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Academic Year/course: 2018/19

29813 - Electrotechnics


Syllabus Information

Academic Year:
2018/19
Subject:
29813 - Electrotechnics
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Degree:
440 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
444 - Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1.1. Aims of the course

The expected results of this course and its objectives are the following:

  • Students know the performance of the main electrical machines in both theoretical environments and practical scenarios.
  • Students know the main industrial applications for each machine.
  • Students acquire minimum practical skills with the laboratory tests and the electrical machine instrumentation.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The Electrotechnics course is taught in the first semester of the second year of the Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering. To enrol this subject, it is important to have solid previous knowledge of mathematics, physics and electrical circuits. Thus, it is recommended to have passed the first-year courses of Mathematics I and II, Physics I and II and Basic principles of electrical technology.

The knowledge acquired in this course is the basis for other courses such as “Power Electronics” (Electrónica de Potencia) in the 3rd year and “Electrical Installations” (Instalaciones Eléctricas) in the 4th year.

1.3. Recommendations to take this course

The course of Electrotechnics requires previous knowledge of mathematics, physics and electrical circuits. This relates to several first-year courses of the Degree: Mathematics I and II, Physics I and II and specially, Basic principles of electrical technology.

Studying and working continuously, from the first day of the year, is essential to pass the course in the best conditions.

It is important to resolve any question that may arise. For that, students are supported by the professor in both the classroom sessions and the tutorials. 

2.1. Competences

Once a student has passed this course, he/she will have more skills to...

Apply the electrical engineering knowledge.

Solve problems and make decisions with initiative, creativity and thinking critically.

Use the required engineering techniques, skills and tools.

Manage the information, use and application of the technical specifications as well as the required legislation to develop a professional activity in the engineering field.

Learn continuously, developing strategies to learn also autonomously.

Communicate and teach knowledge and skills in Spanish.

2.2. Learning goals

To pass the course, a student should control the following results…

He/she understands the operating principles of the electrical machines and is able to apply them to the steady-state and transient-state analyses.

He/she is able to identify, classify and describe the performance of electrical machine-based systems, using suitable analytical methods and modelling techniques.

He/she understands the use needs in the selection of electrical machines.

He/she has working skills in the electrical engineering laboratory.

He/she understands the practical codes and standards of the industry related to the electrical machines.

He/she identifies, classifies and describes the low, medium and high voltage electrical installations as well as the electrical protections.

2.3. Importance of learning goals

The knowledge acquired in this course is relevant since it sets the principles of the electrical machines which are essential to develop key courses of the Bachelor's Degree in Electronic and Automatic Engineering such as “Power Electronics” (to design control electronic stages), “Industrial Automatization” (Automatización Industrial) and “Industrial Robotics” (Robótica Industrial), among others.

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

Students should demonstrate that the learning outcomes have been achieved through the following assessment activities…

  1. Works and evaluation activities (20%)

    In order to promote the continuous work and facilitate the learning process, several evaluation activities will be performed during the course. These activities will be scheduled each course, comprising individual exercises, questionnaires, etc. The specific activities and their weight in the assessment will be announced well in advance.

    The grade will be in the interval 0 to 10 points, being a 20% of the final grade. To pass the course, it is required a minimum of 4 points over 10. This mark is maintained for the two calls of the course.

  2. Laboratory sessions (20%)

    The following aspects will be valued in this type of evaluation activity: the previous preparation (a test will be delivered at the beginning of the session and it will be the 50% of the total mark), the performance of the laboratory session, including the ability to assembly and operate with the equipment (35%), and the results obtained (15%).

    The grade will be in the interval 0 to 10 points, being a 20% of the final grade (if a student does not attend a session at the scheduled time, he/she will have a grade of 0 in that session). To pass the course, it is required a minimum of 5 points over 10. This mark is maintained for the two calls of the course.

  3. Final examination (60%)

    The exam will consist of a theoretical part, which will represent 30% of the final grade, and a problem-resolution part, which will constitute the remaining 70% of the final grade (in order the exam to be considered it is necessary that the mark of each part is equal or higher than 4 out of 10 points).

    The grade will be in the range 0 to 10 points, being a 60% of the final grade of the student. To pass the course, it is required a minimum of 5 points over 10.

If a student does not reach the minimum grade in any of the three previous blocks, he/she should take the Global Assessment that is described below.

 

GLOBAL ASSESSMENT (OFICIAL CALLS: 100%)

A Global Assessment will be performed in each one of the Official Calls for those students who have not passed any of the previously mentioned evaluation activities. The Global Assessment is structured as follows:

  1. Final examination of the course (60%): The exam will consist of a theoretical part, which will represent 30% of the final grade, and a problem-resolution part, which will constitute the remaining 70% of the final grade (in order the exam to be considered it is necessary that the mark of each part is equal or higher than 4 out of 10 points). The grade will be in the range 0 to 10 points, being a 60% of the final grade of the student. To pass the course, it is required a minimum of 5 points over 10.

  2. Works and evaluation activities examination (20%): The grade will be in the interval 0 to 10 points, being a 20% of the final grade. To pass the course, it is required a minimum of 5 points over 10.

  3. Laboratory examination (20%): It will be conducted in the laboratory. The grade will be in the interval 0 to 10 points, being a 20% of the final grade. To pass the course, it is required a minimum of 5 points over 10.

Students who have passed both the Laboratory Activities and the Works and Evaluation Activities during the teaching period only have to take the final examination of the course. In case a student does not get the minimum required grade in any of the blocks, he/she will get, as the final grade of the course, the lower value between the weighted average of the three parts and 4.0.

4.1. Methodological overview

The learning process of this course is structured into three pillars with increasing students’ interaction: lectures, problem-solving activities and laboratory activities.  

  • Lectures: The fundamentals of the electrical engineering are presented, including examples and real-world applications.
  • Problem-solving activities: Problems and cases are solved with the participation of students.
  • Laboratory activities: In this type of activities, students can see first-hand the operation of the main electrical machines. They are conducted in small groups.

Additionally, in order to promote the continuous and independent work, it is possible that other learning activities are performed during the semester.

4.2. Learning tasks

PRESENTIAL ACTIVITIES: 2.4 ECTS (60 hours)

1) Classroom lessons (T1 type) (30 classroom hours).

The theoretical and practical contents are introduced on these lessons. The basic concepts and principles of the electrical machines will be presented, illustrating them with real-world examples. The student involvement will be promoted by questions and short debates.

2) Problem-solving sessions and case studies (T2 type) (15 classroom hours).

Problems and case studies will be developed with the help of students. They will be related to the theoretical contents. Students will be encouraged to work the problems previously. Some of these hours could be used to perform the assessment activities set in each year.

3) Laboratory sessions (T3 type) (15 classroom hours).

Students will experience first-hand the operation of the main electrical machines in the laboratory. They will be provided with an instruction sheet that should be prepared previously.

The schedule of the practical sessions is the following:

  • Electrical measurements in AC and DC circuits.

  • Tests on the three-phase transformer.

  • Automatisms: Operations on the asynchronous motor.

  • Tests on the asynchronous machine.

  • Electronic speed control of an asynchronous motor.

  • Tests on the DC machine.

 

NON-PRESENTIAL ACTIVITIES: 3.6 ECTS (90 hours)

4) Learning works (T6 type) (20 non-classroom hours).

Activities that students will perform in group or individually. They will be proposed by the teacher during the semester.

5) Study (T7 type) (66 non-classroom hours).

This activity involves students’ personal study of the theoretical concepts and problem resolution. The continuous work of students is encouraged by the homogeneous distribution of the learning activities throughout the semester. These learning activities are supported by tutorials, direct student attention, identification of learning problems, course orientation, help in exercises and works, etc.

6) Assessment activities (T8 type) (4 non-classroom activities).

The assessment activities are also learning tools through which students can check their level of understanding of the course.

4.3. Syllabus

In order to help to achieve the stated objectives, the following program is provided:

  1. Introduction to electrical installations.
    • The power electrical system.
    • The production, transmission and distribution subsystems.
  2. General aspects of the electrical machines
    1. Selection of electrical machines and their regulations.
  3. Transformers
    1. Three-phase systems.
    2. One-phase and three-phase transformer.
    3. Connection of transformers in parallel.
    4. Autotransformers and instrumentation and protection transformers.
  4. Rotary machines
    1. Windings and the rotating magnetic field.
    2. Three-phase asynchronous machine.
    3. Three-phase synchronous machine.
    4. DC machine.
    5. Special machines.

4.4. Course planning and calendar

Classroom sessions and work defence schedule

Lectures, problem-solving and laboratory activities are performed in the schedule set by the Center (schedules are displayed on the website).

Each teacher has several hours assigned to support students. The specific schedule is made public at the beginning of the course.

The rest of the activities are planned depending on the number of students and are made public well in advance. These activities are available on the ADD: https://moodle2.unizar.es/add/

 

The detailed schedules of the different activities will be set once the University and the Center have approved the school calendar (it will be published in the webpage of the Center).

The list of the activities to be performed, their dates, the course resources and any other kind of related information will be published in the ADD: https://moodle2.unizar.es/add

(to access this page, students must be enrolled in the course)


Curso Académico: 2018/19

29813 - Electrotecnia


Información del Plan Docente

Año académico:
2018/19
Asignatura:
29813 - Electrotecnia
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
326 - Escuela Universitaria Politécnica de Teruel
Titulación:
440 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
444 - Graduado en Ingeniería Electrónica y Automática
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Módulo:
---

1.1. Objetivos de la asignatura

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

Los objetivos de la asignatura son que el alumno llegue a dominar el funcionamiento de las máquinas eléctricas más importantes tanto en su vertiente teórica como práctica, que conozca las aplicaciones industriales más importantes donde intervienen cada una de las máquinas estudiadas durante el curso y que desarrolle una destreza mínima en ensayos de laboratorio y manejo de instrumentación con máquinas eléctricas.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Electrotecnia forma parte del primer semestre de segundo curso del Grado en Ingeniería Electrónica y Automática. Para cursar esta asignatura son imprescindibles sólidos conocimientos de matemáticas, física y circuitos eléctricos, por lo que es recomendable haber cursado y superado las asignaturas de primer curso Matemáticas I y II, Física I y II y Fundamentos de Electrotecnia.

Los conocimientos adquiridos en Electrotecnia, sirven de base para asignaturas como Electrónica de Potencia (tercer curso) e Instalaciones Eléctricas (cuarto curso), entre otras.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

Para cursar la asignatura de Electrotecnia son imprescindibles sólidos conocimientos de matemáticas, física y circuitos eléctricos, por lo que es recomendable haber cursado y superado las asignaturas de primer curso Matemáticas I y II, Física I y II y muy especialmente la asignatura Fundamentos de Electrotecnia del Grado en Ingeniería Electrónica y Automática.

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.

2.1. Competencias

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

Aplicar el conocimiento de electrotecnia.

Resolver problemas y tomar decisiones con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico.

Usar las técnicas, habilidades y herramientas de la Ingeniería necesarias para la práctica de la misma.

Gestionar la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnicas y la legislación necesarias para la práctica de la Ingeniería.

Aprender de forma continuada y desarrollar estrategias de aprendizaje autónomo.

Comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en castellano.

2.2. Resultados de aprendizaje

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

Comprende los principios de funcionamiento de las máquinas eléctricas y tiene habilidad para aplicarlos al análisis del funcionamiento en régimen permanente y en régimen transitorio de las máquinas eléctricas.

Tiene habilidad para identificar, clasificar y describir el comportamiento de sistemas con máquinas eléctricas a través del uso de métodos analíticos y técnicas de modelado propios del análisis de máquinas eléctricas.

Comprende las necesidades de usuario en la selección de máquinas eléctricas.

Tiene habilidades de trabajo en un laboratorio de electrotecnia.

Comprende los códigos prácticos y estándares de la industria referentes a máquinas eléctricas.

Identifica, clasifica y describe las instalaciones eléctricas en baja, media y alta tensión y las protecciones eléctricas.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Los resultados de aprendizaje adquiridos en Electrotecnia son importantes porque permiten fijar los conocimientos básicos de las máquinas eléctricas, base para el desarrollo de asignaturas clave en la titulación del Grado en Ingeniería Electrónica y Automática como son Electrónica de Potencia (diseño de etapas electrónicas para control), Automatización  y Robótica Industrial, entre otras.

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

EVALUACIÓN POR CURSO:

La evaluación por curso tendrá en cuenta los siguientes aspectos:

1) Trabajos y actividades evaluables (20%)

Con el fin de incentivar el trabajo continuado y conseguir un mejor aprendizaje por parte del alumno, se realizarán actividades evaluables distribuidas a lo largo del semestre. Dichas actividades se irán programando cada curso, consistiendo en diversos ejercicios individuales entregables, cuestionarios, etc. Las actividades concretas a realizar y la ponderación aplicable se comunicarán con suficiente antelación a los estudiantes.

La calificación será de 0 a 10 puntos, suponiendo un 20% de la calificación total.

2) Prácticas de laboratorio (20%)

Se valorará la preparación previa (mediante un test al inicio de la práctica, que supondrá el 50% de la nota) y el desarrollo de la sesión de laboratorio, la capacidad de montaje y puesta en marcha de los equipos, así como los resultados obtenidos (50%).

La calificación será de 0 a 10 puntos, suponiendo un 20% de la calificación total del estudiante (el estudiante que no asista a una sesión en el horario programado tendrá una calificación de 0 en dicha sesión). Para superar la asignatura se deberá obtener una calificación mínima total de las prácticas de 5 puntos sobre 10, calificación que se mantendrá para las dos convocatorias del curso.

Todo estudiante que no supere la nota mínima exigida en este punto, deberá realizar la evaluación global que se detalla más adelante.

3) Examen de la asignatura (60%)

El examen constará de una parte de teoría que supondrá el 30% de la nota total y una parte de problemas que supondrá el 70% de la nota total (promediando con notas iguales o superiores a 4 sobre 10 en cada una de las partes).

La calificación será de 0 a 10 puntos, suponiendo un 60% de la calificación total del estudiante. Para superar la asignatura se deberá obtener una calificación mínima de 5 puntos sobre 10.

En caso de no obtener la nota mínima exigida en alguna de las pruebas, la calificación total en la asignatura será el menor valor entre la media ponderada de las pruebas y “4.0”.

EVALUACIÓN GLOBAL:

En cada una de las convocatorias oficiales, los alumnos que no hayan superado las prácticas de laboratorio, podrán optar a una evaluación global que consistirá en:

1) Examen de prácticas de laboratorio (30%)

La calificación será de 0 a 10 puntos, suponiendo un 30% de la calificación total del estudiante. Para superar la asignatura se deberá obtener una calificación mínima de 5 puntos sobre 10.

2) Examen de la asignatura (70%)

El examen constará de una parte de teoría que supondrá el 30% de la nota total y una parte de problemas que supondrá el 70% de la nota total (promediando con notas iguales o superiores a 4 sobre 10 en cada una de las partes). La calificación será de 0 a 10 puntos, suponiendo un 70% de la calificación total del estudiante. Para superar la asignatura se deberá obtener una calificación mínima de 5 puntos sobre 10.

En caso de no obtener la nota mínima exigida en alguna de las pruebas, la calificación total en la asignatura será el menor valor entre la media ponderada de las pruebas y “4.0”.

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 Electrotecnia, ilustrándose con numerosos ejemplos y aplicaciones reales.

- En las clases de problemas se desarrollarán problemas y casos tipo con la participación de los estudiantes.

- Se desarrollarán prácticas de laboratorio en grupos reducidos, donde el estudiante comprobará el funcionamiento de las principales máquinas eléctricas.

- Asimismo, para incentivar el trabajo continuo y autónomo del estudiante, se llevarán a cabo actividades de aprendizaje adicionales a realizar a lo largo del semestre.

4.2. Actividades de aprendizaje

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

TRABAJO PRESENCIAL 2.4 ECTS (60 horas)

1) Clase presencial (tipo T1) (30 horas presenciales).

Sesiones expositivas de contenidos teóricos y prácticos. Se presentarán los conceptos y fundamentos de las máquinas eléctricas, ilustrándolos con ejemplos reales. Se fomentará la participación del estudiante a través de preguntas y breves debates.

2) Clases de problemas y resolución de casos (tipo T2) (15 horas presenciales).

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.

3) Prácticas de laboratorio (tipo T3) (15 horas presenciales).

El estudiante comprobará el funcionamiento de las principales máquinas eléctricas en el laboratorio. Dispondrá de un guion de la práctica, que tendrá que preparar previamente.

El programa de prácticas es el siguiente:

  • Medidas eléctricas en circuitos de corriente alterna y continua.

  • Ensayos del transformador trifásico.

  • Automatismos: Maniobras sobre el motor asíncrono.

  • Ensayos de la máquina asíncrona.

  • Control electrónico de velocidad de un motor asíncrono.

TRABAJO NO PRESENCIAL: 3.6 ECTS (90 horas)

4) Trabajos docentes (tipo T6) (20 horas no presenciales).

Actividades que el estudiante realizará solo o en grupo y que el profesor irá proponiendo a lo largo del período docente.

5) Estudio (tipo T7) (66 horas no presenciales).

Estudio personal del estudiante de la parte teórica y realización de problemas. Se fomentará el trabajo continuo del estudiante mediante la distribución homogénea a lo largo del semestre de las diversas actividades de aprendizaje.

Se incluyen aquí las tutorías, como atención directa al estudiante, identificación de problemas de aprendizaje, orientación en la asignatura, atención a ejercicios y trabajos, etc.

6) Pruebas de evaluación (tipo T8) (4 horas no presenciales).

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 alcanzado.

4.3. Programa

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los objetivos previstos.

Los contenidos que se desarrollarán son los siguientes:

  1. Introducción a las instalaciones eléctricas.
    1. El sistema eléctrico de potencia.
    2. Los subsistemas de producción, transporte y distribución.
  2. Aspectos generales de las máquinas eléctricas.
    1. Selección de máquinas eléctricas y normativa.
  3. Transformadores
    1. Sistemas trifásicos.
    2. Transformador monofásico y trifásico.
    3. Conexión de transformadores en paralelo.
    4. Autotransformadores y transformadores de medida y de protección.
  4. Máquinas rotativas
    1. Devanados y campo magnético giratorio.
    2. La máquina asíncrona trifásica.
    3. La máquina síncrona trifásica.
    4. La máquina de corriente continua.
    5. Máquinas especiales.

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

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Las clases magistrales y de problemas y las sesiones de prácticas en el laboratorio se impartirán según horario establecido por el centro (horarios disponibles en su página web).

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 el ADD: https://moodle2.unizar.es/add/

 

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 página 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 el ADD:

 https://moodle2.unizar.es/add

(para acceder a esta página web el estudiante requiere estar matriculado).