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Academic Year/course: 2021/22

430 - Bachelor's Degree in Electrical Engineering

29629 - Electric motor drives


Syllabus Information

Academic Year:
2021/22
Subject:
29629 - Electric motor drives
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
430 - Bachelor's Degree in Electrical Engineering
ECTS:
6.0
Year:
3
Semester:
Second semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The main goal of the course is that the student is able to select and control the most suitable electric drive for an specific industrial application. Both the classic and the latest control techniques are studied; Emphasizing, above all, the practical aspects

 

1.2. Context and importance of this course in the degree

To take it requires a solid knowledge of "Fundamentals of Electrotechnics" (1st), Analysis of Electrical Circuits (2nd), Fundamentals of Electronics (2nd), Automatic Systems (2nd), Electrical Machines I (2nd), Electrical Machines II (3rd) and Power Electronics (3rd).

1.3. Recommendations to take this course

It is recommended to have passed the course Electrotechnics, Analysis of Electrical Circuits, Fundamentals of Electronics, Automatic Systems, Electrical Machines I and II, Power Electronics.

The study and continued work, from the first day of the course, are essential to overcome the subject with the maximum advantage.

It is important to resolve any doubts that may arise as soon as possible, for which the student has the advice of the teacher, both during classes and in the hours of tutoring dedicated to it.

2. Learning goals

2.1. Competences

Upon passing the subject, the student will be more competent to ...
Generic skills:

Ability to conceive, design and develop Electrical Engineering projects in the field that is intended for the Degree (C1)
Ability to combine basic and specialized knowledge of Electrical Engineering to generate innovative and competitive proposals in professional activity (C3)
Ability to solve problems and make decisions with initiative, creativity and critical reasoning (C4)
Ability to communicate and transmit knowledge, abilities and skills in Spanish (C6)
Ability to use the techniques, skills and tools of Electrical Engineering necessary to practice it (C7)
Ability to analyze and assess the social and environmental impact of technical solutions acting with ethics, professional responsibility and social commitment, always seeking quality and continuous improvement (C8)
Ability to work in a multidisciplinary group and in a multilingual environment (C9)
Ability to manage information, manage and apply the technical specifications and legislation necessary for the practice of Electrical Engineering (C10)
Specific competences:

Ability to know and understand basic knowledge about the use and programming of computers, operating systems, databases and computer programs with engineering application (C14)
Knowledge of control of machines and electrical drives and their applications (C31)

2.2. Learning goals

The student, to pass this subject, must demonstrate the following results ...
Has the ability to apply quantitative methods and computer programs to the analysis and design of electrical machines to solve engineering problems.

Understands and knows how to apply system approaches to engineering problems related to the control of electrical machines.

He has the aptitude to investigate and define a problem and identify restrictions in the analysis, design and operation of electrical machines.

It includes the needs of the user and consumer in the selection of electrical machines, the corresponding drives, and / or in the design of said machines.

Use creativity to establish innovative solutions in the control of electric machine drives.

Learn about the characteristics of materials, equipment, processes and products related to the design and operation of electrical machines.

He has laboratory and workshop work skills.

Includes the use of technical literature and other sources of information.

2.3. Importance of learning goals

From the industrial point of view, the drives of electrical machines are present in all manufacturing processes, so knowledge of them is essential for a Graduate in Electrical Engineering and must be able to make a correct selection for a specific application .

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

In order to encourage the student's continued work, a global evaluation system will be applied, made up of the assessment of the following activities:

1) Final Exam (60%)

Composed of theory and problems. There will be a written exam at each official call.

The qualification of this activity will be from 0 to 10 points and will suppose 60% of the student's global qualification.

To pass the course, it is necessary to obtain a minimum score of 3.5 points out of 10.

2) Laboratory Practices (10%)

Laboratory practices are compulsory and will be assessed in the laboratory session itself.

The qualification of this activity will be from 0 to 10 points and will suppose 10% of the global qualification of the student.

To pass the subject, it is necessary to obtain a minimum score of 4.5 points out of 10.

The student who attends an official examination without having completed or passed the practices in ordinary sessions, must pass a practical exam in the laboratory to pass the subject, and must obtain at least 5 points out of 10.

3) Evaluable Activities (30%)

In order to encourage continuous student work, in addition to laboratory practices, other evaluable activities will be carried out throughout the semester. These activities consist of:

- Resolution and defense of two practical theoretical works. The overall rating of this activity will be from 0 to 10 points, assuming 20% ​​of the overall rating.

- Weekly works for continuous evaluation. 5 control works must be carried out to be delivered weekly. Its evaluation will serve together with the theoretical-practical works for a possible evaluation of the subject in case the face-to-face activity cannot be carried out

Extraordinary global assessment

Those students who do not follow the ordinary assessment, detailed in the previous 3 sections, will take a written exam and a practical laboratory exam. The assessment of the written exam will be 75% and that of the practical laboratory exam, 25% of the overall grade. In both tests they must obtain at least 5 points out of 10.

 

 

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The teaching process will be developed in three main levels: theory classes, problems and laboratory, with increasing level of student participation. In theory classes the fundamentals of the subject will be exposed, illustrated with different examples. In the problem classes, exercises and type cases will be developed. Laboratory practices will be carried out in small groups, where the student will put into practice the knowledge acquired in the theory and problem classes.

4.2. Learning tasks

The program offered to the student to help him achieve the expected results includes the following activities ...
work with the classroom teacher: 2.4 ECTS (60 hours)

Master classes (35 hours).

Exhibition sessions and content explanation. The concepts and foundations of the analysis of industrial drives will be presented, illustrating them with real examples. Student participation will be encouraged through questions and short discussions.

 

Practical classes of problems (10 hours).

Problems and cases will be developed with the participation of the students, coordinated at all times with the theoretical contents. Students will be encouraged to previously work on problems. Part of these hours may be devoted to the evaluable learning activities specified in each course.

 

Laboratory (15 hours).

The student will calculate, simulate, assemble and check the operation of the different industrial drives studied in class. You will have a script of the practice, which you will have to prepare beforehand. A part of these hours may be devoted to the evaluable learning activities specified in each course.

 

Other evaluable activities.

They may have a non-face-to-face part (personal work of the student) and a face-to-face / non-face-to-face part (whose hours are already counted in the Practical Problems and Laboratory classes).

 

self-employment: 3.6 ECTS (90 hours)

 

Supervised works (26 hours not in person).

Periodically exercises and cases to be developed on their own will be proposed to the student. These may be obtained from the Digital Teaching Ring (http://moodle.unizar.es). This section also includes the preparation of laboratory practices and additional activities.

 

Individual study (60 non-contact hours).

Continuous student work will be promoted through the homogeneous distribution throughout the semester of the various learning activities.

 

Assessment (4 hours).

In addition to the qualifying function, the evaluation is also a learning tool with which the student checks the degree of understanding and assimilation that has been achieved.

 

Tutorships. Direct attention to the student, identification of learning problems, orientation in the subject, attention to exercises and work

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

  • 1. General aspects of industrial drives
    • 1.1. Optimal selection 
    • 1.2. Overview of power electronics devices used in industrial drives
  • 2. Industrial drives for DC machines
    • 2.1. AC/DC converter
    • 2.2. DC/DC converter
    • 2.3. DC brushless drives
  • 3. Industrial drives for AC induction machines with squirrel cage
    • 3.1.  Soft starter
    • 3.2.  AC/DC/AC converters with DC link
    • 3.3.  AC/AC converters 
    • 3.4.  Vector Control
  • 4. Industrial drives for AC induction machines with double fed

4.4. Course planning and calendar

The master classes and problems and the practical sessions in the laboratory are given according to the schedule established by the center and it is published before the course start date (http://eina.unizar.es).

Each teacher will report their tutoring hours.

The rest of the activities will be planned according to the number of students and will be announced well in advance. It will be available at http://moodle.unizar.es

 

The detailed calendar of the various activities to be carried out will be established once the University and the Center have approved the academic calendar (which may be consulted on the center's website).

The relationship and date of the various activities, along with all kinds of information and documentation on the subject, will be published at http://moodle.unizar.es/ (Note. To access this website the student must be enrolled).


Curso Académico: 2021/22

430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica

29629 - Accionamientos de máquinas eléctricas


Información del Plan Docente

Año académico:
2021/22
Asignatura:
29629 - Accionamientos de máquinas eléctricas
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
430 - Graduado en Ingeniería Eléctrica
Créditos:
6.0
Curso:
3
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

El objetivo de la asignatura es que el alumno sea capaz de seleccionar y controlar el accionamiento eléctrico más adecuado para una aplicación determinada, utilizando fundamentalmente criterios técnicos. Se estudiarán tanto las tecnologías clásicas como las últimas tendencias en el control de máquinas eléctricas. Se hace especial hincapie en el aspecto práctico más que en el análisis puramente teórico.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Para cursarla se requieren sólidos conocimientos de “Fundamentos de Electrotecnia” (1º), Análisis de Circuitos Eléctricos (2º), Fundamentos de Electrónica (2º), Sistemas Automáticos (2º), Máquinas Eléctricas I (2º), Máquinas Eléctricas II (3º) y Electrónica de Potencia (3º).

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Se recomienda haber superado la asignatura Electrotecnia, Análisis de Circuitos Eléctricos, Fundamentos de Electrónica, Sistemas Automáticos, Máquinas Eléctricas I y II, Electrónica de Potencia,.

El estudio y trabajo continuado, desde el primer día del curso, son fundamentales para superar con el máximo aprovechamiento la asignatura. 

Es importante resolver cuanto antes las dudas que puedan surgir, para lo cual el estudiante cuenta con la asesoría del profesor, tanto durante las clases como en las horas de tutoría destinadas a ello.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

Competencias genéricas:

  1. Capacidad para concebir, diseñar y desarrollar proyectos de Ingeniería Eléctrica en el ámbito que tiene por objeto el Grado(C1)
  2. Capacidad para combinar los conocimientos básicos y los especializados de Ingeniería Eléctrica para generar propuestas innovadoras y competitivas en la actividad profesional (C3)
  3. Capacidad para resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico (C4)
  4. Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano (C6)
  5. Capacidad para usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería Eléctrica necesarias para la práctica de la misma (C7)
  6. Capacidad para analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas actuando con ética, responsabilidad profesional y compromiso social, buscando siempre la calidad y la mejora continua (C8)
  7. Capacidad para trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe (C9)
  8. Capacidad de gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería Eléctrica (C10)

Competencias específicas:

  1. Capacidad para conocer y comprender los conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería (C14)
  2. Conocimientos sobre control de máquinas y accionamientos eléctricos y sus aplicaciones  (C31)

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

Tiene habilidad para aplicar métodos cuantitativos y programas informáticos al análisis y diseño de máquinas eléctricas para resolver problemas de ingeniería.

Comprende y sabe aplicar aproximaciones de sistema a los problemas de ingeniería relativos al control de las máquinas eléctricas.

Tiene aptitud para investigar y definir un problema e identificar restricciones en el análisis, diseño y accionamiento de las máquinas eléctricas.

Comprende las necesidades de usuario y consumidor en la selección de máquinas eléctricas, de los accionamientos correspondientes, y/o en el diseño de dichas máquinas.

Usa la creatividad para establecer soluciones innovadoras en el control de accionamientos de máquinas eléctricas.

Conoce las características de materiales, equipos, procesos y productos relacionados con el diseño y accionamiento de máquinas eléctricas.

Tiene habilidades de trabajo en laboratorio y en talleres.

Comprende el uso de literatura técnica y otras fuentes de información.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Desde el punto de vista industrial, los accionamientos de máquinas eléctricas están presentes en todos los procesos de fabricación, por lo que para un Graduado en Ingeniería Eléctrica es imprescindible el conocimiento de los mismos y deberá ser capaz de realizar una correcta selección para una aplicación concreta.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluacion

Con el fin de incentivar el trabajo continuado del estudiante, se aplicará un sistema de evaluación global, compuesto por la valoración de las siguientes actividades:

1) Examen Final (60%)

Compuesto por teoría y problemas.  Habrá un examen escrito en cada convocatoria oficial.

La calificación de esta actividad será de 0 a 10 puntos y supondrá el 60% de la calificación global del estudiante.

Para superar la asignatura es necesario obtener una puntuación mínima de 3,5 puntos sobre 10.

2) Prácticas de Laboratorio (10%)

Las prácticas de laboratorio son obligatorias y se valorarán en la propia sesión de laboratorio.

La calificación de esta actividad será de 0 a 10 puntos y supondrá el  10% de la calificación global del estudiante.

Para superar la asignatura es necesario obtener una puntuación mínima de 4,5 puntos sobre 10.

El estudiante que se presente a un examen de convocatoria oficial sin haber cursado o superado las prácticas en las sesiones ordinarias, deberá superar un examen práctico en el laboratorio para aprobar la asignatura, debiendo obtener en él, por lo menos, 5 puntos sobre 10.

3) Actividades Evaluables (30%)

Con el fin de incentivar el trabajo continuo del estudiante, además de las prácticas de laboratorio, se realizarán otras actividades evaluables distribuidas a lo largo del semestre.  Estas actividades consisten en:

- Resolución y defensa de dos trabajos teórico prácticos. La calificación global de esta actividad será de 0 a 10 puntos, suponiendo el 20% de la calificación global.

- Trabajos semanales para evaluación continua. Se deberán realizar 5 trabajos de control a entregar semanalmente. Su evaluación servira junto con los trabajos teórico-prácticos para una posible evaluación de la asignatura en caso de no poder realizarse la actividad presencial

Evaluación global extraordinaria

Aquellos alumnos que no sigan la evaluación ordinaria, detallada en los 3 apartados anteriores, realizarán un examen escrito y un examen práctico de laboratorio. La valoración del examen escrito será del 75% y el del examen práctico de laboratorio, el 25% de la calificación global. En ambas pruebas deberán obtener, al menos, 5 puntos sobre 10.

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:

El proceso de enseñanza se desarrollará en tres niveles principales: clases de teoría, problemas y laboratorio, con creciente nivel de participación del estudiante.  En las clases de teoría se expondrán los fundamentos de la asignatura, ilustrándose con distintos ejemplos.  En las clases de problemas se desarrollarán ejercicios y casos tipo.  Se realizarán prácticas de laboratorio en grupos reducidos, donde el estudiante pondrá en práctica los conocimientos adquiridos en las clases de teoría y problemas.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

trabajo con el profesor: 2.4 ECTS (60 horas)

Clases magistrales  (35 horas).

Sesiones de exposición y explicación de contenidos. Se presentarán los conceptos y fundamentos del análisis de los accionamientos industriales, ilustrándolos con ejemplos reales.  Se fomentará la participación del estudiante a través de preguntas y debates breves.

 

Clases prácticas de problemas (10 horas).

Se desarrollarán problemas y casos con la participación de los estudiantes, coordinados en todo momento con los contenidos teóricos.  Se fomentará que el estudiante trabaje previamente los problemas.  Parte de estas horas podrán dedicarse a las actividades de aprendizaje evaluables que se especifiquen en cada curso.

 

Laboratorio (15 horas).

El estudiante calculará, simulará, montará y comprobará el funcionamiento de los diferentes accionamientos industriales estudiados en clase.  Dispondrá de un guión de la práctica, que tendrá previamente que preparar.  Una parte de estas horas podrán dedicarse a las actividades de aprendizaje evaluables que se especifiquen en cada curso.

 

Otras actividades evaluables.

Podrán contar con una parte no presencial (trabajo personal del alumno) y una parte presencial/no presencial (cuyas horas están ya contabilizadas en los apartados Clases Prácticas de Problemas y Laboratorio).

 

trabajo autónomo: 3.6 ECTS (90 horas)

 

Trabajos tutelados (26 horas).

Periódicamente se propondrán al estudiante ejercicios y casos a desarrollar por su cuenta. Éstos podrán obtenerse en el Anillo Digital Docente (http://moodle.unizar.es). En este apartado se incluye también la preparación de las prácticas de laboratorio y actividades adicionales.

 

Estudio individual (60 horas)

Se fomentará el trabajo continuo del estudiante mediante la distribución homogénea a lo largo del semestre de las diversas actividades de aprendizaje.

 

Evaluación (4 horas).

Además de la función calificadora, la evaluación también es una herramienta de aprendizaje con la que el alumno comprueba el grado de comprensión y asimilación que ha alcanzado.

 

Tutoría.  Atención directa al estudiante, identificación de problemas de aprendizaje, orientación en la asignatura, atención a ejercicios y trabajos…

4.3. Programa

  1. Generalidades de los ACME

1.1.     Selección de accionamientos. Condiciones a tener en cuenta

1.2.     Dispositivos de potencia utilizados en el control de ME

2. Accionamientos DC

2.1.     Accionamientos AC/DC.

2.2.     Accionamientos DC/DC

2.3.     Accionamientos DC Brushless

3. Accionamientos AC con motores asíncronos de jaula de ardilla

3.1.     Arrancador estático

3.2.     Convertidores AC/DC/AC o DC link

3.3.     Convertidores AC/AC o de enlace directo

3.4.     Control Vectorial

4. Accionamientos AC rotor bobinado o doblemente alimentada

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones y presentación de trabajos

Las clases magistrales y de problemas y las sesiones de prácticas en el laboratorio se imparten según horario establecido por el centro y es publicado con anterioridad a la fecha de comienzo del curso (http://eina.unizar.es).

Cada profesor informará de su horario de atención de tutoría.

El resto de actividades se planificará en función del número de alumnos y se dará a conocer con la suficiente antelación.  Podrá consultarse en http://moodle.unizar.es

 

El calendario detallado de las diversas actividades a desarrollar se establecerá una vez que la Universidad y el Centro hayan aprobado el calendario académico (el cual podrá ser consultado en la web del centro).

La relación y fecha de las diversas actividades, junto con todo tipo de información y documentación sobre la asignatura, se publicará en http://moodle.unizar.es/ (Nota. Para acceder a esta web el estudiante debe estar matriculado).