especialidad electrica

Para aplicar en el plan de estudios de la carrera de:

INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

Nombre de la especialidad en competencias:

Control Electrnico de Sistemas de Potencia

(IELE-CEP-2013-01)

Vigencia agosto 2014 a agosto 2017

Fecha de inicio agosto 2014

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la Asignatura: Carrera. Clave de la asignatura : SATCA1

Calidad y Uso eficiente de la Energa Elctrica Ingeniera Elctrica. CEC- 1201 2-2 - 4

2.- PRESENTACIN

Caracterizacin de la asignatura. La asignatura Calidad y uso eficiente de la energa elctrica es una materia que se integra en el plan de estudios con el propsito de promover en el estudiante la capacidad de identificar y corregir los factores que afectan la calidad de la energa elctrica as como de cmo realizar diagnsticos energticos en instalaciones elctricas, realizando trabajo individual y en equipo; que permitan la integracin de tecnologas en problemas del entorno profesional, aplicando normas tcnicas y estndares nacionales e internacionales. Al crear, innovar y transferir tecnologa aplicando mtodos y procedimientos en proyectos de ingeniera, se considera el desarrollo sustentable del entorno y la aplicacin de las nuevas Tecnologas de la informacin y de la comunicacin, para la adquisicin y el procesamiento de datos, as como para simular modelos que permitan predecir el comportamiento de la calidad y uso eficiente de la energa en instalaciones elctricas empleando plataformas computacionales. Esta asignatura contribuye en que el alumno adquiera una perspectiva moderna para comprender y usar las tecnologas existentes en el campo de la calidad y uso eficiente de la energa elctrica, permitindole un campo para desarrollarse y aplicar los conocimientos adquiridos. La comprensin de estos temas le da al estudiante la capacidad de aportar y proponer nuevas ideas para aplicarlos en el entorno y lograr con esto la mejora de los mismos. Intencin didctica. Se sugiere que esta asignatura emplee las nuevas Tecnologas de la informacin y de la comunicacin, para la adquisicin y el procesamiento de datos, as como para simular modelos

que permitan predecir el comportamiento de mejoras efectuadas en las instalaciones elctricas empleando plataformas computacionales. La asignatura est organizada para obtener conocimientos acerca de la calidad y el uso eficiente de la energa elctrica, todo de manera integral La unidad uno se refiere a conceptos de Calidad de la energa como son los efectos que ocasionan en las instalaciones elctricas las perturbaciones elctricas, los armnicos, las interrupciones, los huecos de tensin, las sobretensiones, los desequilibrios y fluctuaciones de tensin, esto nos da una visin general con la intensin de conocer porque es importante corregirlos. En la unidad dos se cubren la parte de armnicos de tensin y de corriente; en ella entendern los efectos que ocasionan las cargas no lineales, como se originan y los efectos de los armnicos y como se corrigen. Se utilizaran ejemplos, tareas, demostraciones con actividades prcticas para fortalecer el entendimiento de esta unidad. La unidad tres presenta informacin acerca de las sobretensiones y fluctuaciones de tensin, sus efectos y las tecnologas existentes para corregirlas. En esta parte tambin se fomentara la participacin del alumno en el desarrollo de prcticas de laboratorio y de campo para anclar los conocimientos adquiridos. En la cuarta unidad el alumno conocer los fundamentos del uso eficiente de la energa elctrica, visualizar el panorama del ahorro de energa que se tiene en el pas a nivel mundial, las tarifas que se emplean para el cobro de los consumos de energa elctrica y estudiar casos exitosos de proyectos de ahorro de energa elctrica realizados en nuestro entorno y en nuestro pas, por lo que el estudiante tendr un panorama general al terminar esta unidad. En la quinta unidad se presenta informacin de cmo realizar auditoras y diagnsticos energticos, en ella se entender como se llevan a cabo los anlisis de los consumos energticos, como se planean y formulan los programas para el uso racional de la energa elctrica, como se realiza la concientizacin y capacitacin del personal y como se evalan las medidas de ahorro, con esta informacin el alumno tendr las herramientas necesarias para la elaboracin de un programa de ahorro de energa en una institucin de la localidad. En la sexta unidad se pretende que los alumnos, con la informacin obtenida previamente, elaboren un proyecto de calidad y uso eficiente de la energa elctrica en una empresa de su entorno. El profesor deber tener especial cuidado en mantener el avance del programa en forma tal de asegurar que los alumnos alcancen el nivel correcto de conocimientos y habilidades en cada unidad y adquieran las competencias especficas a desarrollar.

3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR

Competencias especficas: Competencias genricas:

Desarrollar la capacidad de anlisis para llevar a cabo estudios de calidad de la energa en instalaciones elctricas as como realizar auditoras y diagnsticos energticos con el fin de realizar proyectos integrales de calidad y uso eficiente de la energa elctrica, basndose en normas nacionales e internacionales.

Competencias instrumentales: Capacidad de anlisis y sntesis. Capacidad de organizar y planificar. Conocimientos generales bsicos Conocimientos bsicos de la carrera Comunicacin oral y escrita en su propia lengua. Conocimiento de una segunda lengua. Habilidades bsicas de manejo de la computadora. Habilidades de gestin de informacin (habilidad para buscar y analizar informacin proveniente de fuentes diversas) Solucin de problemas Toma de decisiones. Competencias interpersonales Capacidad crtica y autocrtica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario Capacidad de comunicarse con profesionales de otras reas Apreciacin de la diversidad y multiculturalidad. Habilidad para trabajar en un ambiente laboral Compromiso tico Competencias sistmicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la prctica Habilidades de investigacin Capacidad de aprender Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) Liderazgo Conocimiento de culturas y costumbres de otros pases Habilidad para trabajar en forma autnoma Capacidad para disear y gestionar proyectos Iniciativa y espritu emprendedor.

4.- HISTORIA DEL PROGRAMA

Lugar y fecha de elaboracin o revisin

Participantes Evento

Instituto Tecnolgico de Chetumal Agosto 2012

Ing. Daniel Cante Gongora. Ing. Germn Alberto Rodrguez May M.C. Jos Heriberto Echeverra Flores Ing. Juan Manuel Zavala Pimentel Ing. Daniel Cante Gngora M.C. Alban Alejandro vila Lpez Ing. David de Jess Santilln Sanvicente Ing. Florencio Sotelo Moreno Ing. William Rivas Ruiz Ing. Juan Ramn Sonda Martnez

Reunin de academia para Propuesta Modulo de Especialidad en Control Electrnico de Sistemas de Potencia

5.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Definir los conceptos de las perturbaciones elctricas; conocer los problemas que ocasionan, sus causas y de las soluciones para corregirlas, Reconocer las normas nacionales e internacionales vigentes relacionadas al tema de calidad de energa elctrica, Identificar las cargas que generan perturbaciones en un sistema elctrico y Conocer mtodos para determinar la direccionalidad, medicin de los armnicos y flicker. Tambin se identificarn las actividades llevadas a cabo en materia de ahorro de energa y conocer la manera en que se factura el consumo de energa elctrica en Mxico, con esto podr administrar los costos de la energa en su empresa. Tambin identificar las tcnicas para administrar la energa, as como la metodologa para disear un programa de ahorro de energa en sus propias instalaciones. 6.- COMPETENCIAS PREVIAS Aplica tcnicas de anlisis de circuitos. Comprende los conceptos de potencia elctrica. Aplica tcnicas de Medicin de parmetros elctricos. Aplica conocimientos de instalaciones elctricas. Aplica tcnicas de instrumentacin. Aplica los conocimientos de legislacin elctrica. Aplica los conocimientos de dibujo asistido por computadora. Analiza, comprende y sintetiza textos en ingls Interpreta sistemas electrnicos para disear sistemas. Usa tcnicas de comunicacin efectiva.

Se responsabiliza de su propia formacin acadmica Comprende el comportamiento de las Ondas Electromagnticas. 7.- TEMARIO

Unidad Temas Subtemas

1 Calidad del suministro y perturbaciones elctricas.

1.1. Generalidades y terminologa. 1.2. Perturbaciones elctricas: 1.2.1. Armnicos. 1.2.2. Interrupciones y huecos de tensin. 1.2.3. Sobretensiones. 1.2.4. Desequilibrios y fluctuaciones de tensin.

2 Armnicos de tensin y de corriente

2.1. Efectos de las cargas no lineales. Descomposicin de una onda peridica. Definiciones. 2.2. Origen de los armnicos. 2.3. Efectos de los armnicos. 2.4. Evaluacin de una instalacin. Medida de armnicos. 2.5. Correccin de problemas: 2.5.1. Utilizacin de filtros pasivos. 2.5.2. Utilizacin de filtros activos. 2.5.3. Otras soluciones.

3 Sobretensiones y fluctuaciones de tensin

3.1. Sobretensiones. 3.1.0. Definicin. 3.1.1. Generacin de sobretensiones. 3.1.2. Efectos de las sobretensiones. 3.1.3. Proteccin contra sobretensiones. 3.2. Fluctuaciones de tensin. 3.2.0. Definicin. 3.2.1. Generacin de fluctuaciones de tensin. 3.2.2. Efectos de las fluctuaciones de tensin. 3.2.3. Proteccin contra las fluctuaciones de tensin. 3.3. Normas nacionales e internacionales

4 Auditorias y diagnsticos energticos

4.1 Anlisis de la facturacin de electricidad, Clculo del ndice energtico, oportunidades de ahorro 4.2 Anlisis del Consumo y la Demanda, mediciones con analizador de redes de los distintos parmetros elctricos

4.3 Anlisis del Factor de Potencia, Censo de capacitores, mediciones de corrientes y tensiones en los capacitores 4.4 Anlisis del Sistema de Iluminacin Censo de cargas de alumbrado Mediciones de niveles de iluminacin 4.5. Anlisis del Sistema de Aire Comprimido, Lecturas de presiones 4.6 Anlisis del Sistema de Aire Acondicionado y refrigeracin. 4.7 Anlisis del Sistema de Bombeo de Fluidos y motores.

5 Analisis energetico 5.1 Planeacin y formulacin de un programa para el uso racional de la energa elctrica. 5.2 Concientizacin y capacitacin del personal 5.3 Evaluacin econmica de medidas de ahorro 5.4 Tendencias tecnolgicas en el ahorro de la energa

6 Proyecto 6.1 Elaboracin de un proyecto integral de calidad y uso eficiente de la energa elctrica.

8.- SUGERENCIAS DIDCTICAS Propiciar actividades de bsqueda, seleccin y anlisis de informacin en distintas fuentes. Propiciar el uso de tecnologas en el desarrollo de los contenidos de la asignatura. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicacin, el intercambio argumentado de ideas, la reflexin, la integracin y la colaboracin de y entre los estudiantes. Propiciar en el estudiante el desarrollo de actividades intelectuales de induccin-deduccin y anlisis-sntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigacin, la aplicacin de conocimientos y la solucin de problemas. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicacin de los conceptos, modelos y metodologas que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminologa cientfico-tecnolgica. Proponer problemas que permitan al estudiante la integracin de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su anlisis y solucin. Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; as como con las prcticas de una ingeniera con enfoque sustentable. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las dems del plan de estudios para desarrollar una visin interdisciplinaria en el estudiante. Propone prcticas de Laboratorio de campo y Simulaciones. 9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIN La evaluacin de la asignatura se har con base en siguiente desempeo: Examen. Resolucin de ejercicios. Reportes de prcticas de laboratorio. Modelado de sistemas con la ayuda de un software especializado (MATLAB). Participacin en equipo para la realizacin de prcticas de campo. Reportes de investigacin. Elaboracin de proyecto final. Manejo de equipos de medicin de parmetros elctricos. 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Calidad del suministro y perturbaciones elctricas.

Competencia a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Definir los conceptos de las perturbaciones elctricas; conocer los problemas que ocasionan, sus causas y de las soluciones para corregirlas

Definir la terminologa empleada en materia de uso eficiente de la energa elctrica. Conocer y analizar los tipos de Perturbaciones elctricas Conocer y analizar los diferentes tipos de Armnicos. Analizar las causas de las Interrupciones y los huecos de tensin. Conocer y analizar el origen de las Sobretensiones. Conocer y analizar las causas de los Desequilibrios y fluctuaciones de tensin.

UNIDAD 2: Armnicos de tensin y de corriente.


Definir y analizar el origen, los efectos y la solucin para el problema de armnicos.

Conocer los efectos de las cargas no lineales, Conocer el origen de los armnicos. Conocer y analizar los efectos de los armnicos. Realizar una medicin de los armnicos presentes en instalaciones elctricas residenciales, comerciales e industriales Analizar y efectuar una correccin de problemas con armnicos. Conocer y analizar la forma de utilizar los filtros pasivos. Conocer y analizar la forma de utilizar los filtros ACTIVOS.

UNIDAD 3: Sobretensiones y fluctuaciones de tensin


Reconocer las normas nacionales e internacionales vigentes relacionadas al tema de calidad de energa elctrica, Identificar las cargas que generan perturbaciones en un sistema elctrico y Conocer mtodos para determinar la direccionalidad, medicin de los armnicos y flicker.

Conocer, medir y analizar el origen de las sobretensiones. Conocer y analizar como se generan las sobretensiones. Conocer y analizar los efectos de las sobretensiones. Realizar un anlisis para la debida proteccin contra sobretensiones. Conocer y analizar el origen de las fluctuaciones de tensin. Definir el concepto de fluctuacin. Analizar las causas de las fluctuaciones de tensin. Conocer y analizar los efectos de las fluctuaciones de tensin. Conocer y realizar la proteccin contra las fluctuaciones de tensin. Conocer las normas nacionales e internacionales aplicables

UNIDAD 4: Introduccin al uso eficiente de la energa elctrica.

Objetivo Educacional Actividades de Aprendizaje

Identificar las actividades llevadas a cabo en materia de ahorro de energa y conocer la manera en que se factura el consumo de energa elctrica en Mxico, con esto podr administrar los costos de la energa en su empresa.

Conocer el Panorama presente y futuro del ahorro de energa en Mxico Conocer la Estructura energtica en Mxico y manejar Tarifas elctricas. Conocer los programas de ahorro de energa a nivel mundial y las tendencias tecnolgicas en dispositivos ahorradores de energa Conocer casos exitosos de proyectos de ahorro de energa elctrica realizados en Empresas Mexicanas.

UNIDAD 5: Auditorias y diagnsticos energticos


Identificar las tcnicas para administrar la energa, as como la metodologa para disear un programa de ahorro de energa en sus propias instalaciones

Realizar un anlisis de los consumos energticos. Realizar y ejecutar un programa para el uso racional de la energa elctrica. Conocer las ventajas de la concientizacin y capacitacin del personal Realizar un diagnstico Energtico a una instalacin. Realizar una evaluacin econmica de las medidas de ahorro y las tendencias tecnolgicas en el ahorro de la energa Elaborar un programa de ahorro de energa.

UNIDAD 6: Auditorias y diagnsticos energticos


Realizar un proyecto integral de calidad y uso eficiente de la energa elctrica, donde aplique los conocimientos adquiridos.

Se elaborar un proyecto integral de calidad y uso eficiente de la energa elctrica.

11.- FUENTES DE INFORMACIN 1.- UNESA. "Gua sobre la calidad de la onda en redes elctricas". Grupo de trabajo "Calidad de Onda", 1996 2.- Schneider Electric. "Compatibilidad Electromagntica", 2000 3.- Fuster, V. "Perturbaciones elctricas: Tipos y caracterizacin", Universidad Politcnica de Valencia, 2001. 4.- Administracin y ahorro de energa elctrica. Ambriz, Romero UAM Direcciones electrnicas 1.-Compaa Operadora del Mercado Espaol de Electricidad http://www.ceisp.com 2.- Consejo Mundial de la Energa http://www.worldenergy.org/

12.- PRCTICAS PROPUESTAS Realizar la medicin de los armnicos de tensin y de corriente presentes en instalaciones residenciales, comerciales e industriales. Realizar mediciones en instalaciones elctricas para visualizar los efectos de las interrupciones y huecos de tensin. Realizar mediciones para identificar posibles fluctuaciones de tensin. Realizar un anlisis para identificar el origen y palpar los efectos de los armnicos. Realizar el diseo de filtros para eliminar armnicos en instalaciones elctricas. Realizar censos de cargas en instalaciones residenciales, comerciales e industriales Realizar diagnsticos energticos en instalaciones residenciales, comerciales e industriales. Elaborar un proyecto integral de calidad y uso eficiente de la energa elctrica.

1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura : Carrera :

Clave de la asignatura : SATCA

Microcontroladores Ingeniera Elctrica CEG-1203 3-3-6

2.- PRESENTACIN

Caracterizacin de la asignatura.

Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero elctrico el desarrollo de habilidades para disear, analizar y construir equipos o sistemas electrnicos para la solucin de problemas en el entorno, aplicando normas tcnicas y estndares nacionales e internacionales, as como crear, innovar, adaptar, y transferir tecnologa en el mbito de la ingeniera elctrica mediante la aplicacin de mtodos y procedimientos cientficos, tomando en cuenta el desarrollo sustentable del entorno.

Adems permite gestionar proyectos de investigacin y/o desarrollo tecnolgico, as como ejercer actividades emprendedoras de liderazgo y adquirir habilidades para la toma de decisiones en su mbito profesional.

En diversas aplicaciones, el uso de la electrnica hace necesario el conocimiento del diseo basado en sistemas digitales, y el uso de circuitos de alta escala de integracin, como son los microcontroladores, hace algunas aplicaciones ms simples, eficientes o verstiles. Por lo que es conveniente que los alumnos de la

carrera de ingeniera elctrica adquieran dominio en el uso de estos dispositivos.

La materia consiste en el conocimiento de la estructura interna y externa del microcontrolador, as como la configuracin y programacin en lenguaje ensamblador y lenguaje C, de los perifricos integrados y aplicaciones tpicas de

microcontroladores.

La asignatura requiere que el estudiante cuente con bases slidas en diseo digital y analgico, as como nociones de programacin, por lo tanto se relaciona con las asignaturas de mediciones elctricas, Electrnica Analgica, Electrnica Digital, programacin, fundamentos de investigacin, y todas aquellas en las que se realicen aplicaciones, tales como electrnica de potencia, instrumentacin, entre otras.

Intencin didctica.

El docente debe ser conocedor de la disciplina que est bajo su responsabilidad, y tener capacidad para trabajar en equipo, destrezas que le permitan proponer actividades a desarrollar, formacin pedaggica para abordar con mayor propiedad los diferentes estilos cognitivos de los estudiantes, facilitar, direccionar y orientar el trabajo del estudiante, potenciar en el estudiante la autonoma y toma de decisiones, tener flexibilidad en el seguimiento del proceso, estimular y potenciar el trabajo autnomo y cooperativo, facilitar la interaccin personal.

Para desarrollar competencias de comunicacin los estudiantes presentan al grupo una ponencia oral, mostrando las aplicaciones de la temtica vista a su formacin profesional y proyecto de vida.

Esta asignatura comprende cinco unidades fundamentales, en la primera unidad se encuentran los conceptos bsicos de los microcontroladores, el alumno comprender como se organizan internamente estos dispositivos, como se comunican entre si las unidades internas y la funcin especfica de cada uno de ellos. Ser capaz de localizar informacin del dispositivo, cmo interpretarla y como seleccionar el microcontrolador ms adecuado para una aplicacin.

En la segunda unidad se definen y se aplica la metodologa para la programacin de los microcontroladores con lenguaje ensamblador. Es de suma importancia la parte prctica de la materia ya que es la base para la solucin de problemas prcticos de aplicacin en el campo de la ingeniera Elctrica. Por lo que se propone la realizacin de prcticas, que permitan dominar la configuracin y programacin de los microcontroladores, as como la realizacin de un proyecto integrador, que estimule la colaboracin en el trabajo y la discusin entre los estudiantes, que le permitan resolver los retos que este trabajo implica.

En la tercera unidad se definen y se aplica la metodologa para la programacin de los microcontroladores con lenguaje C. Se recomienda que se realicen programas hbridos que contengan sentencia en C y ensamblador. Se propone la realizacin de prcticas, que permitan dominar la configuracin y programacin de los microcontroladores, as como la realizacin de un proyecto integrador, que estimule la colaboracin en el trabajo y la discusin entre los estudiantes para resolver los retos que este trabajo implica.

En la cuarta unidad se estudian las interfaces de comunicacin, que son de suma importancia ya que cualquier sistema digital, sea un equipo de medicin, de control, etc., potencializa su uso al comunicarse mediante interfaces y protocolos con otros equipos. Por ello es indispensable que el alumno aprenda las formas en que un microcontrolador se puede comunicar con otros sistemas digitales, logrando as un valor agregado a la aplicacin.

En la quinta unidad, se hace hincapi en que el alumno desarrolle una actividad integradora, utilizando como base de funcionamiento un microcontrolador. Con la intencin de consolidar los conocimientos adquiridos, as como desarrollar su potencial creativo y emprendedor.

El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prcticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentacin, tales como: identificacin, manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hiptesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como induccin-deduccin y anlisis-sntesis con la intencin de generar una actividad intelectual compleja.

Las competencias genricas que se fortalecen en esta asignatura son las interpersonales, instrumentales y sistmicas a travs de investigacin, trabajo en equipo, elaboracin de prcticas y redaccin de reportes respectivos, ensayos, exposiciones, anlisis de casos, entre otros.

Durante el desarrollo de las actividades programadas en la asignatura es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva particularmente a cabo y entienda que est construyendo su conocimiento, aprecie la importancia del mismo y los hbitos de trabajo; desarrolle la precisin, la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo, el inters, la tenacidad, la flexibilidad y la autonoma y en consecuencia actu de manera profesional.

Es necesario que el profesor ponga atencin y cuidado en estos aspectos y los considere en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura.


Competencias especficas:

Conocer y explicar el funcionamiento interno y externo del microcontrolador, realizar programas en lenguaje ensamblador y lenguaje C, utilizando todos los recursos del microcontrolador, para resolver problemas especficos en el mbito de la aplicacin de la ingeniera elctrica y en el desarrollo de aplicaciones de equipo electrnico, para lo cual el estudiante realizar actividades de investigacin, anlisis, reflexin, observacin, y diseo, apoyndose en el uso de herramientas computacionales.

Competencias genricas: Competencias instrumentales

Capacidades cognitivas, la capacidad de comprender y manipular ideas y pensamientos.

Capacidades metodolgicas para manipular el ambiente: ser capaz de organizar el tiempo y las estrategiaspara el aprendizaje, tomar decisiones o resolver problemas.

Destrezas tecnolgicas relacionadas con el uso de maquinaria, destrezas de

computacin; as como, de bsqueda y manejo de informacin.

Destrezas lingsticas tales como la comunicacin oral y escrita o conocimientos de una segunda lengua

Competencias interpersonales:

Destrezas sociales relacionadas con las habilidades interpersonales.

Capacidad de trabajar en equipo o la expresin de compromiso social o tico.

Capacidad crtica y autocrtica

Trabajo en equipo

Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario.

Capacidad de comunicarse con profesionales de otras reas

Habilidad para trabajar en un ambiente laboral.

Compromiso tico Competencias sistmicas

Capacidad de aplicar los conocimientos en la prctica.

Habilidades de investigacin.

Capacidad de aprender.

Capacidad de generar nuevas ideas

(creatividad)

Habilidad para trabajar en forma autnoma.




Instituto Tecnolgico de Chetumal

Ing. Germn Alberto Rodrguez May M.C. Jos Heriberto Echeverra Flores Ing. Juan Manuel Zavala Pimentel Ing. David de Jess Santilln Sanvicente Ing. Daniel Cante Gngora Ing. Limber Leonardo Velazco Teh M.C. Alban Alejandro vila Lpez Ing. Florencio Sotelo Moreno Ing. William Rivas Ruiz

Propuesta Modulo de Especialidad en Control Electrnico de Sistemas de Potencia

5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO

Conocer y explicar el funcionamiento interno y externo del microcontrolador, realizar programas en lenguaje ensamblador y lenguaje C, utilizando todos los recursos del microcontrolador, para resolver problemas especficos en el mbito de aplicacin de la ingeniera elctrica y en el desarrollo de aplicaciones y de equipo electrnico, para lo cual el estudiante realizar actividades de investigacin, anlisis, reflexin, observacin, y diseo, apoyndose en el uso de herramientas computacionales.

6.- COMPETENCIAS PREVIAS

Disear y analizar circuitos digitales y analgicos, utilizando herramientas computacionales.

Desarrollar programas en lenguaje C.

Operar equipo electrnico de medicin.

Interpretar diagramas esquemticos elctricos y electrnicos.

7.- TEMARIO

UNIDAD TEMAS SUBTEMAS

1 Arquitectura interna y externa del microcontrolador

1.1. Introduccin a los microcontroladores. 1.2. Arquitectura interna del microcontrolador. 1.3. Arquitectura externa del microcontrolador.

2. El Modelo de programacin del microcontrolador en lenguaje ensamblador.

2.1. Programacin en lenguaje ensamblador. 2.1.1. Modos de direccionamiento. 2.1.2. Conjunto de instrucciones. 2.1.2.1. Instrucciones aritmticas. 2.1.2.2. Instrucciones lgicas. 2.1.2.3. Instrucciones de control de programa. 2.2. Estructura del programa. 2.3. Programacin de puertos digitales.

3. El Modelo de programacin del microcontrolador en lenguaje C.

3.1. Programacin en lenguaje C. 3.1.1. Estructura del programa. 3.2. Puertos de entrada/salida digital. 3.3. Interrupciones. 3.4. Convertidor analgico/digital. 3.5. Temporizador, generador de seales, medidor de intervalos, decodificador QEP y PWM.

4. Interfaces de comunicacin

4.1. Comunicacin paralela. 4.2. Comunicacin serial sncrona y asncrona. 4.2.1. Comunicacin RS-232. 4.2.2. Comunicacin I2C. 4.2.3. Comunicacin SPI. 4.2.4. USB. 4.3. Redes de comunicacin. 4.3.1. Control rea Network (CAN).

5. Desarrollo de aplicaciones con microcontroladores

5.1. Aplicaciones.

8.- SUGERENCIAS DIDCTICAS El Profesor debe:

Propiciar actividades de bsqueda, seleccin y anlisis de informacin en distintas fuentes.

Propiciar el uso de las tecnologas en el desarrollo de los contenidos de la asignatura.

Fomentar actividades grupales que propicien la comunicacin, el intercambio argumentado de ideas, la reflexin, la integracin y la colaboracin de y entre los estudiantes.

Propiciar en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de induccin-deduccin y anlisis-sntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigacin, la aplicacin de conocimientos y la solucin de problemas.

Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicacin de los conceptos, modelos y metodologas que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura.

Propiciar el uso adecuado de conceptos, y terminologa cientfico-tecnolgica.

Proponer problemas que permitan al estudiante la integracin de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su anlisis y solucin.

Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; as como con las prcticas de una ingeniera bajo las premisas de sustentabilidad.

Relacionar los contenidos de esta asignatura con otras del plan de estudios para desarrollar una visin interdisciplinaria en el estudiante.

Proponer problemas que permitan al estudiante identificar cada uno de los elementos que componen un sistema digital con microcontrolador y explicar el funcionamiento de cada uno de los elementos.

Propiciar el uso del software adecuado para la simulacin, implementacin y programacin de los microcontroladores.

Plantear la realizacin de prcticas para resolver problemas reales con sistemas digitales con microcontrolador.

Realizar el informe final del proyecto.

Realizar un artculo tcnico relacionado con el proyecto final.

Revisar artculos tcnico/cientficos relacionados con aplicaciones de electrnica y microcontroladores, en idioma ingls.

Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de induccin-deduccin y anlisis-sntesis, que encaminen hacia la investigacin.



9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIN La evaluacin debe ser continua, formativa e integral, por lo que se debe considerar el desempeo en cada una de las actividades de aprendizaje. Se sugiere:

Realizar prcticas de laboratorio para observar si comprende el funcionamiento de los microcontroladores.

Utilizar herramientas de desarrollo y programacin.

Realizar proyectos para la solucin de problemas de su entorno con un enfoque digital basado en microcontroladores.

Listas de verificacin en prcticas de laboratorio.

Examen escrito.

Proyecto individual.

Resolucin de problemas.

Desarrollo de proyectos, donde elaboren un prototipo y el informe del mismo.

Participacin en eventos acadmicos.

Investigacin bibliogrfica.

Elaboracin de material con base en tecnologa de la informacin y comunicacin.

Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades de laboratorio, as como de las conclusiones obtenidas de dichas .observaciones.

Descripcin de otras experiencias concretas que podran realizarse adicionalmente.

Exmenes escritos para comprobar el manejo de aspectos tericos y declarativos.

Exmenes prcticos, donde se califique el desempeo durante la prctica.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Arquitectura interna y externa del microcontrolador.

Competencia especfica a desarrollar Actividades de Aprendizaje

Conocer la organizacin interno y externo del Microcontrolador.

Explicar la organizacin interno y el funcionamiento externo del Microcontrolador.

Explicar las caractersticas de la ALU y su relacin con los registros asociados a sta.

Investigar en el manual del fabricante la hoja de datos del microcontrolador que se ver durante el curso.

Discutir grupalmente el mapa de memoria haciendo nfasis en la funcionalidad de cada rea del mismo.

Discutir grupalmente los perifricos del microcontrolador, realizando el rescate de los conocimientos adquiridos en asignaturas previas.

Exponer frente a grupo el mapa de memoria y perifricos del microcontrolador.

Realizar reportes escritos del mapa de memoria y perifricos del microcontrolador, deben observarse en los reportes el uso correcto de la ortografa y redaccin.

Discutir grupalmente las caractersticas de la unidad lgica aritmtica (ALU), enfatizando sobre ancho de palabra, tipo de datos, relacin con registros, banderas, etc.

Se recomienda realizar el rescate de los conocimientos adquiridos en asignaturas previas.

Discutir y realizar resmenes de las caractersticas y capacidades de las diferentes funciones de las terminales (pins) del microcontrolador.

Unidad 2: El modelos de programacin del microcontrolador en lenguaje ensamblador.


Realizar programas con las instrucciones y subrutinas en lenguaje ensamblador, para lograr una comprensin solida de la arquitectura interna del dispositivo.

Realizar aplicaciones sencillas que impliquen el uso de los puertos digitales del microcontrolador con lenguaje ensamblador.

Investigar el funcionamiento y sintaxis de las instrucciones del microcontrolador.

Discutir grupalmente las diferentes instrucciones del microcontrolador.

Investigar la estructura bsica de la programacin en ensamblador.

Realizar programas en ensamblador donde ejercite los modos de direccionamiento.

Programar las instrucciones bsicas en ensamblador; instrucciones aritmticas, lgicas y de control de flujo en el microcontrolador.

Explicar los diferentes tipos de saltos que se pueden ejecutar en un microcontrolador.

Realizar un algoritmo donde se apliquen saltos en la programacin y comparaciones entre registros.

Simular programas mediante algn software especializado (dependiendo del tipo de microcontrolador y de otros

factores: PROTEUS, MPLAB, entre otros.)

Investigar los diferentes tipos de programadores utilizables para el microcontrolador a usar.

Investigar la teora de funcionamiento de los puertos digitales

Seleccionar el programador a utilizar y programar una aplicacin en la que se

usen los puertos digitales del microcontrolador.

Unidad 3: El modelo de programacin del microcontrolador en lenguaje C.


Realizar programas en lenguaje C, para el desarrollo de aplicaciones complejas.

Realizar aplicaciones utilizando los puertos digitales, los convertidores de analgico a digital, las interrupciones y los temporizadores del microcontrolador.

Discutir grupalmente los conceptos relativos a la programacin en lenguaje C, realizando el rescate de los conocimientos adquiridos en la asignatura, Programacin.

Analizar el entorno de programacin (IDE) especfico del microcontrolador seleccionado y realizar un reporte sobre el funcionamiento de dicho software.

Investigar el uso de puertos digitales en aplicaciones en las diferentes reas de la ingeniera elctrica, por ejemplo electrnica de potencia, instrumentacin, control, etc.

Investigar y exponer por equipos el uso de puertos digitales en lenguaje C.

Practicar el uso de los puertos digitales como entradas y salidas.

Explorar y representar el concepto de

interrupcin de forma creativa.

Codificar y simular el efecto de una interrupcin externa sncrona en el entorno del software seleccionado.

Reflexionar sobre la extrapolacin del

concepto de interrupcin hacia el resto de los perifricos del microcontrolador.

Investigar y exponer el principio de funcionamiento y caractersticas generales de los convertidores de analgico a digital (ADC).

Investigar y exponer por equipos el uso del convertidor de analgico a digital en lenguaje C.

Practicar el uso del ADC con y sin interrupciones.

Discutir grupalmente para rescatar el concepto de contador digital, haciendo nfasis en longitud de palabra, configuracin ascendente descendente, desborde del conteo, carga asncrona, reset y tipo de activacin (por flanco o nivel).

Simular y observar el efecto del periodo de la seal de excitacin en la entrada del contador y su relacin con el tiempo de desborde, y establecer el concepto de temporizador.

Analizar la arquitectura, configuracin y modos de funcionamiento de los temporizadores del microcontrolador.

Realizar un ensayo de los diferentes modos de operacin del temporizador del microcontrolador (base de tiempo, contador, generador PWM, decodificador de QEP, medidor de intervalos de tiempo).

Reflexionar sobre la aplicacin del concepto de interrupciones en temporizadores.

Simular y verificar los diferentes modos de operacin del temporizador, con y sin interrupciones.

Simular programas en donde interacten los perifricos entre si mediante algn software especializado (dependiendo del tipo de microcontrolador y de otros factores: PROTEUS, MPLAB, entre otros.)

Unidad 4: Interfaces de comunicacin.


Comunicar mediante distintas interfaces un microcontrolador, as como manejar protocolos de comunicacin bsicos.

Investigar el uso de puertos digitales como interfaz de comunicacin paralela.

Realizar un reporte y exponer por equipos el uso de los puertos digitales como interfaz de comunicacin paralela.

Desarrollar un canal de comunicacin paralela entre dos microcontroladores, especificando la interfaz fsica y un protocolo.

Observar y detectar los problemas asociados a la comunicacin paralela, tales como alcance fsico del canal, el ancho de la palabra requerido, seales de sincrona requeridas, implementacin en circuito impreso, etc.

Hipotetizar y reflexionar grupalmente sobre las formas de resolver los problemas de la comunicacin paralela.

Analizar el principio de funcionamiento y la operacin de la USART del microcontrolador, dando especial atencin a los conceptos baud rate, bit de start, bit de stop, bit de datos, paridad y deteccin de errores.

Desarrollar un canal de comunicacin serial RS232 entre dos microcontroladores y entre un microcontrolador y una computadora, especificando la interfaz fsica y un protocolo.

Analizar el principio de funcionamiento y la operacin del mdulo de comunicacin I2C del microcontrolador, dando especial atencin a los conceptos baud rate, bit de start, bit de stop, bit de datos y bit ACK.

Desarrollar un canal de comunicacin serial I2C para la comunicacin entre dos microcontroladores, especificando la interfaz fsica y un protocolo.

Analizar el principio de funcionamiento y la operacin del modulo de comunicacin SPI del microcontrolador, dando especial atencin a los conceptos baud rate, bit de start, bit de stop, bits de datos, y terminales de control de flujo.

Desarrollar un canal de comunicacin serial SPI para la comunicacin entre dos microcontroladores, especificando la interfaz fsica y un protocolo.

Investigar el principio de funcionamiento y caractersticas ms importantes del bus serial universal (USB).

Realizar un reporte y exponer por equipos el principio de funcionamiento y caractersticas ms importantes del bus serial universal (USB).

Investigar el principio de funcionamiento y caractersticas ms importantes del bus de red control rea network (CAN).

Realizar un reporte y exponer por equipos el principio de funcionamiento y caractersticas ms importantes del bus de red control rea network (CAN).

Unidad 5: Desarrollo de aplicaciones con microcontroladores.


Identificar las reas de oportunidad de aplicacin de los microcontroladores en la solucin de problemas en ingeniera

elctrica.

Desarrollar aplicaciones basadas en microcontroladores para solucin de problemas en ingeniera electrica.

Realizar una investigacin de campo sobre aplicaciones del microcontrolador, para identificar aplicaciones en algunos de los siguientes campos de aplicacin de la Ingeniera:

Comunicaciones.

Automatizacin y control.

Instrumentacin.

Potencia.

Analizar grupalmente el uso de los recursos del microcontrolador en las aplicaciones encontradas y realizar un ensayo con las conclusiones del anlisis.

Desarrollar una aplicacin selecta como proyecto final, organizando esta actividad a travs de un cronograma (se siguiere que este proyecto sea planteado desde el inicio de la unidad 2, y se realice un protocolo para tal fin)

11.- FUENTES DE INFORMACIN 1. Barret, S.F., Pack, D. J., Microcontrollers Fundamentals for Engineers And Scientists (Synthesis Lectures on Digital Circuits and Systems), 1a Ed., Morgan and Claypool Publisher, Seattle, WA. U.S.A., 2006. 2. Angulo Amusastegui, J., Microcontroladores DSPic Diseo Prctico, 1a. Ed., McGraw-Hill, Madrid, Espaa, 2006. 3. Galeano, G., Programacin de Sistemas Embebidos en C, 1a. Ed. , Alfaomega, Colombia, 2009. 4. Palls, R., Reverter, F., Circuitos De Interfaz Directa Sensor-Microcontrolador, 1a. Ed., Alfaomega, Marcombo, Colombia, 2009. 5. Vesga, J. C ., Microcontroladores Motorola Freescale - Programacin, Familias y sus distintas aplicaciones en la industria, 1a. Reimpresin de la 1a. Ed., Alfaomega, Colombia, 2008. 6. Valds, F., Palls, R., Microcontroladores - Fundamentos y Aplicaciones con PIC, 1a. Ed., Alfaomega, Colombia, 2007. 7. Dogan, I., Advanced PIC Microcontroller Projects in C: From USB to RTOSwith the PIC 18F Series, 1a. Ed., Newness, U. S. A. , 2008. 8. Gadre, D. V., Programming and Customizing the AVR Microcontroller, 1a. Ed., McGraw-Hill, California, U. S. A. , 2000. 9. Axelson, J., USB complete: Everything you need to develop custom USB peripherals, 1a. Ed., Lakeview Research, U. S. A., 1999. 10. Hyde, J., USB design by example: A practical guide to building I/O devices, 1a. Ed., Wiley, New York, U. S. A. , 1999. 11. National Instruments; 2 de junio de 2008; Introduccin a CAN. [web en lnea]. Disponible desde internet en: http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/7183. [con acceso el 27 de enero de 2010]. 12.- PRCTICAS PROPUESTAS

Conocimiento del entorno de programacin.

Operacin y configuracin del perro guardin (watchdog).

Manejo de los puertos de entrada/salida digitales.

Uso de los display de cristal lquido y de 7 segmentos.

Armado y uso de teclados matriciales.

Medicin y visualizacin de voltajes con el convertidor analgico a digital.

Medicin y visualizacin de variables fsicas: temperatura, presin, humedad, etc.

Generacin de seales rectangulares con el temporizador.

Generacin de seales PWM.

Generacin de bases de tiempo con el temporizador.

Sincronizacin del microcontrolador con las interrupciones.

Comunicacin microcontrolador a microcontrolador.

Comunicacin microcontrolador a computadora.

Asignatura 1: 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA

Nombre de la asignatura : Proteccin de sistemas elctricos de

Potencia.

Carrera : Ingeniera Elctrica

Clave de la asignatura : CEF- 1204

SATCA1 3 - 2 - 5

2.- PRESENTACIN

Caracterizacin de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del ingeniero electricista la capacidad de interpretar, calcular y seleccionar las protecciones del sistema elctrico de potencia. El alumno realiza un anlisis metodolgico de los sistemas de proteccin de los sistemas de generacin, transmisin y distribucin de la energa elctrica, al crear, innovar y transferir tecnologa aplicando mtodos y procedimientos en proyectos de proteccin, considerando la normatividad y la aplicacin de las nuevas tecnologas de los relevadores y de los sistemas comunicacin, para la adquisicin, el procesamiento de datos y del control supervisorio de las redes elctricas de potencia. La asignatura propicia en el alumno el anlisis de los conceptos de proteccin primaria y de respaldo de los sistemas elctricos, as como los elementos que componen una proteccin y su funcin, que le permitan comprender la operacin, funcionamiento y caractersticas que forman parte de la filosofa de la proteccin. Los alumnos realizan los clculos para determinar las magnitudes de las corrientes de falla en los diferentes puntos de la red elctrica y analizan los efectos de las fallas sobre el sistema elctrico y la relacin de la operacin de las protecciones con la estabilidad y continuidad en el sistema elctrico. La temtica relaciona directamente al fabricante de equipo de proteccin con las caractersticas constructivas de los diversos tipos de relevadores, que llevan al modelado dinmico y anlisis de los circuitos elctricos y electrnicos de los dispositivos durante su operacin. Establece los criterios para la seleccin y ajuste de los diversos equipos y dispositivos, para la coordinacin de las protecciones, de acuerdo a las normas elctricas.

Intencin didctica. Esta asignatura proporciona las normas y criterios para el diseo de los esquemas de proteccin de los sistemas elctricos de potencia. Est organizada en cinco unidades, cuyo contenido temtico es referido al anlisis y diseo de la proteccin del sistema elctrico de potencia. La unidad uno proporciona la comprensin de la funcin y objetivo de la proteccin

por relevadores, con los conceptos de proteccin primaria y de respaldo mediante

zonas de proteccin. Los componentes y dispositivo de una proteccin. Se analiza el

efecto y consecuencia de las fallas sobre la estabilidad y la relacin con la proteccin

del sistema elctrico. En la unidad dos se describen las caractersticas constructivas y operativas de los

relevadores de proteccin electromecnicos, estticos y microprocesados. Y las

especificaciones y caractersticas de restauradores y fusibles. La unidad tres proporciona los criterios y normas para la seleccin, conexin y clculo de la capacidad de los transformadores de corriente y de potencial que alimentan a los relevadores de proteccin. En la cuarta unidad se fundamentan las conexiones de los componentes de la

proteccin para su anlisis e interpretacin de los esquemas de proteccin de

generadores, transformadores, buses y lneas especificando las conexiones de los

transformadores de instrumentos con los relevadores de proteccin e interruptores

en sus diversos arreglos. Se describen los sistemas de control supervisorio y la relacin

con los esquemas de proteccin.

La quinta unidad consiste en el desarrollo de un proyecto final de coordinacin de

protecciones. Es indispensable la aportacin de los conocimientos, criterios y normas

para la coordinacin de protecciones de sobrecorriente y de proteccin de distancia,

as como el ajuste de la proteccin diferencial para sistemas de distribucin y

transmisin, que permitan la elaborar este proyecto.

El profesor deber tener especial cuidado en mantener el avance del programa en

forma tal de asegurar que los alumnos alcancen el nivel correcto de conocimientos y

habilidades en cada unidad y adquieran las competencias especficas a desarrollar.


Competencias especficas: Interpretar, representar, calcular y explicar el comportamiento de las de las protecciones y su relacin con los sistemas elctricos de potencia. Adems de analizar el sistema elctrico para poder seleccionar e instalar los equipos y dispositivos de proteccin. Calcular y disear los proyectos y coordinacin de la proteccin de acuerdo a la normatividad vigente.

Competencias genricas 1- Competencias instrumentales: Capacidades cognitivas, la capacidad de comprender y manipular ideas y pensamientos. Capacidades metodolgicas para manipular el ambiente: ser capaz de organizar el tiempo y las estrategias para el aprendizaje, tomar decisiones o resolver problemas. Destrezas tecnolgicas relacionadas con el uso de la computacin en la bsqueda y manejo de informacin. Destrezas lingsticas tales como la comunicacin oral y escrita o conocimientos de una segunda lengua para la comprensin de de textos y manuales en ingles: Capacidad de anlisis y sntesis Capacidad de organizar y planificar Conocimientos generales bsicos Conocimientos bsicos de la carrera

de ingeniera elctrica Comunicacin oral y escrita en su

propia lengua Habilidades bsicas de manejo de la

computadora, de programas matlab. Habilidades de gestin de

informacin(habilidad para buscar y analizar informacin proveniente de fuentes diversas

Solucin de problemas Toma de decisiones. 2-Competencias interpersonales Capacidad de expresar los propios sentimientos, habilidades crticas y de autocrtica. Destrezas sociales relacionadas con las habilidades interpersonales.

Capacidad de trabajar en equipo o la expresin de compromiso social o tico:


Trabajo en equipo

Habilidades interpersonales

Habilidad para trabajar en un ambiente laboral

Compromiso tico

3-Competencias sistmicas:

Capacidad de aplicar los conocimientos en la prctica

Habilidades de investigacin

Capacidad de aprender

Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones

Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad)

Habilidad para trabajar en forma autnoma

Capacidad para disear y gestionar proyectos

Preocupacin por la calidad



Participantes Observaciones (cambios y justificacin)

Instituto Tecnolgico de Chetumal Marzo 2012

Representantes de las Academias de ingeniera elctrica

Reunin de Academia

5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO (competencias especficas a desarrollar en el curso) Calcular, seleccionar y ajustar, los equipos y dispositivos para disear los esquemas de

proteccin que contribuyan a mantener la continuidad del suministro, en los sistemas

de generacin, transmisin y distribucin de la energa elctrica.

6.- COMPETENCIAS PREVIAS 1. Anlisis de circuitos de corriente alterna. 2. Anlisis de la Mquina sncrona. 3. Anlisis de cortocircuito por componentes simtricas. 4. Anlisis de transformadores 5. Clculos de los parmetros de lneas de transmisin de potencia. 6. Modelacin matemtica de sistemas fsicos.

7.- TEMARIO


1 Fundamentos de la proteccin de sistemas.

1.1 Objetivo y funcin de los relevadores de proteccin.

1.2 Justificacin de la proteccin de sistemas elctricos.

1.3 Concepto de proteccin primaria y de respaldo.

1.4 Confiabilidad, discriminacin, velocidad y selectividad de la proteccin de sistemas elctricos.

1.5 Anlisis efectos de la proteccin sobre la estabilidad del sistema de potencia. Criterio de reas iguales.

2 Caractersticas constructivas y operativas de los dispositivos de proteccin.

2.1 Relevadores analgicos. 2.2 Relevadores estticos. 2.3 Relevadores microprocesados. 2.4 Restauradores. 2.5 Fusibles.

3 Transformadores de corriente y de potencial.

1.1 Anlisis de los transformadores de corriente.

1.2 Anlisis de los transformadores de potencial. 1.3. Divisor capacitivo de potencial. 1.4 Criterios de seleccin.


4 Esquemas de proteccin. 4.1Proteccin de generadores. 4.2 Proteccin de transformadores 4.3 Proteccin de buses. 4.5 Proteccin de lneas. 4.6 Control supervisorio

5 Coordinacin de protecciones en lneas de transmisin y redes de distribucin.

5.1 Coordinacin de protecciones de sobrecorriente. 5.2 Ajuste proteccin diferencial. 5.3 Coordinacin de protecciones de distancia. 5.4 Proyecto final de coordinacin de protecciones.

8.- SUGERENCIAS DIDCTICAS (desarrollo de competencias genricas)

Para comprobar que los conocimientos adquiridos son suficientes para aprobar las

competencias, se requiere que los alumnos elabore , analicen y espongan la informacin

de las investigaciones y trabajos de campo, mediante presentaciones en power point

sobre los resultados obtenidos.

Propiciar que los alumnos investiguen las caractersticas constructivas y especificaciones

de los diversos equipos de proteccin con los fabricantes de equipos.

Visitas demostrativas de los ajustes de los elementos de proteccin al laboratorio.

Aplicacin de software de proteccin de sistemas elctricos

9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIN La evaluacin se realizar acorde a los lineamientos de evaluacin de los planes de estudio por competencia. Se sugiere orientar a los alumnos la confeccin de un portafolio de evidencias donde se recojan tanto los resultados de la prueba diagnstica, pruebas formativas y sumativa y los trabajos de sntesis del estado del arte en el tema, las propuestas de modelos tericos del proyecto y su administracin, la presentacin y otros desarrollados por los estudiantes.

10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Fundamentos de la proteccin de sistemas.

Competencia especfica a desarrollar

Actividades de Aprendizaje

Desarrollar los conceptos bsicos

de la filosofa de la proteccin y de

sus caractersticas as como el

efecto de las protecciones sobre la

estabilidad del sistema

Analizar los conceptos de proteccin

primaria y de respaldo mediante ejemplos

de sistemas elctricos.

Explicar los elementos que componen una

proteccin y su funcin (TC-rel-interrruptor)

Aplicar conceptos de discriminacin confiabilidad, velocidad, selectividad mediante ejemplos de esquemas elctricos. Determinar el efecto del tiempo crtico de interrupcin de los relevadores, sobre la estabilidad del sistema elctrico.

Unidad 2: Caractersticas constructivas y operativas de los dispositivos de proteccin.



Analizar y describir la constitucin y principios de funcionamiento de los dispositivos de proteccin.

Analizar las partes y la operacin de los circuitos de los de los diferentes tipos de relevadores analgicos, estticos y microprocesados. Interpretar las grficas de operacin. Describir las parter y analizar las curvas tiempo corriente los tipos de fusibles. Conocer y analizar los componentes y operacin de las curvas tiempo corriente de los restauradores.

Unidad 3: Transformadores de corriente y de potencial.



Analizar los fundamentos de los transformadores de instrumentos. Describir las caractersticas y especificaciones de acuerdo a la norma ANSI y IEC.

Analizar el circuito electromagntico de los transformadores de corriente y potencial; su diagrama vectorial. Calcular la relacin de transformacin , el burden, el error de la relacin y angular. Determinar las clases de precisin. Calcular la relacin de transformacin de los divisores capacitivos, as como la capacidad en faradios de los capacitores de acuerdo a la carga.

Unidad 4: Esquemas de proteccin.



Analizar e Interpretar los diversos esquemas de proteccin en generadores, transformadores, buses y lneas. Aplicar la normatividad estandarizando los arreglos de protecciones.

Analizar los esquemas y arreglos de la

proteccin del estator y del rotor. Describir e

interpretar la proteccin contra sobrevoltaje.

Determinar los esquemas de proteccin

diferencial para generadores.

Analizar los diferentes esquemas de proteccin

diferencial, el funcionamiento del relevador

bucholtz, y la proteccin del neutro aterrizados

en transformadores.

Describir y analizar los esquemas de

proteccin de buses de subestaciones.

Analizar e Interpretar los esquemas para las

protecciones de sobrecorriente y de distancia

en lneas de distribucin y transmisin.

Incluyendo el control supervisorio

Unidad 5: Coordinacin de protecciones en lneas de transmisin y redes de distribucin.



Establecer los criterios y normas que permitan calcular, seleccionar, ajustar los elementos y dispositivos para el proceso de coordinacin de protecciones del sistema elctrico de potencia.

Analizar las normas y criterios para la

coordinacin de protecciones.

Resolver ejemplos de coordinacin de

protecciones de sobrecorriente.

Resolver ejemplos de coordinacin de protecciones de distancia. Elaborar un proyecto final de coordinacin de protecciones de un circuito de la CFE.

11.- FUENTES DE INFORMACIN 1. Masn, C. Russell. El Arte y Ciencia de los Relevadores de Proteccin, primera edicin, Compaa Editorial Continental. Mxico 1980. 846 pp. 2. Ravindranath B. Chander M. " Proteccin de sistemas e Interruptores": Editorial Limusa. 3. Elomore W. "Protective Relaying. Theory and Aplications.", ABB. 4. Enrquez Harper Gilberto. "Fundamentos de proteccin de sistemas elctricos por relevadores". Editorial Limusa. 5. Manual de procedimientos de coordinacin de sobrecorriente en sistemas de distribucin. CFE 6. Glover D. Sarma M. "Sistemas de potencia anlisis y diseo". Editorial THOMSON. 7. Enrquez Harper Gilberto. " Elementos de diseo de subestaciones elctricas". Editorial Limusa. 8. Protective Relays. Aplication Guide. The English Electric Company Limited, EUA 1998. 679 pp. Westinghouse Electric Corporation, Relay Istrument 9. Catlogos de fabricantes de equipo de proteccin. 12.- PRCTICAS PROPUESTAS Prctica de la obtencin de la curva potencia transmitida. Prctica de la prdida de una lnea de transmisin sobre la curva de la potencia transmitida. Prctica de un relevador de bajo voltaje. Prctica de relevadores de sobrecorriente. Prctica de relevadores de frecuencia. Desarrollo de un proyecto de coordinacin de protecciones de un circuito de la CFE.

1. DATOS DE LA ASIGNATURA



Sistemas de Comunicaciones Ingeniera Elctrica y Electrnica ETG-1303 3-3-6

2. PRESENTACION.

Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero elctrico el desarrollo de habilidades para disear y analizar los sistemas de comunicaciones electrnicos para la solucin de problemas de comunicaciones en su entorno, aplicando normas tcnicas y estndares nacionales e internacionales, as como crear, innovar, adaptar, y transferir tecnologa en el mbito de la ingeniera en comunicaciones electrnica mediante la aplicacin de mtodos y procedimientos cientficos, tomando en cuenta el desarrollo sustentable. Adems permite gestionar proyectos de investigacin y/o desarrollo tecnolgico, as como ejercer actividades emprendedoras de liderazgo y adquirir habilidades para la toma de decisiones en su mbito profesional. En diversas aplicaciones, el uso de las comunicaciones electrnicas hace necesario el conocimiento del diseo basado en sistemas analgicos y digitales, as como en algunas aplicaciones ms simples y eficientes. Por lo que es conveniente que los alumnos de la especialidad de ingeniera electrnica adquieran dominio en el uso de estos sistemas. La materia consiste en el conocimiento de la estructura de los sistemas de comunicaciones electrnicas, su empleo eficiente y uso de sus capacidades en los enlaces y en cualquier situacin. La asignatura requiere que el estudiante cuente con bases slidas en diseo digital y analgico, as como nociones de programacin, por lo tanto se relaciona con las asignaturas de circuitos elctricos I y II, fundamentos de investigacin, seales y sistemas, electrnica de potencia, instrumentacin en las que se lleven a cabo aplicaciones y en computacin. Intencin didctica. El docente debe ser conocedor de la disciplina que est bajo su responsabilidad, y tener capacidad para trabajar en equipo, destrezas que le permitan proponer actividades a desarrollar, formacin pedaggica para abordar con mayor propiedad los diferentes estilos cognitivos de los estudiantes, facilitar, direccionar y orientar el trabajo del estudiante, potenciar en el estudiante la autonoma y toma de decisiones, tener flexibilidad en el seguimiento del proceso, estimular y potenciar el trabajo autnomo y cooperativo, facilitar la interaccin personal.

Para desarrollar competencias de comunicacin los estudiantes presentan al grupo una ponencia oral, mostrando las aplicaciones de la temtica vista a su formacin profesional y proyecto de vida. Esta asignatura comprende cinco unidades fundamentales, en la primera unidad se encuentran los conceptos bsicos para introducir a los estudiantes en el campo de las comunicaciones. Comprender como se organizan los sistemas de comunicaciones, como se Sincronizan los dispositivos y como se conforman estructuralmente los sistemas de comunicaciones. Ser capaz de localizar informacin de los diferentes tipos de sistemas de comunicaciones, cmo interpretar su estructura y diseo y como Seleccionar el ms conveniente en cada aplicacin. En la segunda unidad se cubre la modulacin en amplitud Y EN , la teora y los circuitos especficos se majen por separado en base a que los estudiantes tienden a comprenderlo con mayor facilidad de esta manera. Es de suma importancia la parte prctica de la materia ya que es la base para la solucin de problemas prcticos de ingeniera electrnica. Por lo que se propone la realizacin de prcticas, que permitan comprender con mayor claridad el comportamiento de los sistemas de comunicaciones electrnicos. Se llevaran a cabo prcticas, como la realizacin de un proyecto de comunicaciones, que estimule la colaboracin en el trabajo y la discusin entre los estudiantes, que le permitan resolver los retos que este trabajo implica. En la misma unidad se trata la modulacin angular para FM y para modulacin en fase, tambin se ven por separado la teora los circuitos para su mejor comprensin. Se recomienda que se utilicen simuladores de circuitos digitales para la representacin de generacin de seales y su comprobacin, esto estimula la colaboracin en el trabajo y la discusin entre los estudiantes para resolver los retos que este trabajo implica. En la tercera unidad se estudian las antenas, la propagacin de ondas y las lneas de transmisin los elementos ms importantes en un sistema de comunicacin electrnica. Se vern los tipos de antena y la aplicacin de estas en cada sistema de comunicacin, esto dar al alumno los conocimientos necesarios para elegir con certeza la mejor antena para un sistema de comunicaciones especfico.

Se vern con las lneas de transmisin y el estudiante podr determinar las facilidades que presentan las lneas de transmisin en la conduccin de las seales de un medio a otro. En la quinta unidad, se tratan los sistemas de comunicacin satelital y microondas, su operacin y sus aplicaciones en los enlaces de sistemas de comunicaciones. La cobertura que abarca cada sistema y la aplicacin de estos en las diferentes necesidades de comunicacin, para obtener de ellos la mejor cobertura y la satisfaccin de las necesidades de comunicaciones. Se ver tambin los sistemas de posicionamiento global (GPS) para navegacin terrestre y la importancia de los satlites para lograr la ubicacin de puntos geogrficos. Se ver un repaso general al sistema de comunicacin telefnico, lo cual le da al estudiante una comprensin mayor de las aplicaciones de estos sistemas en diferentes posibilidades. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prcticas promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentacin, tales como: identificacin, manejo y control de sistemas de comunicacin; planteamiento de hiptesis; trabajo en equipo; asimismo, propicien procesos intelectuales como induccin-deduccin y anlisis-sntesis con la intencin de generar una actividad Intelectual compleja. Las competencias genricas que se fortalecen en esta asignatura son las interpersonales, instrumentales y sistmicas a travs de investigacin, trabajo en equipo, elaboracin de prcticas y redaccin de reportes respectivos, ensayos, Exposiciones, anlisis de casos, entre otros. Durante el desarrollo de las actividades programadas en la asignatura es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo en forma particular entienda que est construyendo su conocimiento, aprecie la importancia del mismo y los hbitos de trabajo; desarrolle la precisin, la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo, el inters, la tenacidad, la flexibilidad y la autonoma y en consecuencia actu de manera profesional. Es necesario que el profesor ponga atencin y cuidado en estos aspectos y los considere en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura.

3. COMPETENCIAS A DESARROLLAR.

Competencias especficas:

Conocer y explicar el funcionamiento de un sistema de comunicaciones para resolver problemas especficos en el mbito de la aplicacin de la ingeniera electrnica y en el desarrollo de aplicaciones y de equipo electrnico, describir el procedimiento utilizado para clasificar diferentes tipos de comunicaciones electrnicas, estudiar el papel que juega la modulacin y el multiplexado para facilitar la transmisiones de seales, definir el espectro electromagntico y explicar el porqu, la regulacin de este, para lo cual el estudiante realizar actividades de investigacin, anlisis, reflexin, observacin y diseo.

Competencias genricas: Competencias instrumentales

Capacidades cognitivas, la capacidad de comprender y manipular ideas y pensamientos.

Capacidades metodolgicas para manipular el ambiente: ser capaz de organizar el tiempo y las estrategias para el aprendizaje, tomar decisiones o resolver problemas.

Destrezas tecnolgicas relacionadas con el uso de sistemas de comunicaciones, Computacin, as como, de bsqueda y manejo de informacin.

Destrezas lingsticas tales como la comunicacin oral.

Destrezas sociales relacionadas con las habilidades interpersonales.

Capacidad de trabajar en equipo o la expresin de compromiso social y tico

Competencias interpersonales


Trabajo en equipo

Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario

Capacidad de comunicarse con profesionales de otras reas

Habilidad para trabajar en un ambiente laboral

Compromiso tico Competencias sistmicas

Capacidad de aplicar los conocimientos en la prctica

Habilidades de investigacin

Capacidad de aprender

Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad)

Habilidad para trabajar en forma autnoma.

4. HISTORIA DEL PROGRAMA



Instituto Tecnolgico de Chetumal agosto 2012

Ing. Juan Ramn Sonda Martnez Ing. Germn Alberto Rodrguez May M.C. Jos Heriberto Echeverra Flores Ing. Juan Manuel Zavala Pimentel Ing. David de Jess Santilln Sanvicente Ing. Daniel Cante Gngora Ing. Limber Leonardo Velazco Teh M.C. Alban Alejandro vila Lpez Ing. Florencio Sotelo Moreno Ing. William Rivas Ruiz

Reunin de academia para Propuesta Modulo de Especialidad en Control Electrnico de Sistemas de Potencia

5. OBJETIVO GENERAL DEL CURSO.

Conocer y explicar el funcionamiento de un sistema de comunicaciones para resolver problemas especficos en el mbito de la aplicacin de la ingeniera electrnica y en el desarrollo de aplicaciones y de equipo electrnico, describir el procedimiento utilizado para clasificar diferentes tipos de comunicaciones electrnicas, estudiar el papel que juega la modulacin y el multiplexado para facilitar la transmisiones de seales, definir el espectro electromagntico y explicar porque la regulacin de este, para lo cual el estudiante realizar actividades de investigacin, anlisis, reflexin, observacin y diseo. 6. COMPETENCIAS PREVIAS. - Disear y analizar circuitos digitales y analgicos, utilizando herramientas de simuladores digitales aplicados a las comunicaciones. - Desarrollar un sistema de comunicacin. - Operar equipo electrnico de medicin. - Interpretar diagramas esquemticos elctricos y electrnicos. - Participar en equipos de trabajo. - Consultar las diferentes fuentes de informacin.

7. TEMARIO.

Unidad temas Subtemas

1 INTRODUCCIN A LAS COMUNICACIONES ELECTRNICAS

1.1 El significado de las comunicaciones humanas.

1.2 Sistemas de comunicaciones. 1.3 Tipos de comunicaciones electrnicas. 1.4 Modulacin y multiplexado. 1.5 El espectro electromagntico. 1.6 Ancho de banda. 1.7 Revisin de aplicaciones de las

comunicaciones.

2 FUNDAMENTOS DE MODULACION EN AM Y FM.

2.1 Concepto de AM (amplitud modulada). 2.2 ndice de modulacin y porcentaje de modulacin. 2.3 Bandas laterales y el dominio de la frecuencia. 2.4 Potencia en AM. 2.5 Principios de modulacin en frecuencia. 2.6 Principios de modulacin en fase. 2.7 ndice de modulacin y bandas laterales. 2.8 efectos de supresin de ruido en FM.

3 RECEPTORES DE COMUNICACIONES Y TRANSMISORES DE RADIO.

3.1 RECEPTORES DE COMUNICACIONES 3.1.1 Principios bsicos de reproducciones de seal. 3.1.2 Receptores superheterodinos. 3.1.3 Frecuencia intermedia e imgenes. 3.1.4 Conversin de frecuencia y ruido. 3.2 TRANSMISORES DE RADIO. 3.2.1 Fundamentos del transmisor. 3.2.2 Generadores de portadora. 3.2.3 Amplificadores de potencia. 3.2.4 Redes de acoplamiento de impedancia. 3.2.5 Procesamiento de voz

4 ANTENAS Y LINEAS DE TRANSMISION DE COMUNICACIONES

4.1 ANTENAS Y PROPAGACION DE ONDAS. 4.1.1 Fundamentos de antenas. 4.1.2 Tipos de antenas comunes. 4.1.3 Propagacin de las ondas de radio. 4.2 LINEAS DE TRANSMISION DE COMUNICACIONES. 4.2.1 Fundamentos de lneas de transmisin. 4.2.2 Ondas estacionarias. 4.2.3 Lneas de transmisin como elementos de circuito. 4.2.4 Carta smith.

5 SISTEMAS DE COMUNICACIN

5.1 COMUNICACIONES POR MICROONDAS. 5.1.1 Conceptos de microondas 5.1.2 Amplificadores de transistores para microondas. 5.1.3 Guas de onda y cavidades resonantes 5.1.4 aplicaciones de las microondas. 5.2 COMUNICACIONES POR SATLITE. 5.2.1 Orbitas satelitales. 5.2.2 Sistemas de comunicaciones por satlite. 5.2.3 Estaciones de tierra. 5.2.4 Aplicaciones del satlite. 5.2.5 Sistema de posicionamiento global.

7. SUGERENCIAS DIDACTICAS.

Propiciar actividades de bsqueda, seleccin y anlisis de informacin en diferentes fuentes.

Propiciar el uso de las tecnologas en el desarrollo de los contenidos de la asignatura.

Fomentar actividades grupales que propicien la comunicacin, el intercambio argumentado de ideas, la reflexin, la integracin y la colaboracin de y entre los estudiantes.

Propiciar en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de induccin-deduccin y anlisis-sntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigacin, la aplicacin de conocimientos y la solucin de problemas.


Propiciar el uso adecuado de conceptos, y terminologa cientfico-tecnolgica.


Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; as como con las prcticas de una ingeniera bajo las premisas de sustentabilidad.

Relacionar los contenidos de esta asignatura con otras del plan de estudios para desarrollar una visin interdisciplinaria en el estudiante.

Proponer problemas que permitan al estudiante identificar cada uno de los elementos que componen un sistema de comunicaciones electrnico y explicar el funcionamiento de cada uno de los elementos.

Propiciar el uso del software adecuado para la simulacin e implementacin de sistemas de comunicacin electrnica.

Plantear la realizacin de prcticas para resolver problemas reales con sistemas de comunicaciones.

Realizar el informe final del proyecto.

Realizar un artculo tcnico relacionado con el proyecto final.

Revisar artculos tcnico/cientficos relacionados con aplicaciones de

Comunicaciones, en idioma ingls.

Propiciar el desarrollo de actividades intelectuales de induccin-deduccin y anlisis-sntesis, que encaminen hacia la investigacin.



8. SUGERENCIAS DE EVALUACION La evaluacin debe ser continua, formativa e integral, por lo que se debe considerar el desempeo en cada una de las actividades de aprendizaje. Se sugiere:

Realizar prcticas de laboratorio para observar si comprende el funcionamiento de un sistema de comunicaciones.

Utilizar herramientas de desarrollo y programacin.

Realizar proyectos para la solucin de problemas de su entorno con un enfoque en comunicaciones.

Listas de verificacin en prcticas de laboratorio.

Examen escrito.

Proyecto individual.

Resolucin de problemas.

Desarrollo de proyectos, donde elaboren un prototipo y el informe del mismo.

Participacin en eventos acadmicos.

Investigacin bibliogrfica.

Elaboracin de material con base en tecnologa de la informacin y comunicacin.

Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades de laboratorio, as como de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones.

Descripcin de otras experiencias concretas que podran realizarse adicionalmente.

Exmenes escritos para comprobar el manejo de aspectos tericos y declarativos.

Exmenes prcticos, donde se califique el desempeo durante la prctica.

9. UNIDADES DE APRENDIZAJE. Unidad 1: Introduccin a las comunicaciones electrnicas.

Competencia especifica a desarrollar Actividades de aprendizaje

Conocer y explicar el funcionamiento de un sistema de comunicaciones, sus aplicaciones y el equipo electrnico que lo conforma.

Investigar en internet lo diferentes tipos de sistemas de comunicaciones existentes.

Discutir grupalmente las diferentes aplicaciones de los sistemas de comunicaciones.

Discutir grupalmente los equipos electrnicos perifricos que conforman un sistema de comunicaciones.

Exponer el funcionamiento de un sistema de comunicaciones satelital, sus componentes perifricos y sus aplicaciones .

Explicar el papel primordial que juega la modulacin y el multiplexado de seales en un sistema de comunicaciones.

Expondr y definir el espectro electromagntico, las bandas en que est dividido y la aplicacin de cada una de ellas.

Describir el procedimiento utilizado para clasificar diferentes tipos de comunicaciones electrnicas.

Explicara el papel que juega la modulacin y el multiplexado para facilitar la transmisin de seales.

Definir el espectro electromagntico y explicara el porqu la regulacin de este, para lo cual el estudiante realizar actividades de investigacin, anlisis, reflexin, observacin y diseo.

Unidad 2: Fundamentos de modulacin en AM y FM.


Realizara investigacin de seales moduladas en AM Y FM, describiendo la diferencia entre el ndice y el porcentaje de modulacin.

Definir la frecuencia central y las bandas laterales de una seal de radio y el dominio de la frecuencia.

Discutir grupalmente los conceptos de una seal modulada en amplitud (AM).

Investigar y discutir grupalmente la diferencia entre la modulacin en amplitud y la modulacin en frecuencia

Discutir grupalmente las diferentes aplicaciones de la modulacin en amplitud y la modulacin en frecuencia.

Investigar la estructura de la frecuencia central y el ancho de banda de una seal de radio.

Realizar discusiones grupales sobre las bandas laterales de una seal de radio.

Explicar y discutir grupalmente los ndices de modulacin y las bandas laterales de una seal de radio.

Realizar investigacin y discusin grupal de los efectos de la supresin de ruido en una seal con modulacin en frecuencia.

Investigar y discutir grupalmente la diferencia entre la modulacin en frecuencia y la modulacin en amplitud

Elaborar circuitos moduladores en simuladores digitales.

Realizar reportes de trabajos de laboratorio y discusin grupal de los resultados.

Investigar la legislacin sobre el uso y eficiencia del espectro electromagntico.

Discutir en grupo la divisin en bandas del espectro electromagntico y su uso en las comunicaciones.

Investigar sobre la legislacin sobre la separacin de las bandas laterales en varios enlaces de radio o TV .

Unidad 3: Receptores de comunicaciones y transmisores de radio


Investigara y definir un receptor superheterodino y los principios bsicos de la reproduccin de seales, la conversin de frecuencia, definiendo la frecuencia intermedia.

Investigara los fundamentos del transmisor, definir los amplificadores de potencia en un transmisor as como las redes de acoplamiento de voz

Analizar, la frecuencia central y las bandas laterales de una seal emitida por una estacin de radio.

Investigar el uso de la potencia con AM, la aplicacin de la modulacin en banda lateral nica.

Exponer por equipos la clasificacin de los receptores y transmisores.

Investigar cuales son las diferencias entre la banda superior y la banda inferior de una transmisin de radio.

Discutir grupalmente los componentes de un transmisor haciendo nfasis en el funcionamiento de cada uno de ellos.

Discutir grupalmente los perifricos de un receptor haciendo nfasis en el funcionamiento de cada uno de ellos.

Realizar reportes escritos de las prcticas de laboratorio.

Discutir grupalmente las caractersticas de un sistema de Comunicaciones completo.

Discutir y realizar resmenes de las caractersticas y capacidades de los sistemas de comunicacin.

Discutir grupalmente la estructura bsica de un receptor superheterodino.

Investigar y definir la frecuencia intermedia, en los sistemas de comunicacin.

Discutir grupalmente la generacin de la frecuencia intermedia en los sistemas de comunicacin.

Investigara los componentes y estructura de un transmisor realizando la discusin grupal para un mejor entendimiento.

Investigar las bases de la amplificacin de seales en los sistemas de transmisores.

Dicutir grupalmente la generacin de las redes de voz en los sistemas de comunicacin.

Unidad 4: Antenas, propagacin de ondas y lneas de transmisin.


Realizara investigacin de los principios bsicos de las antenas, su clasificacin y la propagacin de seales a travs de estas.

Investigara el comportamiento de las seales de radio a travs de las lneas de transmisin.

Aplicara los principios de la propagacin de ondas a travs de diferentes medios de transmisin.

Conocer los principios bsicos de la transmisin de seales a travs de una antena.

Realizara circuitos simuladores de antena y discutirn en grupo el funcionamiento.

Expondrn en equipo los principios bsicos de funcionamiento de las antenas y la propagacin de ondas.

Expondrn en equipo los principios de funcionamiento de la propagacin de ondas a travs de los diferentes medios de transmisin de seales.

Discutir en grupo el funcionamiento de los circuitos bsicos magnticamente acoplados, para la transmisin sin perdidas de seales.

Reflexionar sobre las seales transmitidas y su propagacin a travs de la atmosfera.

Investigar y exponer el principio de afectacin del sol a la

propagacin de seales en el espacio.

Investigar y exponer por equipos el uso de diferentes antenas y su comportamiento.

Realizar prcticas en simuladores digitales de circuitos simuladores de antenas.

Discutir grupalmente el efecto de las ondas estacionarias a los sistemas de comunicacin.

Simular y observar el efecto de las ondas estacionarias sobre los equipos transmisores.

Analizar la arquitectura, configuracin y modos de funcionamiento de las lneas de transmisin como elementos de un circuito.

Reflexionar sobre la aplicacin de la carta Smith.

Discutir en forma grupal la propagacin de seales a travs de diferentes medios y la diferencia entre ellos.

Unidad 5: Sistemas de comunicacin


Identificar un sistema de comunicaciones a travs de microondas.

Identificar los componentes y manejar un sistema de comunicaciones satelital.

Desarrollar y conocer las aplicaciones de un sistema de comunicacin satelital.

Conocer las tcnicas digitales empleadas en las comunicaciones.

Investigar los conceptos de un enlace por microondas.

Analizar y discutir los principios de operacin de un transistor amplificador para microondas.

Investigar y discutir el empleo de guas de ondas y cavidades resonantes.

Discutir el empleo de las comunicaciones por microondas.

Conocer y discutir los principios de funcionamiento de los componentes de un sistema de comunicacin de microondas.

Analizar en forma grupal los principios de una comunicacin por va satelital.

Aplicar los principios de aplicaciones de un sistema satelital.

Conocer los principios de funcionamiento de los componentes bsicos de un sistema satelital.

Investigar las orbitas satelitales y discutir grupalmente las caractersticas del satlite y las orbitas satelitales.

Analizar el principio de funcionamiento de una estacin satelital terrena.

Investigar y discutir el efecto de la huella satelital en los sistemas satelitales terrenas.

Desarrollar y discutir la aplicacin de un sistema de comunicacin satelital

Analizar y discutir en forma grupal el funcionamiento de un sistema de posicionamiento global y su dependencia con los satlites orbitales.

Investigar el principio de funcionamiento y caractersticas ms importantes de los circuitos moduladores en frecuencia y moduladores en fase.

Realizar un reporte y exponer por equipos el principio de funcionamiento de los demoduladores de frecuencia y en fase.

Investigar el principio de funcionamiento y caractersticas ms importantes de los efectos de la supresin de ruido en la modulacin en frecuencia.

Realizar un reporte y exponer por equipos el principio de funcionamiento y caractersticas ms importantes del de la modulacin en frecuencia y en fase.

Realizar un reporte y exponer en grupo de la supresin de ruido en frecuencia modulada y en fase.

10. FUENTES DE INFORMACION. 1. Frenzel, Louis E. Sistemas Electrnicos de Comunicaciones. ed. Ed. Alfaomega,

4/a. Reimpresin 2008. 2. Frenzel, Louis E. Electrnica aplicada a los sistemas de las comunicaciones, 3.

Edicin. Ed. Alfaomega. 3. Waine, Tomasi. Sistemas de Comunicaciones Electrnicas. Edicin Mxico 2003.

Ed. Prentice Hall. 4. Tocci, Ronald J. Sistemas Digitales Principios y Aplicaciones ed. 200. Ed. Prentice

Hall. 11. PRACTICAS PROPUESTAS.

Sintonizar Estaciones de Radio en las diferentes frecuencias para observar

el efecto del ruido y conocer el espectro de frecuencias.

Realizar las modulaciones en AM y FM.

Implementar las modulaciones PAM, PWM, ASK, FSK, PSK, QAM, PPM Y

PCM.

Probar el funcionamiento de un modulador/demodulador de seales.

Emular la modulacin analgica en un softwear de simulacin.

Emular la modulacin digital en un softwear de simulacin.

Hacer pruebas de transmisin con equipos de microondas.

Realizar pruebas de polarizacin.

Probar la transmisin por fibra ptica.

Construir y probar un circuito de marcacin telefnica.

6. DATOS DE LA ASIGNATURA



Subestaciones y Redes de Distribucin Ingeniera Elctrica y Electrnica CEF -1205 3- 2 - 5

7. PRESENTACIN

Caracterizacin de la asignatura

Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Elctrico el desarrollo de habilidades para

disear, analizar y dar mantenimiento a sistemas de Distribucin area y subterrnea

as como a las Subestaciones Elctricas de Potencia, aplicando normas tcnicas y

estndares nacionales e internacionales, as como crear, innovar, adaptar, y transferir

tecnologa para eficientar los procesos en el mbito de la ingeniera elctrica

mediante la aplicacin de mtodos y procedimientos cientficos, tomando en cuenta

el desarrollo sustentable del entorno. Adems permite gestionar proyectos de

investigacin y/o desarrollo tecnolgico, as como ejercer actividades emprendedoras

de liderazgo y adquirir habilidades para la toma de decisiones en su mbito

profesional.

La asignatura requiere que el estudiante cuente con bases slidas sobre circuitos

elctricos, transformadores as como los componentes de una Subestacin Elctrica

de potencia, los elementos de las redes de Distribucin area y subterrnea,

programar mantenimiento a lneas y redes de distribucin y subestaciones elctricas

de potencia.

Intencin didctica.

El docente debe ser conocedor de la disciplina que est bajo su responsabilidad, de

preferencia tener experiencia laboral en el rea y tener capacidad para trabajar en

equipo, destrezas que le permitan proponer actividades a desarrollar, formacin

pedaggica para abordar con mayor propiedad los diferentes estilos cognitivos de los

estudiantes, facilitar, direccionar y orientar el trabajo del estudiante, potenciar en el

estudiante la autonoma y toma de decisiones, tener flexibilidad en el seguimiento del

proceso, estimular y potenciar el trabajo autnomo y cooperativo, facilitar la

in

especialidad electrica

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