Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Electrotècnia

Codi de l'assignatura: 360295

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Sonia Estrade Albiol

Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Altres continguts

 

En la mesura del que sigui possible, s’incorporarà la perspectiva de gènere en el desenvolupament i activitats de l’assignatura, recuperant dones que han contribuit a la disciplina, i discutint les implicacions socials dels avenços en electrotècnia. 

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

75

 

-  Teoricopràctica

Presencial i no presencial

 

45

 

-  Pràctiques de laboratori

Presencial i no presencial

 

15

 

-  Seminari

Presencial i no presencial

 

15

Treball tutelat/dirigit

15

Aprenentatge autònom

60

 

 

Recomanacions

 

Es recomana haver assolit els conceptes bàsics d’electricitat i magnetisme (Fonaments d’Electromagnetisme i Òptica) i dominar l’àlgebra dels nombres complexos.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (5). Tenir habilitat d'executar el disseny apropiat en una àrea d'especialització.

( Competències específiques. Capacitats d’aplicació. Comprendre els principals conceptes de l’electrotècnia. Conèixer les bases tecnològiques en què es fonamenten, incloent-hi les nocions d’electrònica de potència en què es basen els sistemes i equips elèctrics de la indústria química i les seves aplicacions a l’enginyeria de processos.)

   -

Competències específiques. Capacitats d'aplicació (6). Comprendre els principals conceptes del control de processos. Conèixer les bases tecnològiques en què es fonamenten, incloent-hi les nocions d'electrònica i automàtica en què es basen els equips de control i instrumentació de processos.

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

— Adquirir els coneixements bàsics de l’electrotècnia i l’electrònica per a enginyers químics i, en particular, conèixer la seva aplicació en la indústria química.
— Familiaritzar-se amb l’anàlisi de problemes elèctrics i electrònics associats a la indústria química i, en particular, amb el càlcul i la selecció d’equips i sistemes elèctrics i electrònics.
— Desenvolupar la capacitat de càlcul i d’elaboració de projectes elèctrics i electrònics, i també familiaritzar-se amb la gestió, la implementació i l’explotació d’equips i sistemes.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Teoria de circuits

*  Es descriuen els components elèctrics bàsics, què són els circuits i les lleis que permeten analitzar-ne el funcionament. El contingut pràctic se centra en l’aprenentatge de l’eina de simulació de circuits SPICE.

1.1. Definicions de magnituds elèctriques

Revisió dels conceptes de potencial elèctric, increment i caiguda de tensió, corrent elèctric

1.2. Components bàsics

Resistència. Condensador. Inductor. Fonts

1.3. Fasors

Règim de funcionament estàtic, temporal, freqüencial. Fasor. Àlgebra de fasors

1.4. Lleis de Kirchhoff

Topologia de circuits. Llei de Kirchhoff dels corrents. Llei de Kirchhoff dels voltatges

1.5. Teoremes de l’anàlisi de circuits

Teorema de Thévenin. Teorema de Norton

1.6. Aplicació de la teoria de circuits a altres camps de l’enginyeria

Dinàmica. Calor. Fluids

2. Electrònica per al control de processos

*  S’estudien els circuits electrònics més importants que es fan servir per al control del processos químics. L’estudi es complementa amb les pràctiques de laboratori orientades a la realització de circuits electrònics d’instrumentació i programació d’autòmats industrials.

2.1. Sistemes de control

Planta, sensors i actuadors. Realimentació i control. Electrònica per al control de processos. PLCs

2.2. Programació PLCs

Àlgebra booleana. Circuits combinacionals. Temporitzadors. Entorns de programació

2.3. Electrònica de potència per a l’actuació

Transistor MOSFET. Operació com a interruptor

3. Sistemes de transport elèctric

*  S’estudien la definició de potència elèctrica i els conceptes més importants dels sistemes monofàsics i dels sistemes trifàsics equilibrats.

3.1. Energia i potència

Potència instantània. Potència i energia en DC. Potència AC: activa, reactiva, complexa

3.2. Sistema monofàsic

Transport. Eficiència. Limitacions del sistema monofàsic

3.3. Sistema trifàsic

Generació, transport i càrrega. Configuració triangle. Configuració estrella. Sistemes equilibrats

4. Màquines elèctriques

*  S’estudien les màquines elèctriques més utilitzades: el transformador, el motor AC asíncron i el motor DC.

Es fa un seminari pràctic sobre els assajos per determinar les característiques de les màquines elèctriques. Al laboratori, es duu a terme una pràctica de programació d’un sistema de control d’un motor AC.

4.1. Transformador

Llei de Faraday. Paràmetres del transformador. Configuracions

4.2. Motor AC asíncron

Principi de funcionament. Paràmetres de motor. Sistema de control

4.3. Motor DC

Principi de funcionament. Paràmetres de motor. Sistema de control

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

Per a la impartició d’aquesta assignatura, la metodologia docent emprada s’articula a través de l’eix teoria-problemes-pràctiques: els conceptes teòrics explicats es consoliden mitjançant la resolució de problemes clau i s’apliquen en un entorn pràctic real.

Classes teoricopràctiques: es combinen simultàniament els conceptes teòrics amb la resolució de problemes a on s’apliquen aquests conceptes. Puntualment, es fan demostracions a la mateixa aula de teoria per tal que els conceptes teòrics siguin entenedors. En aquestes classes es volen desenvolupar de manera progressiva els mecanismes que potenciïn el procés d’aprenentatge i la capacitat d’anàlisi de problemes electrotècnics en el context de l’enginyeria química.

Seminaris: sota aquest nom agrupem un conjunt d’activitats de formació encaminades a explicar, d’una manera molt pràctica, el concepte de la nova revolució industrial: la indústria 4.0. La metodologia combina breus explicacions de com s’està orientant la indústria —on el PLC té un paper fonamental— amb l’aprenentatge bàsic de les eines de programació i simulació que es fan servir. També s’inclouen les explicacions de com s’ha de realitzar un projecte d’instal·lació elèctrica, que els alumnes hauran de dissenyar.

Pràctiques de laboratori: atès que la finalitat perseguida és que l’alumne sigui capaç d’aplicar els coneixements adquirits a problemes reals, la seva formació es completa amb la instrucció al laboratori. Les pràctiques que ha de fer tenen caràcter obligatori i presencial i són:

1. Lleis de Kirchhoff. Multímetre.

2. Generació i visualització de senyals elèctrics.

3. Càrrega i descàrrega d’un condensador.

4. Portes combinacionals.

5. Elements d’actuació.

6. Programació del control d’un motor AC asíncron.

7. Projecte d’instal·lació elèctrica RBT.
 
 
Pla de contingència en cas de no presencialitat o aforament limitat a les aules:

La teoria s’estructurarà mitjançant vídeos, tot respectant els continguts designats al PLAE.
Es proposaran problemes que l’estudiantat haurà d’entregar, dels quals es penjaran posteriorment les solucions
Les classes presencials amb aforament limitat s’utilitzaran per a la resolució de dubtes de teoria i problemes. Cas que aquestes classes presencials no es puguin fer, la resolució de dubtes es farà on-line a les hores de classe.
Les pràctiques de laboratori que no es puguin fer presencialment es realitzaran mitjançant simulacions amb de l’eina de simulació de sistemes electro-mecànics CadeSimu.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació de l’assignatura consta de les parts següents:

— Entrega de problemes al llarg del curs: 20 % de la nota final.

— Pràctiques de laboratori: 20 % de la nota final.

— Prova de síntesi final (escrita): 60 % de la nota final.

Les pràctiques s’avaluaran a través del treball previ a la sessió de pràctiques, l’execució de la mateixa pràctica i l’informe corresponent seguint les directrius donades al laboratori. L’assistència és obligatòria. Si una pràctica queda sense avaluar, la nota final del bloc és 0.

Com a condició necessària per aprovar l’assignatura, s’ha d’obtenir una puntuació mínima de 3,5 sobre 10 a cadascuna de les activitats avaluables.

Quan l’estudiant segueixi l’avaluació continuada i la nota final d’aquesta modalitat d’avaluació sigui inferior a la de la prova de síntesi, la qualificació final serà l’obtinguda a la prova de síntesi, sempre que hagi lliurat totes les activitats que formen l’avaluació continuada i superat el llindar de puntuació mínima de 3,5 per a cada activitat.

 

Avaluació única

Qui vulgui optar per l’avaluació única, ho ha de sol·licitar per escrit.

L’avaluació, en aquest cas, consta de dues parts:

— Pràctiques de laboratori: 20 % de la nota final.

— Prova de síntesi final (escrita): 80 % de la nota final.

Per superar l’assignatura, s’apliquen els mateixos criteris descrits a l’avaluació continuada.

Reavaluació

Per optar a reavaluació, el requisit mínim és haver obtingut una qualificació superior a 3,5 de l’assignatura.