Descripción y contextualización de la asignatura

Las máquinas eléctricas se encuentran presentes en el ejercicio de la profesión de cualquier ingeniero eléctrico, tanto como parte fundamental del sistema eléctrico de potencia, como elemento imprescindible en los nuevos sistemas de generación distribuida o como elemento motriz en todo tipo de sistema industrial. Así, la asignatura "Ampliación de Máquinas Eléctricas" aborda en profundidad la temática de la regulación, control y diseño de las máquinas eléctricas (máquinas de corriente continua y máquinas de corriente alterna) dentro de la Intensificación Eléctrica, correspondiente a la titulación de Máster Universitario en Ingeniería Industrial. Es por ello que está enfocada, por un lado, a completar las bases de los conceptos básicos de este tipo de máquinas eléctricas, así como a desarrollar los conocimientos necesarios para profundizar en la regulación y diseño de las mismas.



El objetivo principal de la asignatura es introducir al alumno en el conocimiento del diseño y regulación de las diferentes máquinas eléctricas que pueden ser encontradas en un sistema eléctrico, especialmente en las más utilizadas como pueden ser los motores eléctricos. No solamente en lo referido a las máquinas rotativas de corriente alterna, sino también sobre las máquinas rotativas de corriente continua.



La asignatura "Ampliación de Máquinas Eléctricas" no presenta la necesidad de ningún prerrequisito para acceder a la misma. Además, viene a completar la formación en Ingeniería Eléctrica junto con las otras cinco asignaturas de la Especialidad Eléctrica y la asignatura obligatoria del Máster Universitario en Ingeniería Industrial:



- "Ampliación de Análisis de Sistemas Eléctricos", cuyo objetivo es proporcionar los conocimientos teóricos y prácticos sobre el análisis del comportamiento de los grandes sistemas de energía eléctrica en condiciones de régimen permanente y transitorio.

- "Análisis y Diseño de Sistemas Eléctricos", cuyo objetivo principal de la asignatura es introducir en el conocimiento de la estructura y los criterios de diseño y funcionamiento de las redes eléctricas, ampliando de esta manera los conocimientos básicos impartidos en la asignatura "Tecnología Eléctrica", correspondiente a 4º curso del Grado en Ingeniería en Tecnología Industrial.

- "Impacto Ambiental, Económico y Social de la Electricidad", la cual comprende aspectos relacionados con las implicaciones de la energía eléctrica en diversos ámbitos, tales como: medioambiental (cambio climático), económico (mercados eléctricos) y social (servicio esencial y traslado de costes).

- "Instalaciones Eléctricas de Baja Tensión", cuyo objetivo principal es introducir en el conocimiento, diseño y elección de los diferentes elementos implicados en cualquier sistema eléctrico de baja tensión.

- "Planificación y Operación de Sistemas Eléctricos", cuyo objetivo es proporcionar los conocimientos teóricos y prácticos sobre la planificación y operación de los sistemas eléctricos, estudiando las diferentes herramientas de análisis, los métodos de control de la tensión y de la frecuencia, los procedimientos normativos que se aplican y las nuevas soluciones de planificación y operación basadas en las tecnologías de transporte de corriente continua en alta tensión y los dispositivos FACTS.

- "Sistemas de Protección en Instalaciones Eléctricas", cuyo objetivo principal es introducir en el conocimiento de la tecnología y el principio de funcionamiento de los equipos de protección del sistema eléctrico de potencia.



De esta forma, la asignatura "Ampliación de Máquinas Eléctricas" completa la visión global de los sistemas eléctricos junto con las asignaturas mencionadas. A diferencia de ellas, la presente asignatura se centra fundamentalmente en las implicaciones del diseño y regulación de máquinas eléctricas.



Para ello, se da continuidad a los conocimientos adquiridos en la asignatura "Análisis y Funcionamiento de Máquinas Eléctricas", asignatura obligatoria correspondiente a 3º curso del Grado en Ingeniería en Tecnología Industrial. En dicha asignatura ya se esbozan algunos de los aspectos que en la presente asignatura se desarrollarán con más profundidad: regulación de velocidad, control de máquinas eléctricas, diseño de bobinados, etc.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

Las modalidades de evaluación de la asignatura "Ampliación de Máquinas Eléctricas" son fundamentalmente 2:



- La realización de un único examen al finalizar el cuatrimestre. En dicho sistema, la evaluación del examen final se correspondería con el 90% de la nota final y la evaluación de las prácticas de ordenador se correspondería con el 10% de la nota final.

- La realización de varios exámenes durante el cuatrimestre, teniendo en cuenta la asistencia a clase, las prácticas de ordenador y la realización de un trabajo grupal. En este caso, los dos exámenes principales que se realizarán a lo largo del curso son un examen de repaso de los Temas 1-3 (examen tipo test que se realizará con los apuntes de dicho tema delante y en el que no habrá nota de evaluación, sino solamente podrá ser calificado como aprobado o suspendido) y un examen final (examen que se realizará al finalizar el cuatrimestre y en el que se evaluará el contenido de los Temas 4 y 6-11). En dicho sistema, la evaluación del examen final se correspondería con el 60% de la nota final, la evaluación de las prácticas de ordenador se correspondería con el 10% de la nota final y la evaluación de la asistencia y el trabajo grupal se correspondería con el 30 % de la nota final. La media entre la puntuación obtenida por la asistencia y aquella obtenida como consecuencia del trabajo grupal se hará mediante una media geométrica.



La elección entre una u otra modalidad de evaluación debe ser realizada al principio de curso por el alumnado y dicha decisión es inamovible para todo el periodo lectivo. Aun así, el alumnado tendrá un periodo de tiempo en el que se le permitirá cambiar de opinión y volver a un sistema de evaluación de examen único. Para ello, el alumnado deberá presentar por escrito al profesorado responsable de la asignatura la renuncia a la evaluación continua, para lo que dispondrán de un plazo de 9 semanas, a contar desde el comienzo del cuatrimestre, de acuerdo con el calendario académico del centro.



Para aprobar la asignatura se requiere el cumplimiento de cuatro requisitos mínimos obligatorios:



- Una nota mínima de 3,5 puntos sobre 10 en el examen oficial final, tanto en la parte teórica como en la parte práctica.

- Aprobar el examen de repaso.

- Aprobar las prácticas de ordenador.

- Aprobar el trabajo (en el caso de optar por dicha forma de evaluación).



Asimismo, en caso de obtener una nota en dicho examen final superior o igual a 3,5 pero inferior a 5, la nota máxima que se podrá obtener en la asignatura vendrá limitada de la siguiente forma:



- En caso de obtener una nota superior o igual a 3,5, e inferior a 4, la nota máxima que se podrá obtener en la asignatura es un 5.

- En caso de obtener una nota superior o igual a 4, e inferior a 4,5, la nota máxima que se podrá obtener en la asignatura es un 6.

- En caso de obtener una nota superior o igual a 4,5, e inferior a 5, la nota máxima que se podrá obtener en la asignatura es un 6,5.



Los exámenes serán presenciales, salvo que las condiciones sanitarias no lo permitan, en cuyo caso se realizarán online mediante la herramienta eGela (Cuestionarios).



Las prácticas de ordenador se evalúan en función de la asistencia a las mismas y de la entrega de unos informes/archivos. Para aquellos/as alumnos/as que, por su labor profesional o por otras razones de diversa índole, no les sea posible asistir a alguna (aunque sólo sea una) de las prácticas, deberán realizar un examen (en relación al contenido impartido en los mismos) en el que demuestren poseer los conocimientos y habilidades desarrollados durante todas las prácticas impartidas. Este examen se realizaría junto con el examen final, en fecha y hora. En dicho caso, el aprendizaje de estos conocimientos será individual y mediante autoaprendizaje por parte del propio alumnado.



En el caso de optar por un sistema de evaluación continua, el alumnado podrá renunciar a la convocatoria en un plazo de hasta un mes antes de la fecha de finalización del período docente de la asignatura. Esta renuncia deberá presentarse por escrito ante el profesorado responsable de la asignatura. Cuando se trate de una única evaluación final, la no presentación a la prueba fijada en la fecha oficial de exámenes supondrá la renuncia automática a la convocatoria correspondiente.



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial con el apoyo de la plataforma virtual eGela y de la herramienta Blackboard Collaborate.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

Con respecto a la evaluación extraordinaria, el alumnado tendrá derecho a decidir si quiere conservar las notas obtenidas mediante los instrumentos de evaluación continuada (seminarios monográficos, asistencia a clase, prácticas de laboratorio y trabajo grupal) utilizados en la convocatoria ordinaria, así como el porcentaje de los mismos respecto a la nota final, o si, por el contrario, desea ser evaluado mediante un examen final por el 100% de la nota. En caso de no haber una decisión firme por parte del alumnado en una fecha a fijar por el profesorado de la asignatura, la evaluación se realizará mediante un examen final por el 100% de la nota.



Los exámenes serán presenciales, salvo que las condiciones sanitarias no lo permitan, en cuyo caso se realizarán online mediante la herramienta eGela (Cuestionarios).

Temario

Tema 1. Aspectos constructivos de máquinas eléctricas. Descripción y análisis de los principales detalles constructivos de las máquinas, centrándose de manera especial en su caracterización desde el punto de vista de su influencia en el funcionamiento de la máquina.



Tema 2. Problemática de componentes armónicos en máquinas eléctricas. Estudio de la presencia de componentes armónicos en las formas de onda asociadas a máquinas eléctricas. Análisis de su influencia en el diseño y comportamiento de los diferentes tipos de máquinas.



Tema 3. Análisis de pérdidas y mejora del rendimiento. Estudio de las pérdidas asociadas al funcionamiento de los diferentes tipos de máquinas eléctricas. Técnicas de disminución de pérdidas. Mejora del rendimiento.



Tema 4. Máquinas eléctricas especiales. Descripción, análisis y aplicación de los principales tipos de máquinas eléctricas especiales utilizados a nivel industrial. Ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos.



Tema 5. Teoría generalizada de máquinas eléctricas. Principios de modelización de máquinas eléctricas basados en la teoría de la máquina generalizada. Aplicación al análisis del comportamiento tanto en régimen permanente como en régimen transitorio.



Tema 6. Regulación y control. Tecnologías de regulación y control de máquinas eléctricas. Fundamentos teóricos y realización práctica. Criterios de selección de los equipos de regulación y control más adecuados para cada aplicación.



Tema 7. Normativa: interpretación y aplicación. Presentación de las normas aplicables al campo de las máquinas eléctricas. Clasificación según diferentes campos (construcción, ensayos, funcionamiento, seguridad,). Ejemplos concretos de aplicación de la normativa.

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

Todo el material docente necesario para seguir la asignatura es facilitado por el profesorado de la asignatura durante el desarrollo del curso, a través del Servicio de Publicaciones de la Escuela de Ingeniería de Bilbao. No existe ningún tipo de bibliografía obligatoria para la preparación de la presente asignatura.







Dentro de este material, se encuentra la normativa que rige la asignatura, el programa de la asignatura y las diapositivas para seguir las clases teóricas y los seminarios monográficos. Además de dicho material docente, regularmente, puede añadirse información en la plataforma eGELA (https://egela.ehu.es/) correspondiente a esta asignatura, con el fin de complementar y profundizar en los aspectos desarrollados durante los diferentes bloques temáticos.







Conviene mencionar que, el material docente facilitado constituye únicamente una guía para seguir las clases y, en ningún caso, supone el único contenido por el cual el alumno será evaluado mediante examen.

Bibliografía básica

- Diapositivas de la asignatura. Garikoitz Buigues. Servicio de Publicaciones de la Escuela

Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao.

- Máquinas Eléctricas. Jesus Fraile Mora. McGraw Hill.

- Máquinas eléctricas y sistemas de potencia. T Wildi. Pearson.

- Laboratorio de máquinas eléctricas. JF Miñambres y cía. Servicio editorial UPV/EHU.

- Dynamic simulation of Electric Machinery using Matlab/Simulink Chee Mun Ong.

- Máquinas Eléctricas. Análisis y diseño aplicando Matlab. Jimmie J. Cathey. McGraw Hill.

- Brushless Servomotors. Fundamentals and Applications. Oxford Science Publications.

- Jones, C.V. The Unified Theory of electrical Machines Butterworth.

- Hindmarsh, J. Eléctrical machines and their applications. Pergamon Press.

- Normas CEI de maquinaria eléctrica.

- Páginas web de fabricantes de materiales magnéticos, aislamientos y fabricantes de maquinaria eléctrica.

Bibliografía de profundización

- Teoría, cálculo y construcción de las máquinas de corriente continua. H Trenkmann. Labor.



- Máquinas eléctricas y técnicas modernas de control. Pedro Ponce y Javier Sampé.



Alfaomega.



- Design of brushless permanent magnet motors. JR Hendershot y TJE Miller. Magna physics



y Oxford science.



- Principles of electric machines with power electronic applications. ME El Hawary. IEEE.



- Analysis of electric machinery and drive systems. PC Krause y O Wasynczuk y SD Sudhoff.



IEEE.

Enlaces

http://www.abb.es/



http://www.es.alstom.com/



http://www.alconza.com/



http://www.incoesa.com/



http://www.ingeteam.com/



http://www.aenor.es/