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Materia: Máquinas Eléctricas III

Quinto Año

Ciclo escolar 2003/2004

 

Hrs por semana: 6

 

Objetivo: Que el alumno aplique los conocimientos de electrónica de potencia y máquinas eléctricas, en el análisis, diseño y aplicación de los controladores de velocidad y par, conocidos como drives. Que logre destreza en la selección de máquinas eléctricas para diseñar controles de velocidad, posición y/o par. Que conozca y analice los drives actuales y comerciales.

 

Libro de texto:

 

Electrical machines, drives, and power systems

Theodore Wildi

Prentice Hall

 

Bibliografía:

 

Electrónica industrial moderna

Timothy J. Maloney

Prentice Hall

 

Electrónica de potencia: circuitos, dispositivos y aplicaciones

M. H. Rashid

Prentice hall

 

Control de máquinas eléctricas

Irvin L. Kosow

Reverté

 

Máquinas Eléctricas 5ª edición

Fitzgerald, Kinsley y Umans

Mc. Graw-Hill

 

Power semiconductor controlled drivers

Gopal K. Dubey

Prentice Hall

 

Controlador lógico programable FST 202C

Manual de usuario

 

Controlador lógico programable SQUARE D

Manual de usuario

 

 

 

 

 

Programa sintético:

 

1.- Motores monofásicos                                                                                                        16 hrs

     Examen                                                                                                                             2 hrs

2.- Motores de pasos                                                                                                              16 hrs

     Examen                                                                                                                              2 hrs

3.- Control industrial de motores: conceptos básicos................................................................. 18 hrs

     Examen                                                                                                                              2 hrs

4.- Control electrónico de motores de cd................................................................................. 24 hrs

     Examen                                                                                                                              2 hrs

5.- Control electrónico de motores de ca ................................................................................ 28 hrs

     Examen                                                                                                                              2 hrs

 

PRÁCTICAS                                                                                                                        56 hrs

 

TOTAL                               168 hrs

 

 

Programa desarrollado:

 

1.- Motores monofásicos    ................................................................................................ 16 hrs

 

1.1.- Construcción de un motor de inducción monofásico

1.2.- Velocidad síncrona

1.3.- Características par-velocidad

1.4.- Principio de operación

1.5.- Par a rotor bloqueado

1.6.- Resistencia en el motor de fase partida

1.7.- Motor con capacitor de arranque

1.8.- Eficiencia y factor de potencia en un motor de inducción monofásico

1.9.- vibraciones de motores monofásicos

1.10.- Motor con capacitor

1.11.- Inversión de giro

1.12.- Motor de polo sombreado

1.13.- Motor universal

1.14.- Motor de histéresis

1.15.- Motor de reluctancia

1.16.- Manejador síncrono

1.17.- Distribución de la FMM

1.18.- FMM en un motor monofásico

1.19.- Circuito equivalente de un motor monofásico

1.20.- Problemas

          Examen                                                                                                                        2 hrs

 

 

2.- Motores de pasos                                                                                                          16 hrs

 

2.1.- Motor de pasos elemental

2.2.- Efecto de inercia

2.3.- Efecto de la carga mecánica

2.4.- Par contra corriente

2.5.- Rango de pasos de arranque paro

2.6.- Velocidad de paso

2.7.- Rampa

2.8.- Tipos de motores de pasos

2.9.- Devanado del motor y manejadores

2.10.- Operación a alta velocidad

2.11.- Modificando la constante de tiempo

2.12.- Manejador de dos niveles

2.13.- Inestabilidad y resonancia

2.14.- motores de pasos y manejadores lineales

2.15.- Problemas

          Examen                                                                                                                         2 hrs

 

 

3.- Control industrial de motores: conceptos básicos....................................................... 18 hrs

 

3.1.- Dispositivos de control

3.2.- Simbología

3.3.- Diagramas de control

3.4.- Métodos de arranque

3.4.1.- Manual

3.4.2.- Magnético

3.5.- Avance por pasos

3.6.- Inversión de la dirección

3.7.- Paro-avance

3.8.- Arranque a voltaje reducido

3.9.- Arranque con resistencias en el primario

3.10.- Arranque por autotransformador

3.11.- Otros tipos de arranque

3.12.- Interruptores de levas

3.13.- Fundamentos de drives

3.13.1.- Curvas típicas de par-velocidad

3.13.2.- Curva par-velocidad

3.13.3.- Frenado regenerativo

3.14.- Aplicaciones industriales de motores

           Examen                                                                                                                        2 hrs

 

4.- Control electrónico de motores de cd  ........................................................................ 24 hrs

 

4.1.- Control de velocidad de primer cuadrante

4.2.- Control de campo

4.3.- Control de la armadura

4.4.- Control de dos convertidores

4.5.- Control de dos convertidores con corrientes circulantes

4.6.- Control con par positivo

4.7.- Drive de cuatro cuadrantes

4.8.- Convertidor de seis pulsos con diodo de rueda libre

4.9.- Convertidor de media onda

4.10.- Tracción de cd

4.11.- Motor manejado con un convertidor de cd a cd

4.12.- Motor de cd alimentado con corriente

4.13.- Conmutador por interrupción

4.14.- Motor síncrono como un motor de cd sin escobillas

4.15.- Motor síncrono estándar como un motor de cd sin escobillas

4.16.- Aplicaciones de un motor de cd sin escobillas

4.19.- Problemas

          Examen                                                                                                                        2 hrs

 

5.- Control electrónico de motores de ca.......................................................................... 28 hrs

 

5.1.- Tipos de drivers de ca

5.2.- Manejador del motor síncrono

5.3.- Motor síncrono y cicloconvertidor

5.4.- Cicloconvertidor y control de frecuencia

5.5.- Motor de inducción con cicloconvertidor

5.6.- Motor de inducción con controlador estático de voltaje

5.7.- Arranque suave de motores

5.8.- Inversores autoconmutados

5.9.- Manejadores con modulación de ancho de pulso

5.10.- Control de par y velocidad de motores de inducción

5.11.- Problemas

           Examen                                                                                                                        2 hrs

 

Prácticas:

 

1          Organización de los grupos

2.         Definiciones y descripciones de los dispositivos de control electromagnético

3          Control a voltaje total y control directa-reversa del motor de inducción trifásico

4          Arranque por resistencia primaria y arranque desbalanceado del motor de inducción jaula de  ardilla trifásico

5          Arranque con autotransformador de un motor de inducción trifásico

6          Arranque en Y-Delta de un motor de inducción trifásico

7          Arranque por FCEM de un motor de cd

8          Arrancador de motor de cd de tiempo definido

9          Control con interruptor de leva de un motor de cd y arranque de motores de fase dividida y con capacitor

10        Arrancador del motor síncrono de tiempo definido

11        Resumen

12        Examen 1

13        Teoría PLC I

14        Teoría PLC II

15        Teoría PLC III

16        Resumen

17        Examen 2

18        Uso y conexiones de entradas y salidas del PLC

19        Uso de temporizadores y contadores

20        Aplicación del PLC en un arrancador de motor síncrono

21        Controlador de arranque y paro de un motor de CD con PLC

22        Controlador de un motor de CD y uno de inducción con PLC

23        Control de velocidad de un motor de inducción con inversor controlado localmente

24        Control de velocidad de un motor de inducción con inversor controlado remotamente utilizando PLC

25        Control de velocidad de un motor de CD con SCR

26        Resumen

27        Examen 3

 

Última revisión agosto del 2003.