La asignatura “Modelizado y Control Avanzado de Máquinas Eléctricas” pertenece al módulo de Optatividad (OP) del Grado en Ingeniería de Energías Renovables. Se trata de una asignatura optativa que se imparte en el segundo cuatrimestre del cuarto curso.



Esta asignatura aplica algunos conocimientos adquiridos en las asignaturas de 2º curso “Máquinas Eléctricas” (motores DC y motores AC), de 3º “Regulación Automática y Control” (modelización y control de sistemas), y “Acondicionamiento de Energía Eléctrica” (bases de convertidores de electrónica de potencia), además de la asignatura de 4º “Gestión de Proyectos” (estructura de un proyecto técnico), por lo que resulta necesario dominar estas materias para su correcto desarrollo.



El trabajo desarrollado en esta asignatura, proporciona los conocimientos necesarios para que el alumnado pueda desarrollar la modelización y control de alto nivel de las diferentes máquinas eléctricas, considerando diferentes circuitos de electrónica de potencia, sus modulaciones y sistemas de referencia. Asimismo, el alumnado adquirirá la capacidad de analizar las diferentes máquinas eléctricas de forma individual, a partir de sus principales características y, modelizarlas, junto con los métodos de control de las mismas (FOC, DTC).

Competencias específicas:

Conocimiento de las diferentes máquinas eléctricas que se pueden emplear en el ámbito de las energías renovables. Capacidad de realizar el control de las mismas empleando la electrónica de potencia para realizar una gestión de la energía.



Resultados de aprendizaje:

- Conocer los modelos de las máquinas eléctricas

- Técnicas de control de máquinas eléctricas y conocimiento de los convertidores de potencia necesarios para ello.

- Conocimiento de las herramientas empleadas en el control de máquinas.

- Conocimiento de los programas de simulación empleados para controlar las máquinas adecuadamente

Tema 1. Vectores espaciales y transformaciones de sistemas de referencia.

Tema 2. Convertidores de electrónica de potencia y técnicas de modulación en el control de las máquinas eléctricas.

Tema 3. Máquinas de inducción trifásicas (IM, DFIM).

Tema 4. Máquinas síncronas (PMSM, BLDC).

Tema 5. Máquinas reluctancia variable (SRM).

Tema 6. Control sin sensores (“sensorless”) y estimación de parámetros.

Esta asignatura tendrá un componente práctico muy alto.



Para la adquisición de conocimientos básicos se utilizará la metodología "Flipped Classroom", en la cual el alumnado dispondrá en eGela información suficiente para adquirir los conocimientos básicos de cada tema (mediante la utilización de apuntes y notas de aplicación de fabricantes aportados por el profesor). Utilizando dichos apuntes se propondrán una serie de tareas a realizar.



En la segunda parte del cronograma, el alumnado realizará un proyecto del tipo PBL (Project Based Learning), en el cual tendrán que realizar un proyecto de ingeniería con alguno (o varios) tipos de motores vistos anteriormente. Para ello se utilizará la herramienta Matlab/Simulink, con la cual se simulará el escenario completo del proyecto. La peculiaridad de este proyecto es que se mantendrá una relación cliente/empresa, donde el profesor será la empresa, y el cliente que realizará el proyecto será el alumnado. En este aspecto, las clases presenciales simularán ser reuniones donde la empresa (el profesor) verá si el proyecto cumple el "pliego de condiciones" acordado al inicio del PBL.

• Sistema de Evaluación Continua
• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Trabajos en equipo (resolución de problemas, diseño de proyectos) (%): 100

EVALUACIÓN CONTINUA:

- Realización de tareas mediante "Flipper Classroom": 50 %

- Realización del PBL: 50 %



No habrá una asistencia mínima a clase, pero sí que habrá días (previamente consensuados) en los cuales se propondrán las reuniones cliente/empresa del PBL, en los cuales será obligatoria la asistencia a clase.



EVALUACIÓN FINAL:

- Realización de un examen práctico donde se pedirá realizar un control en Simulink de una de las máquinas eléctricas propuestas en clase (a elección del profesor). Las características a cumplir por dicho control se detallarán en el enunciado del examen.

EVALUACIÓN CONTINUA:

Se guardarán las partes previamente aprobadas. Se deberá de presentar la tarea de Flipped Classroom, o el PBL (lo que no esté aprobado) para el día del examen. Por lo tanto, no habrá un examen como tal para los que estén en el sistema de evaluación continua.



EVALUACIÓN FINAL:

- Realización de un examen práctico donde se pedirá realizar un control en Simulink de una de las máquinas eléctricas propuestas en clase (a elección del profesor). Las características a cumplir por dicho control se detallarán en el enunciado del examen.

"Power Electronics: Converters, Applications and Design" N. Mohan. Ed. Jophn Wiley and Sons.

Bibliografía básica

"Guía de autoaprendizaje de máquinas eléctricas" J. Mazón et al.

"Electrónica de Potencia" M. Rashid Ed. Prentice Hall.

"Máquinas eléctricas”. Mc Graw Hill.

Bibliografía de profundización

"Servo Motor and Motion Control Using Digital Signal Processors" Y. Dote. Prentice Hall.
"Electric Motor Drives" R. Krishnan. Ed. Prentice Hall.
"Dynamic Simulation of Electric Machinery using Matlab/Simulunk" C.M. Ong. Ed. Prentice Hall.

Revistas

http://www.powersystemsdesign.com/
http://www.power-mag.com/
http://powerelectronics.com/
https://www.bodospower.com/news.aspx

Direcciones web

http://www.epanorama.net/links/motorcontrol.html
http://www.semikron.com/
http://www.powerint.com/
http://es.farnell.com/