptacin al cambio para actualizar y mejorar sus competencias.

Accionamientos elctricos de velocidad variableComprender el funcionamiento y conocer elementos en el mercadoEmplear los elementos en el mercado, para la solucin de problemas.Iniciativa con liderazgo, desarrollo de proyectos con base a las necesidades detectadas.

Mtodos de control para mquinas de CA convertidores de potenciaEn electrnica de potencia, variadores de velocidad variable, control comprendiendo los mtodos de control para motores de CD, de induccin y de iman permanenteDesarrollar y aplicar tcnicas, mtodos y procesos pertinentes para el anlisis de problemas y sntesis de soluciones, mediante tecnologas de distintas reas de la electrnica de potencia, motores y control de motores.Desarrollar y adaptar proyectos, dispositivos, equipos y sistemas mecatrnicos con motores elctricos y sistemas electrnicos de potencia para resolver problemas tecnolgicos.Coordinar equipos de trabajo multidisciplinarios para el desarrollo de tecnologa e investigacinIniciativa con liderazgo, desarrollo de proyectos con base a las necesidades detectadas.

9. Describa cmo el eje o los ejes transversales contribuyen al desarrollo de la asignatura

Eje (s) transversalesContribucin con la asignatura

Formacin Humana y SocialContribuye con las capacidades desarrolladas en el estudiante de reflexin y juicio crtico, que le permitan realizar aplicaciones para resolver necesidades sociales de su entorno

Desarrollo de Habilidades en el uso de las Tecnologas de la Informacin y la Comunicacin El desarrollo de un pensamiento crtico y creativo, a partir del pensamiento bsico de este eje le permitir proponer soluciones computacionales a problemas propuestos relacionados con los tpicos de la asignatura.

Desarrollo de Habilidades del Pensamiento ComplejoContribuye ya que el estudiante tiene que desarrollar, modelar, simular y sintetizar diferentes aplicaciones de sistemas de control para mquinas elctricas a partir de la teora y los modelos estudiados.

Lengua Extranjera Ayuda a comprender los textos, artculos e informacin actual y relevante en la disciplina, ya que la mayora est en ingls.

Innovacin y Talento UniversitarioEl desarrollo del proyecto final permitir poner en prctica la aplicacin de sus conocimientos adquiridos en materias previas desarrollando su creatividad, reflexin en la bsqueda de una implementacin de un control para una mquina de induccin con caractersticas acotadas para el tiempo del curso.

Educacin para la Investigacin Este eje se fortalece al establecer actividades de investigacin, anlisis y trabajo en equipo principalmente en el estudio de los mtodos de control para mquinas elctricas junto con el desarrollo de las prcticas de curso y el proyecto final.

10. ORIENTACIN DIDCTICO-PEDAGGICA.

Estrategias y Tcnicas de aprendizaje-enseanzaRecursos didcticos

Estrategias de aprendizaje: Investigacin cientfica, Solucin de problemas Implementacin e integracin de sistemas, programacin y simulacin de sistemas con motores.

Estrategias de enseanza:Planteamiento de situaciones reales con respecto a cada tema donde se tomen decisiones fundamentadas en el conocimiento y con limitaciones de tiempo.Trabajo colaborativo en equipo para la implementacin de las prcticas.Generacin de preguntas y respuestas con respecto a temas relevantes

Ambientes de aprendizaje:Uso de los laboratorios para la implementacin o integracin de cada uno de los elementos de un sistema con motores elctricos.

Actividades y experiencias de aprendizaje:Visita a La empresa SCHNEIDERVisita a las pginas web de los fabricantes de motores y variadores de velocidad

Mapas conceptuales Estudio de casos de grandes compaas dedicadas a motores, variadores de velocidad, potencia; como SIEMENS, MAVILOR, MITSUBISHI,SCHNEIDER, etc.Debates entre las virtudes de cada fabricante lder de motores y variadores.Investigacin cientficaUso de foros de la claseMateriales:- Materiales convencionales: - proyector (can), proyector de acetatos, pizarrn- Impresos (textos): libros, fotocopias, peridicos, documentos, artculos cientficos, de divulgacin, patentes, leyes y otros documentos relacionados.

- Materiales de laboratorio, tableros, componentes discretos, instrumentacin electrnica - Materiales audiovisuales: documentales, ejemplos, casos de anlisis - Imgenes fijas proyectables (fotos): diapositivas, fotografas... - Materiales audiovisuales (vdeo): montajes audiovisuales, pelculas, vdeos, programas de televisin - Nuevas tecnologas: elementos de un sistema de generacin de energa alternativa, almacenamiento de energa, medicin.- Programas informticos (CD u on-line) educativos: matlab, psim, pspice, plecs- Servicios telemticos: pginas web de la ieee y sociedades cientficas y tecnolgicas y otros sugeridos por el profesor, weblogs, correo electrnico, chats, foros.

11. CRITERIOS DE EVALUACIN

Criterios Porcentaje

Exmenes 15

Participacin en clase2

Tareas10

Exposiciones2

Simulaciones2

Trabajos de investigacin y/o de intervencin10

Prcticas de laboratorio15

Visitas guiadas 1

Reporte de actividades acadmicas1

Mapas conceptuales1

Portafolio1

Proyecto final40

Total100%

12. REQUISITOS DE ACREDITACIN

Estar inscrito oficialmente como alumno del PE en la BUAP

Haber aprobado las asignaturas que son pre-requisitos de sta

Aparecer en el acta

El promedio de las calificaciones de los exmenes aplicados deber ser igual o mayor que 6

Cumplir con las actividades acadmicas y cargas de estudio asignadas que seale el PE

Asistir como mnimo al 80% de las sesiones

13. Anexo (copia del acta de Aprobacin por parte del rea de Electrnica de Potencia)

15 Control de Mquinas Elctricas