Universidad de Jaén

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Guía docente 2018-19 - 13112011 - Electrotecnia avanzada

TITULACIÓN: Grado en Ingeniería electrónica industrial (13112011)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

TITULACIÓN: Doble Grado en Ingeniería mecánica e Ingeniería electrónica industrial (13912014)
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)

CURSO ACADÉMICO: 2018-19
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Electrotecnia avanzada
CÓDIGO: 13112011 (*) CURSO ACADÉMICO: 2018-19
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 6.0 CURSO: 4 CUATRIMESTRE: PC
WEB: http://dv.ujaen.es/docencia/goto_docencia_crs_276085.html
 
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: LÓPEZ VALDIVIA, ANDRÉS
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
N. DESPACHO: A3 - 233 E-MAIL: alopezv@ujaen.es TLF: 953212461
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/18242
URL WEB: http://www10.ujaen.es/conocenos/departamentos/ingele/contactos?page=1
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

No se han establecido.

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

En la asignatura de ELECTROTECNIA AVANZADA se proporcionan conocimientos avanzados sobre las disciplinas de teoría de circuitos y máquinas eléctricas. Se avanza en el conocimiento de teoremas específicos aplicados al análisis de circuitos, se analizan a fondo los sistemas trifásicos equilibrados y desequilibrados, y se estudia en forma exhaustiva, tanto el régimen transitorio en los circuitos eléctricos, como el problema de los armónicos en los sistemas eléctricos. Finalmente, se completa el análisis de máquinas eléctricas iniciado con la asignatura de Electrotecnia, con el estudio de la máquina de corriente continua.

Por su ubicación, 4º curso, proporcionará conocimientos, habilidades y destrezas que ayudarán al estudio de las asignaturas de este mismo curso.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:

Se recomienda para un buen aprovechamiento de los contenidos de la materia  haber cursado con éxito las asignaturas de Electrotecnia y de Electrónica de Potencia. Igualmente es útil para los estudiantes que accedan al aprendizaje de la materia un repaso de sus conocimientos de algebra matricial y ecuaciones diferenciales.

El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.
4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE
código Denominación de la competencia
CB2R Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
CB3R Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CB4R Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado.
CB5R Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
CEX1 Conocimiento aplicado de electrotecnia
CT2 Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería.
CT4 Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación.
Resultados de aprendizaje
Resultado 63 Ser capaz de aplicar los conocimientos de electrotécnica básica y avanzada.
5. CONTENIDOS

Sistemas trifásicos

Análisis de transitorios y armónicos

Máquinas eléctricas

 

UNIDAD DIDACTICA I: RÉGIMEN ESTACIONARIO SENOIDAL

Tema 1: Energía y potencia en régimen estacionario senoidal

  1. Introducción
  2. Relación de potencia y energía en elementos pasivos básicos.
  3. Relaciones de potencia y energía en los dipolos
  4. Potencia instantánea. Potencia media. Potencia activa. Potencia fluctuante.
  5. Potencia aparente, activa y reactiva.
  6. Potencia compleja y su notación simbólica. Diferentes expresiones de la potencia activa y reactiva
  7. Teorema de Boucherot
  8. Factor de potencia y su importancia en el suministro de energía eléctrica
  9. Corrección del factor de potencia

Tema 2: Técnicas de análisis en régimen senoidal

  1. Método de análisis por nudos: análisis con fuentes independientes, dependientes y casos especiales.
  2. Método de análisis por mallas: análisis con fuentes independientes, dependientes y casos especiales.
  3. Teoremas de superposición, de Thevenin y Norton, y de máxima transferencia de potencia

  Tema 3: Resonancia

  1. Introducción
  2. Resonancia en circuitos
  3. Resonancia serie o de tensión
  4. Resonancia en paralelo o de intensidad
  5. Procesos energéticos en condiciones de resonancia
  6. Factor de calidad

Tema 4: Sistemas trifásicos equilibrados

  1. Introducción
  2. Generación de un sistema trifásico equilibrado de tensiones
  3. Noción de fase y secuencia de fase
  4. Cargas trifásicas en estrella y triángulo
  5. Magnitudes de fase y de línea. Relación entre ambas en sistemas equilibrados
  6. Circuitos trifásicos equilibrados. Cálculo de los mismos por reducción a un problema monofásico.
  7. Potencias en los sistemas trifásicos: activa, reactiva, aparente y compleja
  8. Factor de potencia y su mejora

Tema 5: Sistemas trifásicos desequilibrados

  1. Introducción
  2. Sistemas trifásicos desequilibrados. Condiciones de desquilibrio
  3. Componentes simétricas
  4. Descomposición de un sistema de vectores en sus componentes simétricas
  5. Potencia de un sistema desequilibrado
  6. Estudio de sistemas trifásicos desequilibrados en tensiones
  7. Impedancia a la secuencia directa, inversa y homopolar. Redes de secuencia
  8. Estudio de circuitos trifásicos desequilibrados en impedancias

Tema 6: Estudio de cortocircuitos desequilibrados

  1. Aplicación de las componentes simétricas al cálculo de cortocircuitos desequilibrados
  2. Tipos de cortocircuitos desequilibrados: fase-tierra, bifásico, bifásico a tierra
  3. Determinación de las ecuaciones para el análisis de los distintos tipos

UNIDAD DIDACTICA II: RÉGIMEN TRANSITORIO

 Tema 7: Fundamentos del régimen transitorio

  1. Introducción
  2. Resolución del Régimen Transitorio: ecuaciones diferenciales con coeficientes constantes
  3. Métodos resolutivos de la ecuación diferencial asociada al circuito: método clásico y método operacional (Transformada de Laplace)

Tema 8: Resolución del transitorio en circuitos de primer orden (método clásico)

  1. Cálculo de la ecuación diferencial homogénea: respuesta natural
  2. Cálculo de la respuesta permanente
  3. Ejemplos de resolución de circuitos de primer orden
  4. La constante de tiempo
  5. Cálculo de la constante de integración. Introducción
  6. Condiciones iniciales en los elementos pasivos simples: resistencia y elementos almacenadores de energía
  7. Evaluación de la constante de integración en circuitos primer orden
  8. Método esquemático para la resolución de circuitos de primer orden

Tema 9: Resolución del transitorio en circuitos de segundo orden (método clásico)

  1. Introducción
  2. Cálculo de la respuesta natural
  3. Cálculo de la respuesta permanente
  4. Evaluación de las constantes de integración en circuitos de 2º orden
  5. El circuito serie RLC
  6. El circuito paralelo RLC

Tema 10: Resolución del transitorio en los circuitos por el método operacional

  1. Introducción
  2. La Transformada de Laplace. Definición
  3. Propiedades y teoremas básicos de la Transformada de Laplace
  4. Uso de las tablas de transformadas en la resolución de ecuaciones diferenciales
  5. Procedimientos para el análisis de circuitos mediante la Transformada de Laplace
  6. Análisis de circuitos mediante Transformada de Laplace

UNIDAD DIDACTICA III: ARMÓNICOS

Tema 11: Introducción al problema de los armónicos

  1. La red ideal: parámetros fundamentales
  2. Origen de los armónicos
  3. Definición de armónico
  4. Fuentes de armónicos en los circuitos eléctricos

Tema 12: Análisis de Fourier

  1. Series de Fourier
  2. Evaluación de los coeficientes de Fourier
  3. Efecto de las simetrías de forma de onda sobre los coeficientes de Fourier
  4. Representación gráfica
  5. Valor eficaz de una señal periódica no senoidal
  6. Factores de las señales periódicas. Índices para la medición de armónicos

Tema 13: Análisis de circuitos con armónicos

  1. Análisis de circuitos lineales excitados con señales periódicas no senoidales
  2. Potencias activa, reactiva, aparente y reactiva de distorsión. Factor de potencia
  3. Secuencia de fase de los armónicos en circuitos trifásicos
  4. Efecto de los armónicos en los sistemas eléctricos
  5. Filtrado de armónicos
  6. Normativa sobre armónicos

UNIDAD DIDACTICA IV: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Tema 14: El motor de corriente continua

  1. Introducción
  2. La máquina de c.c. más simple
  3. Conmutación en una máquina sencilla de c.c. con cuatro espiras
  4. Problemas de la conmutación en máquinas reales de c.c.
  5. Flujos de potencia y pérdidas en las máquinas de c.c.
  6. El circuito equivalente de un motor de c.c.
  7. Motores de c.c. con excitación independiente y con excitación en derivación: curvas características y control de velocidad
  8. Motores de c.c. de imán permanente
  9. Motores de c.c. con excitación en serie: curvas características y control de velocidad
  10. Motores de c.c. con excitación compuesta: curvas características y control de velocidad
  11. Sistemas de arranque de motores de c.c.
  12. La eficiencia del motor de c.c.

PROGRAMA DE PRÁCTICAS

Práctica 1: Teoremas de Thevenin y Norton

Práctica 2: Resonancia serie y paralelo

Práctica 3: Sistemas trifásicos desequilibrados

Práctica 4: Régimen transitorio. Circuitos de primer orden

Práctica 5: Régimen transitorio. Circuitos de segundo orden

Práctica 6: Armónicos. Desarrollo en Series de Fourier

Práctica 7: Curvas características del motor de corriente continua

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A1 - Clases expositivas en gran grupo
  • M1 - Clases magistrales
  • M2 - Exposición de teoría y ejemplos generales
  • M5 - Otros
45.0 67.5 112.5 4.5
  • CB2R
  • CB3R
  • CB4R
  • CB5R
  • CEX1
  • CT2
  • CT4
A2R - Clases en pequeño grupo
  • M10R - Aulas de informática
  • M11R - Resolución de ejercicios
  • M6R - Actividades practicas
10.0 15.0 25.0 1.0
  • CEX1
  • CT2
  • CT4
A3 - Tutorías colectivas/individuales
  • M14 - Supervisión de trabajos dirigidos
  • M17 - Aclaración de dudas
  • M18 - Comentarios de trabajos individuales
5.0 7.5 12.5 0.5
  • CEX1
TOTALES: 60.0 90.0 150.0 6.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:

El recurso de apoyo fundamental será el uso de la plataforma de Docencia Virtual
Ilías. El alumno encontrará toda la información necesaria para superar con éxito el curso, lecturas recomendadas, problemas y otro material de interés. En el Curso Virtual, se crearán diferentes foros, uno de atención a dudas sobre la asignatura, otro de interrelación de los estudiantes entre sí, otro de temas generales , y otro de atención tutorial.

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales -Participación activa en la clase. -Participación en los debates -Participación en el trabajo grupal Observación y notas del profesor 15.0%
Conceptos teóricos de la materia -Dominio de los conocimientos teóricos y operativos de la materia. Examen teórico 70.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios -Entrega de los casos-problemas bien resueltos. -Prácticas de laboratorio/ordenador -Actividades academicamente dirigidas -Memoria de prácticas y asistencia al laboratorio 15.0%
El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en la titulaciones universitarias de carácter oficial
INFORMACIÓN DETALLADA:

Para la evaluación de los conocimientos teóricos de la materia se realizará un examen escrito teórico en la convocatoria oficial. La nota de la parte teórica supondrá un 70 % de la nota final. Mediante la prueba de examen escrito además se evaluará la competencia CEX1. La superación de la parte teórica contribuirá al logro del aprendizaje 63.

Para la evaluación de los conocimientos prácticos de laboratorio el alumnado deberá realizar y presentar un cuaderno global de prácticas en donde responda a las cuestiones que se le planteen y presente los resultados obtenidos en las sesiones de prácticas realizadas que serán evaluados por el profesor y se corresponderán con el 10% de la nota final. En la realización de las sesiones de prácticas se evaluarán las competencias CEX1 y CT4. La superación de las prácticas contribuirá al logro del aprendizaje 63.

La realización de trabajos individuales (actividades académicamente dirigidas) serán evaluados por el profesor y supondrán el 5% de la nota final. Con la realización de los trabajos se evaluarán las competencias CEX1, CT2 y CT4. La superación de los trabajos contribuirá al logro del aprendizaje 63.

La asistencia y participación activa en clase serán evaluadas por el profesor y supondrán el 15 % de la nota final, desglosándose de la siguiente forma: un 10% para asistencia y un 5% por participación activa.

La nota final es una nota ponderada de acuerdo a los pesos establecidos más arriba, pero, para lograr el aprobado final, al menos se ha de obtener en la prueba de conocimientos teóricos de la materia un 5 sobre 10.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Análisis de redes. Edición: -. Autor: Valkenburg, M. E. van. Editorial: México: Limusa, 1977
  • Circuitos eléctricos. Edición: 7ª ed.. Autor: Nilsson, James W.. Editorial: Madrid [etc.]: Pearson Educación, 2007  (C. Biblioteca)
  • Applied circuit analysis. Edición: -. Autor: Sadiku, Matthew N. O. Editorial: New York : McGraw-Hill, c2013  (C. Biblioteca)
  • Circuitos eléctricos CA-CC: enfoque integrado. Edición: -. Autor: Hubert, Charles I.. Editorial: Bogotá ; Madrid [etc.]: McGraw-Hill, cop. 1985  (C. Biblioteca)
  • Modern power system analysis [Recurso electrónico]. Edición: 2nd ed. Autor: Gönen, Turan. Editorial: Boca Raton, FL : CRC Press, 2013  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Corrientes de cortocircuito en redes trifásicas. Edición: 2ª ed. rev. Autor: Roeper, Richard. Editorial: Barcelona: Marcombo, 1985  (C. Biblioteca)
  • Armónicos en sistemas de potencia. Edición: -. Autor: Arrillaga Garmendia, Jesús. Editorial: [Santander]: Universidad de Cantabria, D.L. 1994  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)
Semana A1 - Clases expositivas en gran grupo A2R - Clases en pequeño grupo A3 - Tutorías colectivas/individuales Trabajo autónomo Observaciones
Nº 1
10 - 16 sep 2018
3.00.00.0 4.5 Tema 1
Nº 2
17 - 23 sep 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 2 Práctica 1
Nº 3
24 - 30 sep 2018
3.01.01.0 7.5 Tema 3 Práctica 1
Nº 4
1 - 7 oct 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 4 y Tema 5 Práctica 2
Nº 5
8 - 14 oct 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 5 y Tema 6 Práctica 2
Nº 6
15 - 21 oct 2018
3.01.01.0 7.5 Tema 7 y Tema 8 Práctica 3
Nº 7
22 - 28 oct 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 8 Práctica 4
Nº 8
29 oct - 4 nov 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 9 Práctica 5
Nº 9
5 - 11 nov 2018
3.01.01.0 7.5 Tema 9 Práctica 5
Nº 10
12 - 18 nov 2018
3.00.00.0 4.5 Tema 10
Nº 11
19 - 25 nov 2018
3.00.00.0 4.5 Tema 10
Nº 12
26 nov - 2 dic 2018
3.00.01.0 6.0 Tema 11 y Tema 12
Nº 13
3 - 9 dic 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 12 y Tema 13 Práctica 6
Nº 14
10 - 16 dic 2018
3.00.01.0 6.0 Tema 14
Nº 15
17 - 20 dic 2018
3.01.00.0 6.0 Tema 14 Práctica 7
Total Horas 45.0 10.0 5.0 90.0