Materia: Máquinas Eléctricas I
Ciclo
escolar 2003/2004
Hrs por
semana: 6
Objetivo: Que el alumno conozca
y aplique los principios básicos de las máquinas eléctricas, tanto en su
construcción como en el diseño y análisis. Que domine la teoría generalizada de
las máquinas eléctricas que es
fundamental en el control de las mismas. Que adquiera práctica en el manejo y
selección de las máquinas eléctricas.
Libros de texto:
Máquinas
Eléctricas 5ª edición
Fitzgerald, Kinsley y Umans
Mc. Graw-Hill
Introduction to generalized electrical machine theory
O’kelly
and Simmons
Mc. Graw-Hill
Bibliografía:
Máquinas
Eléctricas
Rafael Sanjurjo Navarro
Mc. Graw-Hill
Máquinas
Eléctricas y Electromecánicas
S. A. Nasar, L. E. Unnerwehr
Mc. Graw-Hill
Máquinas Eléctricas
y Electromecánicas
S. A. Nasar
Mc. Graw-Hill
Introducción
a Máquinas Eléctricas y Transformadores
George Mc-Pherson
Limusa
Máquinas
Eléctricas
Stephen J. Chapman
Mc. Graw-Hill
Máquinas
Electromagnéticas y Electromecánicas
Leander W. Matsch
R.S.I.S.A
Manual
de Prácticas de Laboratorio de Máquinas Eléctricas I
Experimentos
con equipo eléctrico
Wildi y De Vito
Limusa
Programa sintético:
1.-
Circuitos magnéticos y materiales magnéticos.................................................................... 12
hrs
Examen 2
hrs
2.-
Transformadores ................................................................................................ 18
hrs
Examen 2
hrs
3.-
Principios de conversión de energía electromecánica.......................................................... 18 hrs
Examen 2
hrs
4.-
Máquinas rotatorias: Conceptos básicos............................................................................. 18
hrs
Examen 2
hrs
5.-
Elementos de teoría generalizada ...................................................................................... 16
hrs
Examen 2
hrs
6.-
Transformaciones de devanados trifásicos ........................................................................ 18
hrs
Examen 2
hrs
PRÁCTICAS 56
hrs
TOTAL 168 hrs
Programa desarrollado:
1.- Circuitos magnéticos y materiales magnéticos ........................................................... 12
hrs
1.1.-
Introducción a los circuitos magnéticos
1.2.-
Encadenamiento de flujo, inductancia y energía
1.3.-
Propiedades de los materiales magnéticos
1.4.-
Excitación en ca
1.5.-
Imanes permanentes
1.6.-
Aplicaciones de materiales para imanes permanentes
1.7.-
Resumen
1.8.-
Problemas
Examen 2
hrs
2.- Transformadores 18
hrs
2.1.- Introducción
a los transformadores
2.2.-
Condiciones de operación sin carga
2.3.-
Efecto de la corriente del secundario; el transformador ideal
2.4.-
Reactancia del transformador y circuitos equivalentes
2.5.-
Aspectos ingenieriles del análisis de transformadores
2.6.- Autotransformadores; transformadores de varios circuitos
2.7.-
Transformadores en circuitos trifásicos
2.8.- El
sistema por unidad
2.9.-
Resumen
2.10.-
Problemas
Examen 2 hrs
3.- Principios de conversión de energía
electromecánica................................................. 18
hrs
3.1.-
Fuerzas y pares en los sistemas de campos magnéticos
3.2.-
Balance de energía
3.3.-
Energía y fuerza en sistemas de campos magnéticos con excitación única
3.4.-
Determinación de la fuerza magnética; coenergía
3.5.-
Sistemas de campos magnéticos con múltiples excitaciones
3.6.-
Fuerzas y pares en sistemas con imanes permanentes
3.7.-
Ecuaciones dinámicas
3.8.-
Técnicas analíticas
3.9.-
Resumen
3.10.-
Problemas
Examen 2
hrs
4.- Máquinas rotatorias: conceptos básicos...................................................................... 18
hrs
4.1.-
Conceptos elementales
4.2.-
Introducción a las máquinas de ca y cd
4.3.-
Fuerza magnetomotriz de devanados distribuidos
4.4.-
Campos magnéticos en máquinas rotatorias
4.5.- Ondas
rotatorias de fuerzas magnetomotrices en las máquinas de ca
4.6.-
Voltaje generado
4.7.- Par
en máquinas de polos no salientes
4.8.-
Máquinas lineales
4.9.-
Saturación magnética
4.10.-
Flujos de dispersión
4.11.-
Resumen
4.12.-
Problemas
Examen 2 hrs
5.- Elementos de teoría generalizada................................................................................ 16
hrs
5.1.-
Simplificaciones normalizadas
5.2.-
Relación para inductancias de devanados concentrados y distribuidos
5.3.-
Representación de las bobinas concentradas para un transductor rotacional
5.3.1.-
Voltajes inducidos
5.3.2.-
Circuito equivalente
5.3.3.- Par
electromagnético
5.4.-
Máquinas con conmutador
5.4.1.-
Acción motor generador
5.4.2.-
Ecuaciones de par y voltaje
5.5.-
Máquina primitiva de múltiples devanados
5.5.1.-
Coeficientes de voltaje: Forma matricial
5.5.2.- Par
y potencia
5.6.-
Problemas
Examen 2 hrs
6.- Transformaciones de devanados trifásicos.................................................................. 18
hrs
7.1.-
Introducción
7.2.-
Transformaciones entre abc y abg
7.3.-
Transformaciones entre abc y dq0
7.4.-
Máquina síncrona
7.5.-
Máquina de inducción
7.6.-
Simulaciones
7.7.-
Reporte
Examen 2 hrs
Prácticas
1
Organización de equipos
para las sesiones de laboratorio
2
Manejo
de instrumentos de medición analógicos y digitales I(amperímetro,
voltímentro, factorímetro).
3
Manejo de instrumentos
de medición analógicos y digitales II (medidores de potencia monofasicos y trifásicos,
osciloscopio, tacómetros, estroboscopio).
4
Resumen
5
Inductancia propia y
mutua
6
Obtención de la curva de
magnetización y ciclo de histéresis en un transformador
7
Obtención de los
parámetros de un inductor
8
Pruebas de cortocircuito
y circuito abierto a un transformador
9
Resumen
10
Determinación de las
marcas de polaridad y regulación de voltaje de un transformador.
11
Pérdidas y eficiencia en un transformador
12
Conexiones trifásicas de un transformador a partir de
unidades monofasicas.
13
Autotransformadores monofasicos y trifásicos.
14
Resumen
15
Introducción a las
máquinas eléctricas giratorias
16
Rebobinado de un motor
Tipos
de devanados
-Estator
-Rotor
Tipo
de alimentación a los devanados
-Conmutador
-Anillos
deslizantes
17
Resumen
18
Tópicos de desarrollo o investigación aplicada
Última
revisión agosto de 2003.