FIECO3129 Electrónica de Potencia I.FIEC00166 Maquinaria Eléctrica II.

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DELLITORAL FIEE1>

PROGRAMA DE ESTUDIOS

ELECTRÓNICA DE POTENCIA II

UNIDAD ACADÉMICA: Facultad de Ingeniería en ElectricidadComputación

CARRERA: Ingeniería en Electricidad.ESPECIALIZACIÓN: Electrónica y Automatización Industrial.ÁREA: IndustrialTIPO DE MATERIA: TEÓRICA X PRÁCTICAEJE DE FORMACIÓN: Profesional

I. NOMBRE DE LA ASIGNATURACÓDIGO: MATERIA:

FIECO3152 ELECTRÓNICA DE POTENCIA II.PRE-REQUISITOS

CO-REQUISITOS

EQUIVALENTE A:

CONVALIDA CON:

CRÉDITOS/HORAS/SEMANALESTEÓRICOS: 4

PRÁCTICOS:

PROFESOR RESPONSABLE

Ing. Alberto Larco Gómez.

2. OBJETIVOS

> Analizar, diseñar y dimensionar equipos industriales que utilicen:Troceadores, e inversores.

â Rediseñar configuraciones y/o redimensionar componentes en equiposindustriales que utilicen dentro de sus subsistemas tanto troceadotescomo inversores.

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Seleccionar equipos industriales basados en troceadores e inversorespara montajes industriales.Utilizar herramientas modernas de análisis de equipos basados entroceadores e inversores para el mantenimiento preventivo ycorrectivo de los circuitos electrónicos de fuerza y control de equiposindustriales.

3. PROGRAMA RESUMIDO

Convertidores dc/dc (troceadores/choppers).Convertidores dc/ac (inversores modulados por ancho de pulso).Convertidores dc/ac (convertidores de pulso resonante).Fuentes de poder de altas potencias basadas en técnicas deconmutacion.

4. PROGRAMA DETALLADO

1. CONVERTIDORES DC/DC (TROCEADORES/CHOPPERS).1.1. Campos de aplicación de los troceadores en los diversos sectores de la

Industria Ecuatoriana.1.2. Clasificación general de los troceadores.1.3. Troceadores clase A.

1.3.1. Análisis del circuito de fuerza.1.3.2. Análisis transiente del troceador clase A mediante

programación con MATLAB y simulaciones con SPICE.1.3.3. Conmutación de voltaje del troceador clase A. Técnicas de

diseño, selección de componentes y cálculos de protecciones.1.3.4. Conmutación de corriente del troceador clase A. Técnicas de

diseño, selección de componentes y cálculos de protecciones.1.3.5. Cálculos de parámetros para accionamientos de motores de

corriente continua.1.3.6. Técnicas de diseño de circuitos de generación de señales de

disparo y control para los troceadores clase A, basados enmicrocontroladores y simuladas con PROTEUS.

1.4. Análisis y técnicas de diseño del troceador clase B.1.5. Análisis y técnicas de diseño del troceador clase C, para operación en

dos cuadrantes.

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1.6. Análisis y técnicas de diseño del troceador clase D, para operación endos cuadrantes.

1.7. Análisis y técnicas de diseño del troceador clase E, para operación encuatro cuadrantes. Obtención de la función de transferencia deltroceador.1.7.1. Diseño de sistemas de control de posición mediante

servomotores alimentados por troceadores de cuatro cuadrantes.Simulaciones con SPICE y SIMULINK.

1.8. Troceadores en el modo de conmutación en alta frecuencia.1.8.1. Reguladores BUCK.1.8.2. Reguladores BOOST.1.8.3. Reguladores BUCK-BOOST.1.8.4. Reguladores CUK.

1.9. Uso de SPICE y MATLAB para el análisis de reguladores y el diseñode fuentes conmutadas en alta frecuencia con CI de propósitoespecifico y ASIC.

CONVERTIDORES DC/AC (INVERSORES MODULADOS PORANCHO DE PULSO).2.1. Introducción.2.2. Principios de operación y definición de parámetros.2.3. Inversores monofásicos tipo puente.2.4. Inversores trifásicos.

2.4.1. Inversores trifásicos con ángulos de conducción de 180 grados.2.4.2. Inversores trifásicos con ángulos de conducción de 120 grados.2.4.3. Diseño de circuitos de control basados en microcontroladores y

simulados con el software PROTEUS.2.5. Métodos de control del voltaje de salida de los inversores

monofásicos.2.5.1. Modulación rectangular del ancho de pulso único.2.5.2. Modulación rectangular del ancho de pulsos múltiples.2.5.3. Modulación sinusoidal del ancho de pulsos múltiples.2.5.4. Modulación sinusoidal modificada del ancho de pulsos

múltiples.2.5.5. Control por desplazamiento de fase.

2.6. Métodos de control del voltaje de salida de los inversores trifásicos.2.6.1. Utilización de voltajes de alimentación variables

proporcionados por sistemas de rectificación controlada en faseo por troceadores con modulación de ancho de pulso.

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2.6.2. Técnicas de modulación sinusoidal del ancho de pulso (PWM)con portadoras de alta frecuencia y algoritmos basados enmicroprocesadores para reducción de la distorsión armónica.

2.6.3. Técnicas avanzadas de modulación: trapezoidal, escalonada,pasos, inyección de armónicos y delta.

2.7. Técnicas de reducción de armónicos. Simulaciones con MATLAB ySPICE de las técnicas de reducción de armónicos.

2.8. Técnicas de conmutación forzada para el diseño de inversores contiristores.

2.8.1. Inversor de medio puente conmutado por el circuito de carga.2.8.2. Inversor de medio puente conmutado por voltaje.2.8.3. Inversor de medio puente conmutado por corriente.2.8.4. Simulaciones de inversores de medio puente con SPICE.

2.9. Sistemas de accionamiento para motores de inducción trifásicos jaulade ardilla con control clásico y vectorial y simulaciones con SPICE yMATLAB.

2.10. Sistemas de accionamiento para motores DC sin escobillas.2.11.Análisis de accionamientos AC de velocidad variable comerciales.

CONVERTIDORES DC/AC (CONVERTIDORES DE PULSORESONANTE).3.1. Introducción y campos de aplicaciones en la Industria Ecuatoriana.3.2. Inversores con resonancia serie.

3.2.1. Inversores con resonancia serie y conmutación unidireccional.3.2.2. Inversores con resonancia serie y conmutación bidireccional.3.2.3. Respuesta de frecuencia para cargas serie y paralelo. Análisis

con SPICE.3.3. Inversores con resonancia paralela.3.4. Inversores resonantes clase E.3.5. Inversores resonantes con conmutación por corriente cero.3.6. Inversores resonantes con conmutación por voltaje cero.3.7. lnversores resonantes con conmutación por voltaje cero con operación

en dos cuadrantes.3.8. Inversores con lazos DC resonantes.3.9. Simulación y análisis de armónicos de convertidores de pulso

resonante en aplicaciones de calentamiento por inducción y sistemasde tratamiento de películas plásticas por efecto corona, mediante eluso de SPICE.

FUENTES DE PODER DE ALTAS POTENCIAS BASADAS ENTÉCNICAS DE CONMUTACIÓN.

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4.1. Introducción y campos de aplicación.4.2. Fuentes de poder con salida DC.

4.2.1. Fuentes de poder DC conmutadas en alta frecuencia.4.2.2. Fuentes de poder DC resonantes.4.2.3. Fuentes de poder DC bidireccionales.

4.3. Fuentes de poder AC.4.3.1. Fuentes de poder AC conmutadas en alta frecuencia.4.3.2. Fuentes de poder AC resonantes.4.3.3. Fuentes de poder AC bidireccionales.

4.4. Sistemas de conversión de múltiples etapas.4.5. Acondicionadores para mejorar el factor de potencia.4.6. Diseño de fuentes de alimentación sin interrupciones (UPS) Y

simulaciones basadas en SPICE.

5. TEXTO GUÍA

POWER ELECTRONICS:Circuits, Devices, and applicationsAutor: Muhammad H. Rashid.Editorial: Prentice Hall

6. BIBLIOGRAFÍA

POWER SEMICONDUCTOR CIRCUITSAutor: S. B. DewanA. Straughen.Editorial: Editorial: Jhon Wiley & Sons.

ELECTRONICA DE POTENCIA: Teoría y aplicacionesAutor: José Benavent García.Antonio Abellán García.Emilio Figueres Amorós.Editorial: Alfaomega.

POWER ELECTRONICS: CONVERTERS, APPLICATIONS ANDDESIGN.Autor: MohanUndelandRobbinsEditorial: Jhon Wiley & Sons

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â POWER ELECTRONICS AND AC DRIVES.Autor: B. K. Bose.Editorial: Prentice Hall.

â CONTROL OF ELECTRICAL DRIVESAutor: W. Leonhard.Editorial: EESES-Springer-Verlag.

7. VISADO

DECANO SECRETARIOACADÉMICOFACULTAD

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8. VIGENCIA DEL PROGRAMA

RESOLUCION COMISION ACADEMICA: CAc-2005-561

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