1. DATOS GENERALES. ÁREA/MÓDULO: Circuitos y electrónica MODALIDAD: PRESENCIAL VIRTUAL BIMODAL X VERSIÓN: 1 2. JUSTIFICACIÓN

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1 Página 1 de 6 PROGRAMA: Ingeniería Mecatrónica PLAN DE ESTUDIOS: 03 ACTA DE CONSEJO DE 034 FACULTAD/DEPTO./CENTRO: ASIGNATURA/MÓDULO/SEMINARIO: Máquinas Eléctricas 1. DATOS GENERALES CÓDIGO: CRÉDITOS ACADÉMICO S: 3 COMPONENTE: Obligatorio CAMPO: Básicas de Ingeniería ÁREA/MÓDULO: Circuitos y electrónica SEMESTRE: Quinto MODALIDAD: PRESENCIAL VIRTUAL BIMODAL X PRERREQUISITOS/CORREQUISITOS: Cálculo integral, Circuitos Eléctricos II FECHA DE ELABORACIÓN: 4 de junio de 2004 VERSIÓN: 1 2. JUSTIFICACIÓN FECHA DE ACTUALIZACIÓN: 25 de octubre de 2010 El profesional de ingeniería Mecatrónica debe tener una visión global acerca del funcionamiento de las máquinas eléctricas, tanto estáticas como rotativas, tener la capacidad y la disposición de seleccionar un tipo adecuado de máquina para cada aplicación en los diferentes procesos industriales. Conocer su principio de funcionamiento y tener criterios claros de cómo seleccionarlos, operarlos, controlar su velocidad, qué tipo de protecciones deben usar y ponerlas en contexto como parte fundamental de los procesos industriales. 11/11/2010

2 Página 2 de 6 3. METAS DE APRENDIZAJE Ubicar en un contexto industrial las máquinas estáticas y rotativas como parte fundamental de máquinas y procesos industriales más complejos, así como conocer los principios, fundamentos y leyes electromagnéticas que gobiernan los diferentes tipos de máquinas eléctricas, orientado este conocimiento hacia la operación y control de las mismas. Estudiar los principios fundamentales de las máquinas eléctricas no rotativas, como transformadores y autotransformadores eléctricos. Comprender el funcionamiento de las máquinas rotativas de C.D. y C.A. con miras a utilizarlas en procesos industriales, proyectos de automatización y de control industrial. Desarrollar criterios claros para seleccionar un motor así como sus protecciones y el funcionamiento de los variadores de velocidad aplicados a los motores vistos. Solucionar problemas de ingeniería que involucren máquinas eléctricas estáticas como rotativas a través de modelos eléctricos. Desarrollar habilidades para la comprensión y solución de problemas de ingeniería, a partir de la implementación de algoritmos que faciliten el hallazgo de soluciones aproximadas al valor real. Categorizar las diferentes tipos de máquinas eléctricas rotativas, a partir de su uso, generalidades capacidades, con el fin de brindar soluciones de transmisión de energía mecánica rotativa. 4. TEORÍAS Y CONCEPTOS UNIDAD I. INTRODUCCIÓN A LOS PRINCIPIOS DE MÁQUINAS En esta unidad el estudiante aprenderá a definir una máquina y los mecanismos que

3 Página 3 de 6 la constituyen, abstraer de la realidad el esquema de la composición de los diferentes tipos de maquinarias. Los temas a desarrollar son los siguientes: 1. Campo magnético, materiales magnéticos 2. Principios de conversión electromecánico 3. Conceptos básicos de máquinas rotatorias 4. Fuerza y tensiones inducidas, acoplamiento magnético 5. Tipos de máquinas UNIDAD II. FUNDAMENTOS DE MAÁUINAS ESTÁTICAS El propósito de esta unidad consiste en desarrollar en el estudiante la capacidad para analizar los fundamentos de la inducción magnética, que tenga una idea clara y concreta de cómo funcionan los diferentes acoples magnéticos. Los temas son: 1. Concepto de máquina estática 2. Transformador real 3. Obtención de parámetros del transformador 4. Transformador ideal 5. Autotransformador 6. Criterios de selección de un transformador y qué tipo de mantenimiento se les pueden realizar 7. Ubicación del transformador en una industria UNIDAD III. MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA Una vez que concluya esta unidad, el estudiante estará en capacidad de analizar y conocer el principio de funcionamiento de las máquinas rotativas, identificar las clases, sus partes y características de las distintas máquinas de DC. Los temas son: 1. Principio de funcionamiento 2. Construcción física

4 Página 4 de 6 3. Clases de máquinas de D.C. 4. Circuitos equivalentes 5. Curva de magnetización 6. Tipos de motores D.C. 7. Arrancadores de motores D.C. 8. Control de velocidad 9. Criterios de selección de motores de D.C. 10. Sistemas de protección y criterios que se deben tener en cuenta para su instalación 11. Aplicaciones de los motores de D.C. en la industria UNIDAD IV. INTRODUCCIÓN A LOS GENERADORES D.C. En la presente unidad, el estudiante estará en capacidad de analizar conocer el principio de funcionamiento del generador de DC, identificar las clases y características de los distintos generadores de DC y los criterios claves para su selección y control de tensión. Los temas a tratar son los siguientes: 1. Tipos de generadores 2. Concepto general del generador 3. Generador auto excitado 4. Generador excitado independientemente 5. Criterios para la regulación de tensión en un generador de DC UNIDAD V. FUNDAMENTOS DE MÁQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA Al concluir satisfactoriamente esta unidad, el estudiante deberá tener las capacidades de analizar y conocer el principio de funcionamiento de las máquinas rotativas de AC, identificar las clases y características de las distintas máquinas de AC. Los temas son:

5 Página 5 de 6 1. Principio de funcionamiento 2. Clasificación de máquinas de AC 3. Aspectos constructivos y partes 4. Aplicación de compresores, turbinas, moto-reductores y bombas en la industria UNIDAD VI. MOTORES Y GENERADORES SÍNCRONOS La finalidad de esta unidad es que el estudiante desarrolle capacidades prácticas de analizar y conocer el principio de funcionamiento de los motores- generadores de AC sincrónicos e identificar las partes y características de operación de los mismos. 1. Construcción 2. Circuitos equivalentes 3. Potencia 4. Operación 5. Arranque 6. Valores nominales 7. Criterios de selección de motores sincrónicos 8. Aplicaciones de las máquinas sincrónicas en la industria 9. Instalación y selección de protecciones UNIDAD VII. MOTORES DE INDUCCIÓN Como los motores y maquinarias eléctricas son los más usadas en el mercado, al finalizar la unidad los estudiantes deben estar en la capacidad de tener el concepto claro de su funcionamiento, criterios de selección, partes y control de velocidad. 1. Conceptos básicos 2. Circuitos equivalentes

6 Página 6 de 6 3. Potencia y par de un motor 4. Características Par Velocidad 5. Arranque de motores de inducción, arrancadores suaves 6. Control de velocidad, selección de los variadores de velocidad 7. Criterios de selección de motores inducción 8. Instalación eléctrica y selección de protecciones. 9. Identificación del motor de inducción como elemento fundamental de maquinarias industriales o procesos industriales más complejos UNIDAD VIII. MOTOR MONOFÁSICO Y MOTORES ESPECIALES En la presente unidad los estudiantes deberán identificar las diferentes clases de motores no convencionales que existen, sus capacidades, partes, principio de operación y aplicaciones: 1. Motor universal 2. Motores paso a paso y servomotores 3. Motores lineales 4. Motores monofásicos 5. Criterios de la utilización de motores monofásicos y no convencionales en la industria Aplicaciones de los motores no convencionales en la industria