Universidad de Jaén

Menú local

Guía docente 2021-22 - 77312008 - Modelado y control de máquinas eléctricas

TITULACIÓN: Máster Univ. en Ingeniería mecatrónica
CENTRO: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN)
CURSO: 2021-22
ASIGNATURA: Modelado y control de máquinas eléctricas
GUÍA DOCENTE
1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA
NOMBRE: Modelado y control de máquinas eléctricas
CÓDIGO: 77312008 CURSO ACADÉMICO: 2021-22
TIPO: Obligatoria
Créditos ECTS: 4.0 CURSO: 1 CUATRIMESTRE: SC
WEB: https://platea.ujaen.es
2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO
NOMBRE: CASA HERNÁNDEZ, JESÚS DE LA
IMPARTE: Teoría [Profesor responsable]
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
N. DESPACHO: A3 - 237 E-MAIL: jcasa@ujaen.es TLF: 953212463
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/54907
URL WEB: http://blogs.ujaen.es/jcasa/
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9117-1689
 
NOMBRE: SÁNCHEZ SUTIL, FRANCISCO JOSÉ
IMPARTE: Teoría
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA
N. DESPACHO: A3 - 230 E-MAIL: fssutil@ujaen.es TLF: 953212466
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/46838
URL WEB: -
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9508-1728
 
3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES
PRERREQUISITOS:

.

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

.

RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES:
- 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
CB6 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CG2MMKTR Conocer y aplicar la normativa y regulación local, autonómica, nacional e internacional en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica.
CT5 Analizar, razonar críticamente, pensar con creatividad y evaluar el propio proceso de aprendizaje discutiendo asertiva y estructuradamente las ideas propias y ajenas.
E08MMKTR Saber seleccionar máquinas eléctricas aplicadas en sistemas mecatrónicos.
E09MMKTR Conocer y aplicar técnicas avanzadas de control y regulación de máquinas eléctricas en sistemas mecatrónicos.
 
Resultados de aprendizaje
Resultado RB6 Haber adquirido conocimientos avanzados y demostrado, en un contexto de investigación científica y tecnológica o altamente especializado, una comprensión detallada y fundamentada de los aspectos teóricos y prácticos y de la metodología de trabajo en uno o más campos de estudio.
Resultado RE08MM Selecciona máquinas eléctricas aplicadas en sistemas mecatrónicos.
Resultado RE09MM Demuestra que conoce y aplica técnicas avanzadas de control y regulación de máquinas eléctricas en sistemas mecatrónicos
Resultado RG2mMKTR Demuestra que conoce y aplica la normativa y regulación local, autonómica, nacional e internacional en el ámbito de la Ingeniería Mecatrónica.
Resultado RT5 Analiza y razona críticamente, discutiendo asertiva y estructuradamente las ideas propias y ajenas, demostrando pensamiento creativo y capacidad para evaluar el propio proceso de aprendizaje
5. CONTENIDOS

Tipos de motores industriales.
- Elección del motor más adecuado para cada aplicación industrial.
- Modelado de máquinas eléctrica y simulación de su comportamiento electromecánico.
- Tipos de accionamiento eléctricos.
- Elección del accionamiento eléctrico más eficiente para las distintas aplicaciones de control de movimiento.
- Técnicas de control y regulación de las máquinas eléctricas para el control de movimiento.
- Aplicación de las técnicas de control y regulación en los motores eléctrico

Contenidos Teóricos (desarrollo de temas)

Bloque 1 Tipos de motores industriales

Tema nº1 -  Motores industriales

  1. Motor de inducción
  2. Motor paso a paso
  3. Motores brushless
  4. Motores de reluctancia variable

Bloque 2 - Modelado de máquinas eléctricas y simulación de su comportamiento electromecánico

Tema nº2 - Modelado del motor de inducción trifásico

  1. Campo magnético rotatorio y deslizamiento
  2. Modelo de circuito del motor de inducción trifásico
  3. Modelo de la máquina en el marco de referencia arbitrario dq0
  4. Marco de referencia síncrono y estacionario
  5. Modelo de estado contínuo
  6. Modelo transitorio
  7. Simulación en el marco de referencia estacionario
  8. Modelo linealizado
  9. Motor de inducción monofásico

Tema nº3 - Modelado del motor paso a paso

  1. Introducción
  2. Modelo del motor paso a paso
  3. Ecuaciones mecánicas y eléctricas para el motor paso a paso de imanes permanentes

Tema nº4 - Modelado del motor brushless

  1. Inversor trifásico de potencia
  2. Modelo matemático del motor brushless
  3. Teoría del marco de referencia

Tema nº5 - Modelado del motor reluctancia variable SRM

  1. Modelo
  2. Régimen permanente

Bloque 3 - Técnicas de control y regulación de las máquinas eléctricas para el control de movimiento

Tema nº6 -  Control y regulación de la máquina asíncrona

  1. Motor de anillos con inserción pulsante de resistencias
  2. Motor de corriente alterna alimentado por regulador de tensión alterna
  3. Motor de rotor en cortocircuito alimentado por regulación de tensión alterna
  4. Motor de anillos con convertidor de frecuencia en el circuito rotorico. Montajes en cascada

Tema nº7 - Control del motor brushless

  1. Control vectorial
  2. Control robusto

Tema nº8 - Control del motor de reluctancia variable SRM

  1. Modelo
  2. Régimen permanente
  3. Control deslizante doble
  4. Ajuste particular

Bloque 4 - Aplicación de las técnicas de control y regulación en los motores eléctricos

Tema nº9 - Aplicación de las técnicas de control

  1. Generalidades sobre accionamientos regulados
  2. Control de vehículos eléctricos
  3. Control de ascensores y grúas
  4. Control de cadenas de producción y robots

Bloque 5 Elección del motor y accionamiento mas adecuado (profesor externo de empresa o Universidad)

Tema nº10 - Elección del motor

Tema nº11 - Elección del accionamiento

Contenidos prácticos (desarrollo de prácticas)

Práctica nº1 - Estructura de los convertidores de frecuencia modernos

  1. Rectificador de red
  2. Circuito intermedio con carga de los condensadores
  3. Inversor de la máquina
  4. Unidad de control y regulación automática

Práctica nº2 - Modos de operación de los convertidores de frecuencia

  1. Diagrama equivalente de circuito de un motor asíncrono de corriente trifásica
  2. Característica U/f
  3. Característica U/f2
  4. Control vectorial o por campo orientado

Práctica nº3 - Optimización de accionamientos controlados por velocidad de giro

  1. Elevación de la tensión mínima
  2. Características de carga
  3. Compensación de deslizamiento
  4. Rampas de velocidad
  5. Tecnología con el empleo de una frecuencia de 87 Hz
  6. Funcionamiento con 87 Hz

Práctica nº4 - Funcionamiento en modo de generador

  1. Chopper de frenado
  2. Recuperación de energía

Práctica nº5 - Modelado del motor de inducción

  1. Modelado del motor
  2. Simulación del motor

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES
 
ACTIVIDADES HORAS PRESEN­CIALES HORAS TRABAJO AUTÓ­NOMO TOTAL HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (códigos)
A4 - Prácticas externas 20.0 30.0 50.0 2.0
A67 - Actividades en pequeño grupo
  • M86 - seminarios, debates, actividades prácticas y aclaración de dudas
5.0 7.5 12.5 0.5
A88 - Actividades en gran grupo
  • h10 - clases magistrales, exposición de teoría y ejemplos generales y conferencias
15.0 22.5 37.5 1.5
  • CB6
  • CG2MMKTR
  • CT5
  • E08MMKTR
  • E09MMKTR
TOTALES: 40.0 60.0 100.0 4.0  
 
INFORMACIÓN DETALLADA:
  • Clases magistrales, exposición de teoría y ejemplos generales y conferencias
  • Docencia en pequeño grupo: seminarios, debates, actividades prácticas y aclaración de dudas
7. SISTEMA DE EVALUACIÓN
 
ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales Asistencia en actividades presenciales . 10.0%
Conceptos teóricos de la materia Participación en actividades presenciales . 10.0%
Realización de trabajos, casos o ejercicios Examen sobre los conceptos teóricos y prácticos de la materia . 50.0%
Prácticas de laboratorio/campo/uso de herramientas TIC Realización de trabajos, casos o ejercicios prácticos . 30.0%
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:
  • Examen escrito teórico-práctico al final del cuatrimestre que supondrá un valor en la nota final del 50%.
  • Realización de prácticas con un peso sobre la nota final del 30%.
  • Trabajo sobre un tema de la asignatura y exposición del mismo en clase que tendrá un valor sobre el total de la asignatura del 10%.
  • Asistencia a clases teóricas y prácticas y a las sesiones de exposición de trabajos 10%.

De forma general, mediante el primer y segunda aspecto del sistema de evaluación (S1, S2) se valorará el progreso del
estudiante en las competencias CB6, CG2MMKTR, CT5, E08MMKTR, E09MMKTR y en los resultados de aprendizaje RB6, RE08MM, RE09MM, RT5 y RG2mMKTR.

Mediante el tercer aspecto del sistema de evaluación (S3) se valorará el progreso del estudiante en las competencias CB6, CG2MMKTR, CT5, E08MMKTR, E09MMKTR y en los resultados de aprendizaje RB6, RE08MM, RE09MM, RT5 y RG2mMKTR.

Mediante el cuarto aspecto del sistema de evaluación (S4) se valorará el progreso del estudiante en las competencias CB6, CG2MMKTR, CT5, E08MMKTR, E09MMKTR y en los resultados de aprendizaje RB6, RE08MM, RE09MM, RT5  y RG2mMKTR

CT5: Se evaluará, dentro de cada uno de los sistemas de evaluación que presenta la asignatura, la capacidad de razonamiento y análisis crítico mostrado por el alumnado en las diferentes pruebas/ejercicios/tareas o incluso en la propia participación en clase.

8. DOCUMENTACIÓN / BIBLIOGRAFÍA
ESPECÍFICA O BÁSICA:
  • Manual de accionamientos eléctricos. Edición: Cadem. Autor: Cadem. Editorial: Cadem  (C. Biblioteca)
  • Dynamic simulation of electric machinery: using matlab. Edición: -. Autor: Ong, Chee-Mun. Editorial: Upper Saddle River: Prentice Hall, cop. 1998  (C. Biblioteca)
  • Manual de accionamientos eléctricos. Edición: Cadem. Autor: Cadem. Editorial: Cadem  (C. Biblioteca)
  • Dynamic simulation of electric machinery: using matlab. Edición: -. Autor: Ong, Chee-Mun. Editorial: Upper Saddle River: Prentice Hall, cop. 1998  (C. Biblioteca)
  • Manual de accionamientos eléctricos. Edición: Cadem. Autor: Cadem. Editorial: Cadem  (C. Biblioteca)
  • Dynamic simulation of electric machinery: using matlab. Edición: -. Autor: Ong, Chee-Mun. Editorial: Upper Saddle River: Prentice Hall, cop. 1998  (C. Biblioteca)
  • Manual de accionamientos eléctricos. Edición: Cadem. Autor: Cadem. Editorial: Cadem  (C. Biblioteca)
  • Dynamic simulation of electric machinery: using matlab. Edición: -. Autor: Ong, Chee-Mun. Editorial: Upper Saddle River: Prentice Hall, cop. 1998  (C. Biblioteca)
  • Manual de accionamientos eléctricos. Edición: Cadem. Autor: Cadem. Editorial: Cadem  (C. Biblioteca)
  • Dynamic simulation of electric machinery: using matlab. Edición: -. Autor: Ong, Chee-Mun. Editorial: Upper Saddle River: Prentice Hall, cop. 1998  (C. Biblioteca)
  • Manual de accionamientos eléctricos. Edición: Cadem. Autor: Cadem. Editorial: Cadem  (C. Biblioteca)
  • Dynamic simulation of electric machinery: using matlab. Edición: -. Autor: Ong, Chee-Mun. Editorial: Upper Saddle River: Prentice Hall, cop. 1998  (C. Biblioteca)
GENERAL Y COMPLEMENTARIA:
  • Máquinas eléctricas y sistemas de potencia. Edición: 6ª ed. Autor: Wildi, Theodore. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall, 2007  (C. Biblioteca)
  • Motores eléctricos: automatismos de control. Edición: 3ª ed. Autor: Roldan Viloria, José. Editorial: Madrid: Paraninfo, 1994  (C. Biblioteca)
  • Máquinas eléctricas y sistemas de potencia. Edición: 6ª ed. Autor: Wildi, Theodore. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall, 2007  (C. Biblioteca)
  • Motores eléctricos: automatismos de control. Edición: 3ª ed. Autor: Roldan Viloria, José. Editorial: Madrid: Paraninfo, 1994  (C. Biblioteca)
  • Máquinas eléctricas y sistemas de potencia. Edición: 6ª ed. Autor: Wildi, Theodore. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall, 2007  (C. Biblioteca)
  • Motores eléctricos: automatismos de control. Edición: 3ª ed. Autor: Roldan Viloria, José. Editorial: Madrid: Paraninfo, 1994  (C. Biblioteca)
  • Máquinas eléctricas y sistemas de potencia. Edición: 6ª ed. Autor: Wildi, Theodore. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall, 2007  (C. Biblioteca)
  • Motores eléctricos: automatismos de control. Edición: 3ª ed. Autor: Roldan Viloria, José. Editorial: Madrid: Paraninfo, 1994  (C. Biblioteca)
  • Máquinas eléctricas y sistemas de potencia. Edición: 6ª ed. Autor: Wildi, Theodore. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall, 2007  (C. Biblioteca)
  • Motores eléctricos: automatismos de control. Edición: 3ª ed. Autor: Roldan Viloria, José. Editorial: Madrid: Paraninfo, 1994  (C. Biblioteca)
  • Máquinas eléctricas y sistemas de potencia. Edición: 6ª ed. Autor: Wildi, Theodore. Editorial: México [etc.]: Prentice Hall, 2007  (C. Biblioteca)
  • Motores eléctricos: automatismos de control. Edición: 3ª ed. Autor: Roldan Viloria, José. Editorial: Madrid: Paraninfo, 1994  (C. Biblioteca)
9. CRONOGRAMA

Semana

A1

A2

A3

Trabajo autónomo

Observaciones

Nº 1:

21 –27 feb 2022

6

 

0

 

0

 

9

 

Temas 1-2

Nº 2:

28 feb 2022 - 6 mar 2022

4

 

2

 

0

 

9

 

Temas 3-4, Práctica 1

Nº 3:

7 – 13 mar 2022

4

 

2

 

0

 

9

 

Tema 5,  Práctica 2

Nº 4:

14 – 20 mar 2022

4

 

2

 

4

 

 

12

 

 

Experto Sesión 1, Temas 6 - 7, Práctica 3

Nº 5 :
21 – 27 mar 2022

4.0

 

2.0

 

0.0

 

9.0

 

Tema 8; Práctica 4

Nº 6 :

28 mar - 3 abr 2022

4

 

2

4

12

Experto Sesion 2; Tema 9, Práctica 5

Nº 7 :

4 – 10 abr 2022

0

0

0

 

9

 

Examen

Total

22

10

8

60

 

10. ESCENARIO MULTIMODAL O MIXTO

1- METODOLOGÍA DOCENTE Y ACTIVIDADES FORMATIVAS

Según la determinación de la Escuela Politécnica Superior de Jaén para la asignatura de Modelado y Control de Máquinas Eléctricas las clases teóricas en gran grupo (A1) serán presenciales al 100% en el aula y horario asignado. En cuanto a las clases en pequeño grupo (A2 - prácticas), según las directrices del Centro serán presenciales no rotativas al 100% en el laboratorio y horarios asignados. 

Actividades Formativas

Formato (presencial/online)*

Metodología docente Descripción

A1-Clases expositivas en gran grupo

Presencial al 100% (*) 

Clases a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

A2 -Clases en pequeño grupo

Presencial al 100% (*) 

Clases a todos los estudiantes del grupo en el horario y aula asignados.

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 peros serán los mismos que en el escenario totalmente presencial determinado en esta guía de la asignatura.

  3- RECURSOS

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

- Apuntes de la asignatura.

- Guiones de prácticas

- Propuestas de trabajo individual para la asignatura.

11. ESCENARIO NO PRESENCIAL

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

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

3- RECURSOS

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

- Apuntes de la asignatura.

- Guiones de prácticas

- Propuestas de trabajo individual para la asignatura.

CLÁUSULA DE PROTECCIÓN DE DATOS (evaluación on-line)

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

Cláusula grabación de clases PROTECCIÓN DE DATOS DE CARÁCTER PERSONAL

Responsable del tratamiento: Universidad de Jaén, Paraje Las Lagunillas, s/n; Tel.953 212121; www.ujaen.es

Delegado de Protección de Datos (DPO): TELEFÓNICA, S.A.U. ; Email: dpo@ujaen.es

Finalidad del tratamiento: Gestionar la adecuada grabación de las sesiones docentes con el objetivo de hacer posible la enseñanza en un escenario de docencia multimodal y/o no presencial.

Plazo de conservación: Las imágenes serán conservadas durante los plazos legalmente previstos en la normativa vigente.

Legitimación: Los datos son tratados en base al cumplimiento de obligaciones legales (Ley Orgánica 6/2001, de 21 de diciembre, de Universidades) y el consentimiento otorgado mediante la marcación de la casilla habilitada a tal efecto.

Destinatarios de los datos (cesiones o transferencias): Toda aquella persona que vaya a acceder a las diferentes modalidades de enseñanza.

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