Universidad de Jaén

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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.

- 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.

Sistemas trifásicos

Análisis de transitorios y armónicos

Máquinas eléctricas

UNIDAD DIDACTICA I: RÉGIMEN ESTACIONARIO SENOIDAL

Tema 1: Energía y potencia en régimen estacionario senoidal

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

Tema 2: Técnicas de análisis en régimen senoidal

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

Tema 3: Resonancia

Introducción
Resonancia en circuitos
Resonancia serie o de tensión
Resonancia en paralelo o de intensidad
Procesos energéticos en condiciones de resonancia
Factor de calidad

Tema 4: Sistemas trifásicos equilibrados

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

Tema 5: Sistemas trifásicos desequilibrados

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

Tema 6: Estudio de cortocircuitos desequilibrados

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

UNIDAD DIDACTICA II: RÉGIMEN TRANSITORIO

Tema 7: Fundamentos del régimen transitorio

Introducción
Resolución del Régimen Transitorio: ecuaciones diferenciales con coeficientes constantes
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)

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

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

Introducción
Cálculo de la respuesta natural
Cálculo de la respuesta permanente
Evaluación de las constantes de integración en circuitos de 2º orden
El circuito serie RLC
El circuito paralelo RLC

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

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

UNIDAD DIDACTICA III: ARMÓNICOS

Tema 11: Introducción al problema de los armónicos

La red ideal: parámetros fundamentales
Origen de los armónicos
Definición de armónico
Fuentes de armónicos en los circuitos eléctricos

Tema 12: Análisis de Fourier

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

Tema 13: Análisis de circuitos con armónicos

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

UNIDAD DIDACTICA IV: MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Tema 14: El motor de corriente continua

Introducción
La máquina de c.c. más simple
Conmutación en una máquina sencilla de c.c. con cuatro espiras
Problemas de la conmutación en máquinas reales de c.c.
Flujos de potencia y pérdidas en las máquinas de c.c.
El circuito equivalente de un motor de c.c.
Motores de c.c. con excitación independiente y con excitación en derivación: curvas características y control de velocidad
Motores de c.c. de imán permanente
Motores de c.c. con excitación en serie: curvas características y control de velocidad
Motores de c.c. con excitación compuesta: curvas características y control de velocidad
Sistemas de arranque de motores de c.c.
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 trifásicosdesequilibrados

Práctica 4: Régimen transitorio. Circuitos deprimer orden

Práctica 5: Régimen transitorio. Circuitos desegundo orden

Práctica 6: Armónicos. Desarrollo en Series deFourier

Práctica 7: Curvas características del motor decorriente continua

1- METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Según la determinación de la Escuela Politécnica Superior de Jaén para la asignatura de Electrotecnia Avanzada las clases teóricas en gran grupo (A1) serán presenciales rotativas al 50% intercambiando la asistencia presencial del alumnado según determine el Centro educativo, en el aula y horario asignado. En cuanto a las clases en pequeño grupo (A2 - prácticas), según las directrices del Centro serán, igualmente,  presenciales rotativas al 50% en el laboratorio y horarios asignados.

 

Actividades formativas	Formato (presencial/online)*	Metodología docente Descripción
A1 - Clases expositivas en gran grupo	Presencial rotativa al 50% (*)	Clases en el horario y aula asignados a una parte del grupo y retransmisión por video conferencia al resto, con rotación, según determine el Centro.
A2 - Clases en pequeño grupo	Presencial rotativa al 50% (*)	Clases en el horario y  laboratorio asignados a una parte del grupo y retransmisión por video conferencia al resto, con rotación, según determine el Centro.
Tutorías	Presencial + Online	Algunas sesiones de tutorías se realizarán de forma presencial y otras online (síncrona y asíncrona)

(*) El Centro podrá establecer un porcentaje de presencialidad distinto dependiendo del número de estudiantes y aforo del aula/laboratorio de acuerdo con las medidas sanitarias.

 2- SISTEMA DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación y pesos serán los mismos que en el escenario totalmente presencial determinado en esta guía de la asignatura.

 3.-  RECURSOS

La página web en Ilias de la asignatura contiene el material necesario para las clases:

• Presentaciones.
• Relaciones de problemas.
• Guiones de prácticas.
• Actividades individuales.
• Material adicional que se añade durante el desarrollo de la asignatura.

Libros online disponibles en la bibilioteca:

• Fundamentos de circuitos eléctricos. Alexander, Charles K.; Sadiku, Matthew N. O., coat. 2018
• Circuitos eléctricos. Volumen II. Pastor Gutiérrez, Antonio.; Ortega Jiménez, Jesús. 2014
• Circuitos eléctricos. Fraile Mora, Jesús. 2019

1- METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Las clases teóricas en gran grupo (A1) serán online por videoconferencia en el horario asignado. En cuanto a las clases en pequeño grupo (A2 - prácticas), se realizaran online utilizando videos sobre las prácticas complementado con actividades dirigidas para cada una de las prácticas en los horarios asignados.

 

Actividades formativas	Formato (presencial/online)*	Metodología docente Descripción
A1 - Clases expositivas en gran grupo	No presencial	Clases en el horario asignado por video conferencia.
A2 - Clases en pequeño grupo	No presencial	Clases en el horario asignado por video conferencia. Se utilizaran videos sobre cada una de las prácticas y actividades dirigidas.
Tutorías	No presencial	Todas las sesiones de tutorías se realizarán online (síncrona y asíncrona)

 2- SISTEMA DE EVALUACIÓN

Los exámenes realizaran online. Los pesos se modificaran para dar mas peso al trabajo del alumno y quedarán distribuidos de la forma siguiente:

• Examen teórico: 50%.
• Trabajos individuales (actividades académicamente dirigidas): 25%
• Asistencia y participación en clase: 10%.
• Prácticas: 15%

 3.-  RECURSOS

La página web en Ilias de la asignatura contiene el material necesario para las clases:

• Presentaciones.
• Relaciones de problemas.
• Guiones de prácticas.
• Actividades individuales.
• Actividades grupales.
• Material adicional que se añade durante el desarrollo de la asignatura.

Libros online disponibles en la bibilioteca:

• Fundamentos de circuitos eléctricos. Alexander, Charles K.; Sadiku, Matthew N. O., coat. 2018
• Circuitos eléctricos. Volumen II. Pastor Gutiérrez, Antonio.; Ortega Jiménez, Jesús. 2014
• Circuitos eléctricos. Fraile Mora, Jesús. 2019

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Campus Las Lagunillas, s/n, 23071 Jaén

Delegado de Protección de Datos:dpo@ujaen.es

Finalidad: Conforme a la Ley de Universidades y demás legislación estatal y autonómica vigente, realizar los exámenes correspondientes a las asignaturas en las que el alumno o alumna se encuentre matriculado. Con el fin de evitar fraudes en la realización del mismo, el examen se realizará en la modalidad de video llamada, pudiendo el personal de la Universidad de Jaén contrastar la imagen de la persona que está realizando la prueba de evaluación con los archivos fotográficos del alumno en el momento de la matrícula. Igualmente, con la finalidad de dotar a la prueba de evaluación de contenido probatorio de cara a revisiones o impugnaciones de la misma, de acuerdo con la normativa vigente, la prueba de evaluación será grabada.

Legitimación: cumplimiento de obligaciones legales (Ley de Universidades) y demás normativa estatal y autonómica vigente.

Destinatarios: prestadores de servicios titulares de las plataformas en las que se realicen las pruebas con los que la Universidad de Jaén tiene suscritos los correspondientes contratos de acceso a datos.

Plazos de conservación: los establecidos en la normativa aplicable. En el supuesto en concreto de las grabaciones de los exámenes, mientras no estén cerradas las actas definitivas y la prueba de evaluación pueda ser revisada o impugnada.

Derechos: puede ejercitar sus derechos de acceso, rectificación, cancelación, oposición, supresión, limitación y portabilidad remitiendo un escrito a la dirección postal o electrónica indicada anteriormente. En el supuesto que considere que sus derechos han sido vulnerados, puede presentar una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es

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Derechos: Ud. podrá ejercitar los derechos de Acceso, Rectificación, Cancelación, Portabilidad, Limitación del tratamiento, Supresión o, en su caso, Oposición. Para ejercitar los derechos deberá presentar un escrito en la dirección arriba señalada dirigido al Servicio de Información, Registro y Administración Electrónica de la Universidad de Jaén, o bien, mediante correo electrónico a la dirección de correo electrónico. Deberá especificar cuál de estos derechos solicita sea satisfecho y, a su vez, deberá acompañarse de la fotocopia del DNI o documento identificativo equivalente. En caso de que actuara mediante representante, legal o voluntario, deberá aportar también documento que acredite la representación y documento identificativo del mismo. Asimismo, en caso de considerar vulnerado su derecho a la protección de datos personales, podrá interponer una reclamación ante el Consejo de Transparencia y Protección de Datos de Andalucía www.ctpdandalucia.es