Historia de la Electrónica de Potencia en México

La Electrónica de Potencia en México tiene una historia similar a el caso de muchos países, caminando de la mano con el desarrollo industrial y necesidades de la sociedad en materia de automatización y control de de muy diversas aplicaciones tales como las comunicaciones, automatización industrial, iluminación, entretenimiento, enseres domésticos, automotriz y más recientemente en nuevos desarrollos para dar respaldo de sistemas eléctricos de potencia, por mencionar algunas de las más importantes.

La mayor parte de las empresas instaladas en México y que demandaban tecnología electrónica de potencia, resolvían sus necesidades de diseño desde sus oficinas centrales en el extranjero, por lo que para conocer esta semblanza, es interesante conocer como desde el mundo académico y de investigación se dieron sus inicios en el país y como eso posteriormente ha ayudado a fortalecer algunas empresas nacionales e internacionales en el sector.

El Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de México, ITESM, hoy Tecnológico de Monterrey, fue una institución pionera en introducir materias del área de Electrónica Industrial en sus carreras de Ingeniería Eléctrica y Mecánica Eléctrica (IME) en los años 60 de la mano del Prof. Jaime Estavane. Años más tarde, se incorpora esta asignatura a la Maestría en Ingeniería Eléctrica y en la década del 70 se unen dos nuevos profesores al área docencia e investigación.

A mediados de los años 70´s, por un lado en la Universidad Autónoma Metropolitana-UAM, Jerry Rider (mexicano de origen judío que recién regresaba de una maestría en Technion, Israel), así como Luis Marcial Hernández Ortega (mexicano con maestría de la Universidad de Michigan, USA), empezaron a promover la difusión y desarrollo de la Electrónica de Potencia en la UAM y UNAM (trabajando con Eduardo Cristo y José Albarrán) respectivamente. Ya hacia finales de los 80´s colaboraron juntos en la UAM un par de años, trabajando en temas de Sistemas de Alimentación Conmutados y Control de Motores. Podríamos decir por esto que de alguna manera ellos fueron los precursores mexicanos de la electrónica de potencia.

Por otro lado, se tiene referencia de la llegada hacia finales de los 70´s y principios de los 80´s de tres profesores polacos al Instituto Tecnológico de Chihuahua (Bronislaw Machaj, Zbignew Mikolajczyk y el Dr. Janblowsky), que se incorporaron a la Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica de la institución y viniendo desde diferentes áreas de formación, contribuyeron también en la diseminación de la electrónica de potencia en temas de control de máquinas eléctricas y sistemas de alimentación conmutados, liderados por el Prof. Janblowsky. Alrededor de finales de los 80´s se creo formalmente la línea de investigación en Electrónica de Potencia que actualmente es liderada por José Luis Durán.

Posteriormente en 1982, Luis Marcial Hernández crea en el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias-INEEL (antes IIE) el grupo de investigación y desarrollo en Electrónica de Potencia, que en su momento se conformó por las siguientes personas Alberto Campos, Roberto Vivero, Gildardo Jimenez, Hugo Calleja y Jaime Arau, en el que se desarrollaron varios proyectos para CFE y diversas empresas del sector como SEPAC (una empresa interesada en el diseño de sistemas de excitación de generador para plantas de CFE). Por otro lado, los primeros cursos para la industria se ofrecieron a través de la División de Educación Continua de la UNAM en 1984 y 1985.

La Universidad de las Américas-Puebla, desde la creación de su licenciatura y maestría en Ingeniería Electrónica en 1980, incorporó la materia de Electrónica Industrial, pero fue con el arribo de Oscar Montero en 1990 que se promovió fuertemente la Electrónica de Potencia. Años después en 1993, Alfredo Nava se unió al programa y continuó con la fuerte promoción del área, logrando incluso la organización del congreso “International Symposium on Industrail Electronics-ISIE´2000 en Cholula, Puebla, México (la UDLA-Puebla ha organizado dos veces el CIEP y desde hace más de 30 años, incluye la electrónica de potencia como tópico del congreso CONIELECOMP, el cual es un evento localmente organizado en electrónica y ciencias de la computación). En 1992 se incorporó al programa Pedro Bañuelos, quien creó y lidera el grupo de “Electrónica de Potencia y Control”, con estudiantes de maestría y doctorado involucrados. Pedro Bañuelos fue coordinador general del CIEP en dos ocasiones que lo organizó la UDLA-Puebla.

En 1991 Jaime Arau, Hugo Calleja y Sergio Horta (QEPD), promueven la creación de la línea de investigación con modalidad escolarizada en Electrónica de Potencia, en la Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica del CENIDET (el doctorado se abrió en 1995) que había aperturado su programa de maestría en 1987 empezando con el Laboratorio de Electrónica de Potencia. Después de 30 años ambos programas de posgrado se mantienen vigentes en el PNPC del CONACYT y en ellos se han formado alrededor de 250 maestros y doctores en ciencias en Electrónica de Potencia que han ayudado a crear grupos de investigación en otras instituciones en México. Este grupo de investigación y especialización en la maestría y doctorado, inició actividades con convenios de colaboración con el Virginia Power Electronic Center -CPES (ahora CPES) de Virginia Tech, así como con la Universidad Politécnica de Madrid y la Universidad de Oviedo en España, así como con el Instituto Tecnológico de Grenoble en Francia.

En 1992 el CENIDET creó el Congreso Internacional de Electrónica de Potencia – CIEP, el cual desde 1993 ha rotado su organización con instituciones como UDLA-Puebla, UASLP, Instituto Tecnológico de Morelia, ITESO Guadalajara, Instituto Tecnológico de Celaya, el ITESI y desde luego el CENIDET.

En 1995 se crea el primer capítulo de Electrónica de Potencia en México, el cual el año 2000 ganó el premio IEEE PELS Best Chapter Award por sus contribuciones a la promoción de la electrónica de potencia. En la época de los 90´s en el ITESO Guadalajara se ofreció la Maestría en Electrónica Industrial en la que Juan Manuel Hernández promovió con fuerza la Electrónica de Potencia (en la actualidad esta opción ya no se ofrece).

Por otro lado en el año 1996, Jaime J.Rodríguez ingresó al programa de graduados en Ingeniería Eléctrica en ESIME-IPN Zacatenco y creó un grupo de investigación relacionado con control de motores ce CA y electrónica de potencia. Actualmente Jaime J. Rodríguez lidera el grupo de investigación y colaboran Oscar Carranza y Rubén Ortega, con el apoyo del "Power Electronics and AC Motor Drives Laboratory", donde estudiantes de maestría y doctorado realizan investigación en el área de máquinas eléctricas y convertidores electrónicos de potencia para energías renovables.

Por otro lado, tras el inicio en 1994 del posgrado en la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, a partir de 1996 se iniciaron trabajos de investigación en el área de control de motores y de convertidores de potencia. En el año 2000 se integra Víctor M. Cárdenas Galindo a ese posgrado y se crea en 2001 el “Laboratorio de Calidad de Energía Eléctrica y Control de Motores” en colaboración con Felipe Pazos Flores. A 25 años de iniciados los trabajos de investigación en electrónica de potencia, este posgrado está consolidado en el área (con reconocimiento del PNPC del CONACYT) con una trayectoria importante en el tema de convertidores electrónicos de potencia para el manejo de energías renovables. La UASLP ha organizado en dos ocasiones el congreso de electrónica de potencia CIEP.

Otra institución importante en el área es el Instituto Tecnológico de Celaya, en donde tras la incorporación de Nimrod Vázquez Nava en 1998 y Elías Rodríguez Segura en 1999, se crea la Maestría en Ciencia en Ingeniería Electrónica en 2001 y posteriormente en 2017 el doctorado (ambos programas son reconocidos de alta calidad por el PNPC del CONACYT). Habiendo ya cumplido 20 años de la creación de su programa de maestría, se consolida en la investigación y formación de recursos humanos de alto nivel.

En el año 2000 se crea la Sociedad Mexicana de Electrónica de Potencia-SOMEP siendo Jaime Arau su primer presidente. En el 2003 la SOMEP firma un convenio de colaboración con la PELS como sociedad profesional hermana.

En el 2003 el CENIDET y el Capítulo de Electrónica de Potencia de la Sección Morelos del IEEE Morelos, fueron anfitriones y organizadores colaboradores de la PELS en la organización del IEEE Power Electronics Specialists Conference – PESC (que es la conferencia precedente del IEEE Energy Conversion Conference and Exposition-ECCE y ha sido la conferencia del área más importante a nivel mundial).

En el año 2006 en el Tecnológico de Monterrey, se une al equipo de investigación Osvaldo Micheloud y en 2008, inspirados y asistidos por el Dr. Robert Lorenz de WEMPEC, crean el Consorcio Empresarial para el Fomento de la Investigación Aplicada y el Desarrollo Tecnológico de México que, con el apoyo económico de un grupo de empresas establecidas en la región, despliega un amplio programa de Investigación en Electrónica de Potencia y Control de Máquinas Eléctricas a nivel Maestría y Doctorado con programas reconocidos por CONACyT en el PNPC y con más de cien graduados en la especialidad. En la misma época, en la Ciudad de México, Pedro Ponce inicia un grupo de investigación similar y desarrolla Laboratorios de Investigación y Docencia en Electrónica de Potencia y Control de Máquinas. Por ser el Tecnológico de Monterrey una institución Multi-Campus fue pionera en México en ofrecer sus cursos en línea y desarrollar herramientas para laboratorios virtuales y más recientemente, de la mano de Manuel Macías, Laboratorios Remotos de Máquinas Eléctricas para investigación y docencia a nivel posgrado.

En el 2009 se abre la Maestría en Ingeniería Electrónica en el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Irapuato-ITESI. A 12 años de su creación, el programa de posgrado se consolida en la formación de recursos humanos e investigación aplicada en la región centro del país (con reconocimiento del PNPC del CONACYT).

A partir de esa fecha se siguen dando esfuerzos individuales en varias instituciones del país, que permiten observar el continuo crecimiento de la Electrónica de Potencia en México.

Volviendo al sector industrial pero ya bajo la perspectiva del impacto que ha causado la inclusión de egresados, como de la vinculación de profesores de diferentes programas de posgrado en Electrónica de Potencia, se ha visto en los últimos 30 años acciones como la de la empresa INTEL, de fundar en el año 2000 un laboratorio en Guadalajara (donde laboran al menos egresados del posgrado del CENIDET y el IT de Celaya). INTEL inició este proyecto con 33 empleados y para el 2005 tenía ya 150 empleados y en ese mismo año, decide abrir el primer laboratorio de investigación de INTEL en Latinoamérica (único en Latinoamérica hasta el momento).

De manera general se considera que los grupos de Electrónica de Potencia en México, han contribuido al crecimiento y consolidación de personal calificado en empresas como INTEL, Continental, Ford Motor Co, IEM, John Deere, OSRAM, Philips, Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias-INEEL, Vogar, etc. (con egresados de posgrado sobretodo del CENIDET, UASLP, IT Celaya y el Tecnológico de Monterrey, desarrollando inestigación y desarrollo en esas empresas).

La Electrónica de Potencia seguirá siendo un motor del desarrollo mundial, sobretodo en el reto de tener un mundo sustentable y se espera que en México se sigan consolidando la vinculación con la industria y formación de recursos humanos que se sigan integrando exitosamente a la industria y a la academia.

Situación actual de la Electrónica de Potencia en la Academia

Actualmente existe investigación en Electrónica de Potencia en muchas instituciones académicas de México (incluso algunas que igual no tienen un programa de posgrado formal en el área). La lista puede ser muy extensa por lo que por un lado se pueden enumerar algunas de ellas y finalmente se resume la situación actual de las que se podrían considerar las cuatro más importantes en estos momentos (tomando en cuenta el tamaño de su planta académica y estudiantes atendidos).

Algunas de las instituciones donde se realiza de alguna manera investigación en Electrónica de Potencia, podrían ser: CENIDET, UASLP, IT de Celaya, Tecnológico de Monterrey, ITESI, así como otras instituciones que de manera independiente realizan investigación, tales como el Instituto Politécnico Nacional-IPN (Jaime Rodríguez, Oscar Carranza, Rubén Ortega, Ismael Araujo and Leobardo Hernández) , I.T. de Chihuahua (José Luis Durán y Rocardo Lozoya), UNAM (Gerardo Espinosa), UDLA-Puebla (Pedro Bañuelos), Tecnológico de Sonora (José Antonio Beristain), I.T. de Morelia (Javier Correa, Héctor Suárez), Universidad Panamericana (Julio César Rosas-Caro), I.T. de Apizaco (Rafael Ordoñez y Roberto Morales), Janeth Alcalá (Universidad de Colima),

UADY (Manuel Flota), Universidad Tecnológica de la Mixteca (Marco A. Contreras y Jesús Linares), IPICYT (Luis Díaz y Jesús Leyva), Universidad de Guadalajara (René Osorio), UANL (Miguel Escalante), o en el IT de Minatitlán (Marcia Hernández y Raúl Antonio). La lista puede ser seguramente más amplia, entre egresados de los grupos más consolidados y personas que han regresado de estudiar en el extranjero en temas de Electrónica de Potencia.

Los grupos de investigación de mayor impacto, en términos de planta académica y tesistas activos, son los siguientes:

Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico – CENIDET

Los grupos de investigación de “Electrónica de Potencia” y de “Energías Renovables y Eficiencia Energética”, están conformados por 15 profesores investigadores en colaboración con alrededor de 50 estudiantes de maestría y doctorado, que realizan investigación aplicada y vinculada, en el marco del programa de Maestría y Doctorado en Ciencias en Ingeniería Electrónica del CENIDET (con reconocimiento del PNPC del CONACYT). Para ello se cuenta con el “Laboratorio de Electrónica de Potencia”, el “Laboratorio de Sistemas de Iluminación Electrónica”, el “Laboratorio de Control Automático” y el “Laboratorio de Pruebas a Convertidores Electrónicos de Potencia para Aplicaciones de Energías Renovables y Ahorro de Energía” (que recibió financiamiento directo del Gobierno del Estado de Morelos para su creación para promover los servicios profesionales a la industria). Los profesores miembros de los grupos de investigación que trabajan en temáticas de Electrónica de Potencia son: Jesús Aguayo, Carlos Aguilar, Jaime Arau, Abraham Claudio, Hugo Calleja, Susana De León, Jarniel García, Carlos Daniel García, Gerardo Guerrero, Jesús Mina, Víctor Olivares, Mario Ponce, Rodolfo Vargas y L. Gerardo Vela.

Universidad Autónoma de San Luis Potosí – UASLP

La investigación en la UASLP se realiza alrededor de la línea de investigación "Electrónica de Potencia para Fuentes Alternas de Energía" y otras participaciones independientes dentro de la misma UASLP. Esta investigación y desarrollo tecnológico vinculado es realizada por 11 profesores investigadores (Ricardo Álvarez, Ernesto Bárcenas, Mario González, Víctor Cárdenas, Diego Langarica, Homero Miranda, Jorge A. Morales, Ciro A. Núñez, Pánfilo R. Martínez, Andrés A. Valdéz y Nancy Visairo) en colaboración con 33 estudiantes de maestría y doctorado, en el marco del programa de Maestría y Doctorado en Ingeniería Eléctrica de la UASLP (con reconocimiento del PNPC del CONACYT). Se cuenta con los siguientes laboratorios de investigación: “Laboratorio de Calidad de Energía Eléctrica y Control de Motores”, “Laboratorio de Convertidores Conmutados” y el “Laboratorio de Vehículos Eléctricos”, a partir de los cuales realizan investigación aplicada y vinculada con diversas empresas de la región.

Tecnológico de Monterrey – Campus Monterrey

En el grupo de investigación de electrónica de potencia y control automático aplicado, que incluye los campus Monterrey y Cd de México, participan 8 profesores y 8 estudiantes de maestría y doctorado, realizando actividades de investigación alrededor del “Laboratorio de Electrónica de Potencia”, como parte de los programas de Maestría y Doctorado en Ciencias de la Ingeniería (con reconocimiento del PNPC del CONACYT). Este grupo de investigación colabora activamente con el Consorcio Empresarial para el Fomento de la Investigación Aplicada (que son un conjunto de empresas que apoyan con becas para estudiantes de posgrado para el fomento a la investigación aplicada.) Sus integrantes son Gerardo Escobar, Jesús Valdéz, Daniel Guillen, Jonathan C. Mayo, Manuel Macías, Pedro Ponce, Luis M. Ibarra y Carlos Soriano. En estos momentos, la Sección Monterrey del IEEE mantiene el único Capítulo Profesional activo de Electrónica de Potencia desde el 2020, el cual está conformado en su mayoría por profesores del Tecnológico de Monterrey, del cual Jesús Valdez es su Presidente actual.

Instituto Tecnológico de Celaya

La investigación y desarrollo tecnológico en Electrónica de Potencia del Instituto Tecnológico de Celaya es realizada por 7 profesores-investigadores en colaboración con 25 estudiantes de su programa de Maestría y Doctorado en Ciencias en Ingeniería Electrónica (con reconocimiento del PNPC del CONACYT) a través de proyectos de investigación aplicada y vinculada con empresas de la región, utilizando el “Laboratorio de Calidad de la Energía”, “Laboratorio de Energía Renovable” y el “Laboratorio de Autotrónica”. Los profesores-investigadores que trabajan en temas de Electrónica de Potencia son: Claudia Hernández, Héctor López, Francisco Pérez, Elías Rodríguez, Martín Rodríguez, Alan Soriano y Nimrod Vázquez.

Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Irapuato - ITESI

La investigación aplicada en Electrónica de Potencia del Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Irapuato es realizada actualmente por 6 profesores-investigadores en colaboración con 10 estudiantes de su programa de Maestría en Ingeniería Electrónica (con reconocimiento del PNPC del CONACYT) a través de proyectos de investigación aplicada y vinculada, utilizando el “Laboratorio de Eléctrica y Electrónica de Potencia”. Los profesores-investigadores que trabajan en temas de Electrónica de Potencia son: José Miguel Sosa, Gerardo Vázquez, Adolfo López, Mario Juárez, Gilberto Muñoz y José Juan Alfaro.