Materia: Máquinas Eléctricas I

Tercer Año

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

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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

Examen

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

Examen

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

Examen

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

Examen

18                 Tópicos de desarrollo o investigación aplicada

Examen

 

 

Última revisión agosto de 2003.