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| NOMBRE DE LA ASIGNATURA |
| NOMBRE DE LA ASIGNATURA |
ACCIONAMIENTO Y CONTROL DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS |
| CÓDIGO |
| CÓDIGO |
68014143 |
| CURSO ACADÉMICO |
| CURSO ACADÉMICO |
2023/2024 |
| DEPARTAMENTO |
| DEPARTAMENTO |
INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, CONTROL, TELEMÁTICA Y QUÍMICA APLICADA A LA INGENIERÍA
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| TÍTULO EN QUE SE IMPARTE |
| TÍTULO EN QUE SE IMPARTE |
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GRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
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| CURSO - PERIODO - TIPO |
- GRADUADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
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CUARTO
CURSO
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SEMESTRE 1
- OBLIGATORIAS
- ESPECÍFICO PARA TITULADOS EN INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL ELÉCTRICA (PLAN 2012)
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OPTATIVAS
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SEMESTRE 1
- OBLIGATORIAS
- ESPECÍFICA DEL PLAN 2001 UNED
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OPTATIVAS
-
SEMESTRE 1
- OBLIGATORIAS
- ESPECÍFICO PARA TITULADOS EN INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL ELÉCTRICA (PLAN 2023)
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OPTATIVAS
-
SEMESTRE 1
- OBLIGATORIAS
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MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL
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| Nº ECTS |
| Nº ECTS |
5 |
| HORAS |
| HORAS |
125 |
| IDIOMAS EN QUE SE IMPARTE |
| IDIOMAS EN QUE SE IMPARTE |
CASTELLANO |
El objetivo de esta asignatura es el complementar los conocimientos adquiridos en las asignaturas previas de máquinas eléctricas, así mientras en aquellas se abordaban los principios de funcionamiento y de diseño, en esta asignatura se estudia su control. Por otra parte, mientras que en asignaturas previas predominaba fundamentalmente el análisis de las máquinas en régimen estacionario, en la presente asignatura se hará especial énfasis en el régimen transitorio de la máquina. También se profundiza en los métodos de control y cómo se relacionan con las características de las máquinas eléctricas.
Aunque se tratarán temas especiales de los transformadores, se dedicará una especial atención al accionamiento de las máquinas rotativas, lo que justifica el interés de ampliar los modelos de estas máquinas.
Dentro de la materia de sistemas eléctricos, esta asignatura tiene un cierto carácter final de la Electrotecnia en su vertiente de máquinas eléctricas. De hecho, se encarga de recoger de forma conjunta diversos conocimientos y destrezas abordados en otras asignaturas previas y aplicarlos ahora desde nuevos puntos de vista. Por tanto, esta asignatura complementa otras asignaturas ya estudiadas, como Máquinas Eléctricas (tercer curso de la titulación), la Automatización Industrial (segundo curso) y la Electrónica Industrial (tercer curso), mostrando al estudiante nuevas relaciones entre los conceptos adquiridos en aquellas.
Desde el punto de vista físico-matemático, para abordar con unas mínimas garantías de éxito esta asignatura debe tener unos sólidos conocimientos de física y de electromagnetismo (vistos en las asignaturas “Física I y II” y “Campos y ondas”) y, sobre todo, de matemáticas (principalmente cálculo vectorial y operación con números complejos; resolución de sistemas de ecuaciones lineales y de ecuaciones de segundo grado; trigonometría; cálculo diferencial e integral ---conceptos de derivación e integración, derivada e integral de funciones simples, integración numérica de funciones---; conocimiento y uso de funciones exponenciales y logarítmicas; cálculo matricial; ecuaciones diferenciales y tranformación de Laplace).
Al tratarse de una asignatura que recoge y relaciona materias de electrotecnia y de control automático, abordadas en asignaturas previas, es lógico esperar que el estudiante haya cursado previamente dichas asignaturas, a saber:
1. En segundo curso: Teoría de circuitos I, Findamentos de Ingeniería Electrónica y Automatización industrial I.
2. En tercer curso: Teoría de circuitos II, Máquinas eléctricas I y II, y Electrónica industrial.
La enseñanza a distancia posee unas características que la diferencian claramente de la enseñanza presencial. Sin embargo, esto no impide que los estudiantes dispongan de la ayuda y de los recursos necesarios para cursas las asignaturas correspondientes a la titulación elegida. Los mecanismos de los que dispone el alumno para la consecución de los objetivos son los siguientes:
- Entorno virtual. La asignatura dispone de un curso virtual, tal y como se ha indicado en el apartado de recursos de apoyo al estudio; este curso se encuentra en la plataforma aLF de la UNED. Este soporte es fundamental en la asignatura y supondrá la vía principal de comunicación entre los estudiantes, los tutores y el equipo docente. En dicho curso virtual el estudiante puede encontrar material adicional y unos foros temáticos en los que se plantean y se resuelven las dudas que pueden ir surgiendo durante el estudio.
- Tutorías en los centros asociados, presenciales y virtuales. Dado el carácter de asignatura de último curso, es poco probable contar con tutor en el Centro Asociado. En estos casos la tutorización suele realizarse de forma virtual, para lo que deberá informarse en el curso virtual de la posibilidad de contar con este apoyo y posibles alternativas.
La tutoría con el equipo docente se realizará fundamentalmente a través de la plataforma aLF, reservándose las guardias (por correo electrónico o por teléfono) para cuestiones más personales como revisiones de exámenes o similar.
El horario de guardia es: LUNES (lectivos) de 16:00 h a 20:00 h.
Teléfonos y direcciones de correo electrónico:
·Prof. J. V. Míguez –91.398.8240 – jmiguez@ieec.uned.es
Dirección postal:
Dpto. de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Control
E.T.S. de Ingenieros Industriales -UNED
C/ Juan del Rosal, nº 12
28040 MADRID.
COMPETENCIAS DEL GRADO (ORDEN CIN 351-2009)
COMPETENCIAS BÁSICAS:
CB1. Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB2. 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.
CB3. 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.
CB5. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía.
COMPETENCIAS GENERALES:
CG.3. Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG.4. Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.
CG.5. Conocimientos para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
CG.6. Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
CG.7. Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
CG.10. Capacidad de trabajar en un entorno multilingüe y multidisciplinar.
CG.11. Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial.
COMPETENCIAS DE TECNOLOGÍA ESPECÍFICA - ELÉCTRICA:
CTE-ELC.2. Conocimientos sobre control de máquinas y accionamientos eléctricos y sus aplicaciones.
OTRAS COMPETENCIAS:
- Comprensión de textos técnicos en lengua inglesa.
- Comunicación y expresión matemática, científica y tecnológica.
- Manejo de las tecnologías de la información y comunicación (TICs).
- Capacidad para gestionar información.
(OBSERVACIONES: Memoria del Grado en proceso de revisión)
Dentro de las competencias específicas a alcanzar durante el estudio de esta asignatura, al finalizar su estudio, el estudiante debería ser capaz conocer los modelos fundamentales basados elementos lineales que se encuentran en las máquinas eléctricas; saber analizar y resolver dichos modelos tanto en régimen en régimen permanente como casos sencillos del funcionamientos de las máquinas en régimen transitorio (de primer orden); saber desarrollar modelos para cualquier tipo de máquina eléctrica partiendo de los modelos básicos; aplicar circuitos típicos de la electrónica de potencia a los accionamientos de máquinas eléctricas; relacionar los controladores del conjunto accionamiento-máquina y aplicarle la teoría del control automático.
RESULTADOS RECOGIDOS EN LA MEMORIA DE VERIFICACIÓN.
- RA.01 Conocer los fundamentos de los sistemas, equipos e instalaciones eléctricas
- RA.02 Evaluar equipos y proyectos de instalaciones eléctricas buscando una solución efectiva
- RA.03 Apreciar nuevas soluciones innovadoras para la aplicación de sistemas eléctricos
- RA.05 Identificar las soluciones y aplicaciones de los equipos e instalaciones eléctricas
- RA.07 Participar en el trabajo en equipo con voluntad de colaboración expresándose adecuadamente de forma oral y escrita
- RA.08 Determinar las necesidades de instalaciones nuevas y existentes para su instalación
- RA.10 Explicar las soluciones adoptadas de una forma clara y concisa
Bloque 1. Características estáticas y dinámicas las máquinas eléctricas.
Este bloque se dedica fundamentalmente al repaso y estudio de las características de interés para el diseño de sistemas de control de máquinas eléctricas, en especial, de aquellas características relacionadas con la conversión electromecánica de energía y su dinámica.
En el curso virtual se dispone de una guía temática (por tema) en la que se detallan los contenidos, el enfoque de estudio así como algunos ejemplos y explicaciones derivadas de dudas planteadas en cursos anteriores.
Bloque 2. Fundamentos de control y de electrónica de potencia aplicados a las máquinas eléctricas
Este segundo bloque repasa algunos dispositivos electrónicos de potencia habituales en el accionamiento de máquinas eléctricas, así como algunos sistemas electrónicos (convertidores) utilizados para ese fin. También se revisa, de forma muy aplicada, los métodos de control habitualmente utilizados con máquinas eléctricas.
Por tanto este bloque se divide fundamentalmente en tres apartados:
-
dispositivos electrónicos,
-
sistemas electrónicos de control (convertidores) y
-
técnicas de control de máquinas eléctricas.
En el curso virtual se dispone de una guía temática (por tema) en la que se detallan los contenidos, el enfoque de estudio así como algunos ejemplos y explicaciones derivadas de dudas planteadas en cursos anteriores.
Bloque 3. Control de máquinas eléctricas.
En este bloque se abordan los esquemas y métodos de típicos de control de máquinas eléctricas y sus cálculos característicos. El estudio comienza con el control de máquinas estáticas debido a que suelen formar parte de los accionamientos pero, a continuación, el estudio se centra en las máquinas rotativas, de continua, de inducción y en las síncronas.
Control de máquinas eléctricas.
-
Accionamiento de máquinas estáticas.
-
Control de motores eléctricos de corriente continua.
-
Control de motores eléctricos de inducción.
-
Control de motores eléctricos síncronos.
En el curso virtual se dispone de una guía temática (por tema) en la que se detallan los contenidos, el enfoque de estudio así como algunos ejemplos y explicaciones derivadas de dudas planteadas en cursos anteriores.
Aunque la metodología general es la propia de la enseñanza a distancia, propia de la UNED, se contemplan en esta asignatura las siguientes tres actividades fundamentales:
- -Trabajo autónomo de estudio de los contenidos teóricos y prácticos, utilizando la bibliografía básica y complementaria.
- -Trabajo autónomo y en grupo de realización de las actividades prácticas disponibles, como ejercicios y pruebas de autoevaluación.
El citado trabajo se complementa con la realización de prácticas de laboratorio que le permitirán tomar contacto y poner en práctica los conceptos teóricos adquiridos sobre máquinas reales.
Utillizando los textos citados en la bibliografía, además del material existente en el curso Virtual de la asignatura, el estudiante deberá desarrolar el programa, cuyo detalle puede verse a continuación:
- 1. Características estáticas y dinámicas las máquinas eléctricas.
- 2. Fundamentos de control y de electrónica de potencia aplicados a las máquinas eléctricas.
- 3. Control de máquinas eléctricas.
TIPO DE PRUEBA PRESENCIAL
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| Tipo de examen |
| Tipo de examen |
Examen de desarrollo |
| Preguntas desarrollo |
| Preguntas desarrollo |
8 |
| Duración |
| Duración |
120 (minutos) |
| Material permitido en el examen |
| Material permitido en el examen |
Sólo se permite el uso de una calculadora No programable. |
| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
Cada ejercicio del examen o prueba presencial se puntúa sobre un máximo indicado en el propio enunciado y que suele variar entre 5 y 10 puntos por ejecicio. Los ejercicios en blanco no se penalizan, pero la aparición de graves errores conceptuales en la resolución de un ejercicio puede calificarse con un resultado negativo en el mismo. La nota resultante de la prueba presencial o examen es la media de las notas de cada ejercicio (o la media ponderada si algún ejercicio tiene un máximo menor de 10) para abtener una nota media entre 0 y 10. En caso de resultado negativo, la nota será de 0. En la evaluación de cada ejercicio se valorará especialmente la claridad y corrección de las respuestas, así como una adecuada utilización de figuras/esquemas que apoyen las explicaciones y razonamientos. Por contra, se penalizará la exhibición de errores conceptuales, según lo ya comentado. |
| % del examen sobre la nota final |
| % del examen sobre la nota final |
90 |
| Nota mínima del examen para aprobar sin PEC |
| Nota mínima del examen para aprobar sin PEC |
5 |
| Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC |
| Nota máxima que aporta el examen a la calificación final sin PEC |
9 |
| Nota mínima en el examen para sumar la PEC |
| Nota mínima en el examen para sumar la PEC |
5 |
| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
El examen o prueba presencial puede constar de preguntas de respuesta breve (con puntuación entre 4 y 10 según su dificultad) y/o de problemas (con puntuación de 10). El número de ejercicios propuestos depende del grado de dificultad que estime el equipo docente; así, a menor dificultad, se propondrán más ejercicios, aunque dicho número suele estar comprendido de entre 6 y 8. Aunque el resultado del examen sea de aprobado, para aprobar la asignatura es imprescindible, además, aprobar las prácticas de laboratorio. |
PRUEBAS DE EVALUACIÓN CONTINUA (PEC)
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| ¿Hay PEC? |
| ¿Hay PEC? |
Si |
| Descripción |
| Descripción |
Como ejercicios adicionales, pueden proponerse varias pruebas de evaluación continua cuya evaluación puede permitir mejorar la nota obtenida en la prueba presencial. Para ello es necesario que se apruebe el examen (una media mayor de 5 puntos). |
| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
Aunque estos ejercicios son voluntarios, se le aplicarán los mismos criterios que a la evaluación de los ejercicios de la prueba presencial. |
| Ponderación de la PEC en la nota final |
| Ponderación de la PEC en la nota final |
Estos ejercicios pueden aportar una mejora de hasta un máximo de 1 punto en la evaluación final. |
| Fecha aproximada de entrega |
| Fecha aproximada de entrega |
Variable |
| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
Dado que se necesita haber trabajado sobre una buena parte de la asignatura, estas PEC se proponen entre los meses de noviembre y enero. La fecha es variable ya que el seguimiento que se vaya observando en el curso virtual puede aconsejar el adelantar o retrasar alguna semana dicha propuesta. |
OTRAS ACTIVIDADES EVALUABLES
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| ¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? |
| ¿Hay otra/s actividad/es evaluable/s? |
Si |
| Descripción |
| Descripción |
Prácticas de laboratorio Las prácticas de laboratorio permiten poner en práctica algunos de los conocimientos adquiridos de forma teórica y afianzarlos de forma más efectiva. Las prácticas son obligatorias y se realizan en los laboratorios del Departamento una vez realizadas y superadas las pruebas presenciales. Por este motivo, se convocará lo antes posible a los estudiantes que aprueben la prueba presencial. Existe una segunda convocatoria dirigida a los que superen la prueba en la convocatoria de septiembre. Los detalles de las mismas se encuentran el el curso virtual de la asignatura. |
| Criterios de evaluación |
| Criterios de evaluación |
La memoria de prácticas entregada por cada estudiante se evaluará con los mismos criterios que la prueba presencial, aunque en la aplicación de notas se compute como apta o no-apta. |
| Ponderación en la nota final |
| Ponderación en la nota final |
Valoración máxima conjunta (con las pruebas de evaluación continua) de un 10%. |
| Fecha aproximada de entrega |
| Fecha aproximada de entrega |
En la fecha de prácticas, posterior a la realización del examen. |
| Comentarios y observaciones |
| Comentarios y observaciones |
A los alumnos que superen la prueba presencial (examen) se les convocará personalmente y se les enviará la guía de seguridad en el laboratorio para que la apliquen durante la realización de las prácticas. Se realizarán en el laboratorio de Ingeniería eléctrica de la ETS de Ingenieros Industriales (Madrid) en dos sesiones de prácticas, con una duración de 4 horas cada una. Dichas sesiones tendrán lugar en un mismo día (según calendario publicado por la ETS de Ingenieros Industriales). Dicho día de prácicas suele ubicarse unos quince días después de la última semana de exámenes. |
¿Cómo se obtiene la nota final?
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Para obtener la nota final de la evaluación, se tiene en cuenta la media final obtenida en el examen o prueba presencial y la posible mejora aportada por la evaluación del conjunto formado por la PEC y la memoria de las prácticas de laboratorio. Sin embargo, la no realización de estas prácticas o su realización incorrecta (no-apta) conducirá a una nota final de la evaluación inferior a 5 puntos. |
Debido a las dificultades de disponer de un único texto que cubra eficientemente toda la asignatura, ésta deberá estudiarse mediante una combinación de materiales suministrados por el equipo docente y de la consulta de algunos textos base, de los que se utilizará preferentemente el que se indica a continuación:
- Accionamientos eléctricos (2ªEdición). J. Fraile Mora, J. Fraile Ardanuy. Editorial Garceta, ISBN: 978-84-1728-937-9
Sin embargo, en lo que se refiere a las características y funcionamiento de las máquinas eléctricas se utilizará preferentemente el texto del profesor Fraile:
- Máquinas eléctricas (8ª Edición, 2016). J. Fraile Mora. Editorial Garceta, ISBN: 978-84-1622-866-9.
El texto anterior se utiliza en las asignaturas de Máquinas eléctricas I y II, por lo que el estudiante ya debería poseerlo.
Para la parte electrónica, el texto de referencia es el del profesor Salvador Martínez y que se utiliza en la asignatura de Electrónica Industrial:
- Electrónica de potencia. Componentes, topologías y equipos. Martínez García, Salvador ;Gualda Gil, Juan Andrés. Thomson Paraninfo, 1ªEd. ISBN(13): 9788497323970.
El antiguo libro de problemas de J. Fraile Mora (Problemas de máquinas eléctricas, McGraw-Hill) contiene algunos ejercicios de accionamientos, aunque son bastante básicos. Suele estar disponible en las bibiliotecas de la UNED, por lo que su consulta puede resultarle útil.
El texto de Electrónica de Potencia del profesor Martínez García le permitirá ampliar diversos apartados del programa. Es un texto que se utiliza en otras asignaturas de la titulación por lo que es probable que ya disponga de él.
El libro de problemas de máquinas eléctricas de la editorial Garceta sustituye a la edición de la editorial McGraw-Hill, sin embargo es preferible utilizar este último ya que posee un capítulo de problemas dedicados a accionamientos que se ha suprimido en la edición de Garceta.
Puede encontrarse más bibliografía especializada en inglés. A modo de orientación, se sugiere uno de los textos más clásicos:
-Werner Leonhard. Control of Electrical Drives. 3rd Edition. Springer, 2001.
Es obligatorio realizar prácticas de laboratorio de esta asignatura.
Las prácticas se realizan en la ETS de Ingenieros Industriales de la UNED, en Madrid. Para relizarlas, se covoca a los aprobados en el examen o prueba personal. Por tanto, existe una convocatoria de prácticas en las semanas posteriores al examen, según el calendario aprobado por la Escuela.
La información acerca de las prácticas de laboratorio de todas las asignaturas de Grado se encuentra en la página web de la Escuela, esa información general se particulariza en el curso virtual de esta asignatura.
Como materiales adicionales de apoyo al estudio de la asignatura, se ofrece el curso virtual donde podrán obtenerse cualquier material, tanto básico como adicional, que se corresponda con los temas de estudio descritos en el contenido, así como textos y referencias complementarias que añaden conceptos y explicaciones, orientaciones de estudio, entre otras.
El citado curso virtual se usará como medio para que los estudiantes puedan acceder a los materiales adicionales, ejercicios y pruebas de evaluación a distancia, preguntas más frecuentes, foros generales y específicos de cada tema, etc. para que el estudiante pueda completar los conocimientos adquiridos a través del estudio de la bibliografía básica, conforme al criterio y planificación del equipo docente.
