INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERÍA Y CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

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1 PROGRAMA SINTÉTICO PROGRAMA SINTÉTICO CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. SEMESTRE: Quinto OBJETIVO GENERAL: El alumno utilizará los principios teóricos y funcionamiento de las máquinas eléctricas, así como sus características, modelos matemáticos y aplicaciones en la solución de problemas específicos. CONTENIDO SINTÉTICO: I.- Circuitos Magnéticos. II.- Transformadores. III.- Conversión de Energía Electromecánica. IV.- Máquina de Corriente Continua. V.- Máquinas de Corriente Alterna. METODOLOGÍA: Investigación bibliográfica para la selección, clasificación, ordenación y exposición de los temas seleccionados para el curso. Participación en forma activa de los alumnos integrándose en equipos de trabajo, para su discusión y conclusión. Realización de diagramas por parte de los alumnos, bajo la supervisión del profesor. Relación de la teoría con los fenómenos observables en el laboratorio, además de la búsqueda de información. EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN: 60% Exámenes departamentales. 30% Prácticas de laboratorio. 10% Actividades complementarias. BIBLIOGRAFÍA. STEPHEN J. CHAPMAN, Máquinas Eléctricas, Edit. Mc. Graw hill. México 2004 Segunda edición. 740 páginas. NASAR,UNNEWEHR, Electromecánica y Máquinas Eléctricas, Edit. Limusa. México 1982 Primera edición. 491 páginas. FITZGERALD A.E, Kingsley C, Umans S. Máquinas Eléctricas Edit. Mc graw hill. México Sexta edición. 682 páginas. McPHERSON G. Manual de máquinas eléctricas y transformadores, volumen I,II y III. Edit. Noriega Editores. México Primera edición. GOURISHANKAR V. Conversión de energía electromecánica. Edit. Alfaomega México páginas.

2 ESCUELA: ESIME Unidades Culhuacan y Zacatenco CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica OPCIÓN: COORDINACIÓN: DEPARTAMENTO: Académico de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica. ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas SEMESTRE: Quinto CLAVE: CRÉDITOS: 4.5 VIGENTE: Agosto de 2005 TIPO DE ASIGNATURA: Teórico/Práctica MODALIDAD: Escolarizada TIEMPOS ASIGNADOS HRS/SEMANA/TEORÍA: HRS/SEMANA/PRÁCTICA: HRS/SEMESTRE/TEORÍA: 27 HRS/SEMESTRE/PRÁCTICA: 27 HRS/TOTALES: 54 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: Academias de Control de la ESIME, Unidades Culhuacan y Zacatenco AUTORIZADO POR: Comisión de planes y programas de estudio del Consejo General Consultivo del IPN. APROBADO POR: Consejo Técnico Consultivo Escolar de Culhuacan y Zacatenco. Ing, Ernesto Mercado Escutia Director de la E.S.I.M.E. Culhuacan M. en C. Jesús Reyes García Director de la E.S.I.M.E. Zacatenco

3 ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. CLAVE HOJA: 2 DE 9 FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA En la industria de manufactura y de transformación en sus procesos, algunas veces automatizados, es necesario el uso de motores y generadores eléctricos de corriente continua y corriente alterna, por lo que es necesario comprender las características y funcionamiento de los diferentes tipos de máquinas eléctricas. Razón por la cual es pertinente incluir esta asignatura en el plan de estudios de la Carrera de Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, con lo cual es posible que el alumno adquiera los conocimientos suficientes y necesarios para comprender los diversos elementos de tracción que componen los sistemas de control. Esta asignatura tiene como antecedentes: Algebra Lineal, Ecuaciones Diferenciales, Circuitos Eléctricos, Electromagnetismo. y Y como consecuentes: Señales y Sistemas de Control Clásico, Espacio de Estados y Electrónica de Potencia. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA El alumno utilizará los principios teóricos y funcionamiento de las máquinas eléctricas, así como sus características, modelos matemáticos y aplicaciones en la solución de problemas específicos.

4 ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. CLAVE: HOJA: 3 DE 9 UNIDAD I NOMBRE: Circuitos Magnéticos. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno utilizará los principios y leyes de circuitos magnéticos, base para el funcionamiento de los transformadores y las máquinas eléctricas. TEMA T E M A S Principios y leyes de circuitos magnéticos alimentados con corriente continua. Principios y leyes de circuitos magnéticos alimentados con corriente alterna. HORAS T P EC CLAVE BIBLIOGRÁFICA 2B,3B,1C Subtotal de Horas ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda de información en bibliografía recomendada por el profesor, selección de conceptos, principios de circuitos magnéticos, realización de ejercicios y exposición de los temas propuestos en grupo y/o individual bajo la supervisión del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se analizará la evaluación continua de los alumnos considerando: o Primer examen departamental, unidades I y II, 60%. o Participación en el aula, 10%.

5 ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. CLAVE: HOJA: 4 DE 9 UNIDAD I I NOMBRE: Transformadores OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará los principios teóricos de transformadores de energía eléctrica para la elaboración de diagramas y su ensamble. TEMA T E M A S Principios de los transformadores Condición sin carga. Transformador ideal. Modelo del transformador y su análisis. HORAS T P EC CLAVE BIBLIOGRÁFICA 2B,3B,1C Subtotal de Horas ESTRATEGIA DIDÁCTICA Realización de diagramas de los transformadores, ejercicios y exposición de temas por parte del alumno con el asesoramiento del profesor, realización de prácticas y tareas extraclase. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se analizará la evaluación continua de los alumnos considerando: o Primer examen departamental, unidades I y II, 60%. o Participación en el aula, 10%.

6 ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. CLAVE: HOJA: 5 DE 9 UNIDAD III NOMBRE: Conversión de Energía Electromecánica. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará modelos matemáticos para simular diferentes sistemas electromecánicos. TEMA 3.1 T E M A S Balance de energía electromecánica. HORAS T P EC 1.0 CLAVE BIBLIOGRÁFICA 2B,3B,1C 3.2 Transformación de energía electromecánica Análisis de modelos típicos de conversión de energía electromecánica, relevador y capacitor variable de placas paralelas. Subtotal de Horas ESTRATEGIA DIDÁCTICA Indagación bibliográfica sobre los conceptos relacionados a la energía y sus características, solución de problemas, prácticas de laboratorio y discusión en grupo con asesoramiento del profesor. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se analizará la evaluación continua de los alumnos considerando: o Segundo examen departamental contenido de esta unidad, 60%. o Participación en el aula, 10%.

7 ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. CLAVE: HOJA: 6 DE 9 UNIDAD IV NOMBRE: Máquina de Corriente Continua. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno elaborará modelos gráficos, matemáticos y diagramas para la solución de problemas aplicando el principio de funcionamiento de la máquina de corriente continua y su comportamiento en el tiempo. TEMA 4.1 T E M A S Clasificación de máquina rotatoria de corriente continua y su modelo. HORAS T P EC CLAVE BIBLIOGRÁFICA 2B,3B,1C 4.2 Principio de operación de la máquina de corriente continua. 4.3 Análisis de la respuesta transitoria y estacionaria de la máquina de corriente continua Subtotal de Horas ESTRATEGIA DIDÁCTICA Elaboración de modelos gráficos, matemáticos y diagramas para la solución de problemas así como discusión en grupo de resultados y realización de prácticas y tareas extraclase. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se analizará la evaluación continua de los alumnos considerando: o Tercer examen departamental, unidades IV y V, 60%. o Participación en el aula y tareas 10%.

8 ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. CLAVE: HOJA: 7 DE 9 UNIDAD V NOMBRE: Máquinas de Corriente Alterna. OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD El alumno aplicará el principio de funcionamiento de las máquinas de corriente alterna y sus principales clasificaciones a partir de la operación de un simulador. TEMA 5.1 T E M A S Descripción de la operación de las máquinas de corriente alterna. HORAS T P EC CLAVE BIBLIOGRÁFICA 2B,3B,1C 5.2 La máquina asíncrona La máquina síncrona Motor a pasos 4.0 Subtotal de Horas ESTRATEGIA DIDÁCTICA Indagación de conceptos y operación de máquinas de corriente alterna usos y aplicaciones, exposición y discusión en clase en coordinación con el del profesor y realización de prácticas y tareas. PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN Se analizará la evaluación continua de los alumnos considerando: o Tercer examen departamental, unidades IV y V, 60%. o Participación en el aula y trabajos extraclase, 10%.

9 ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. CLAVE: HOJA: 8 DE 9 RELACIÓN DE PRÁCTICAS PRACT. 1 2 NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE REALIZACIÓN Comprobación de las leyes de los circuitos magnéticos. Calculo y ensamble de un transformador. I II Todas las prácticas se realizarán en el Laboratorio de Control. 3 Demostración del balance de energía electromecánica por medio de relevadores y capacitores. III Simulación de la máquina de corriente continua y sus conexiones mediante el uso de un programa de computo. IV 5 Configuración de la máquina universal como máquina de corriente continua, conexión serie y paralelo, operando en el modo generador. IV 6 Operación de la máquina de corriente alterna. mediante el uso de un programa de simulación. V 7 Configuración de la máquina universal como máquina de corriente alterna. operando en el modo motor y modo generador. V 8 Configuración del motor asíncrono para la medición del deslizamiento. V 9 Configuración de la máquina síncrona. V 10 Operación del motor a pasos mediante el uso de un programa de simulación. V Total de Horas

10 ASIGNATURA: Fundamentos de Máquinas Eléctricas. CLAVE: HOJA: 9 DE 9 PERÍODO UNIDAD PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN 1 I y II o Primer examen departamental, unidades I y II, 60%. o Participaciones y diagramas elaborados en el aula, 10%. 2 III o Segundo examen departamental, contenido de la unidad III, 60%. o Participaciones y diagramas elaborados en el aula, así como tareas y trabajos 10%. 3 IV y V o Tercer examen departamental, unidades IIV y V, 60%. o Participaciones, modelos gráficos y matemáticos elaborados en el aula, 10%. CLAVE B C BIBLIOGRAFÍA 1 X GOURISHANKAR V. Conversión de energía electromecánica. Edit. Alfaomega México 1990, 638 páginas. 2 X FITZGERALD A.E, Kingsley C, Umans S. Máquinas Eléctricas Edit. Mc graw hill. México Sexta edición, 682 páginas. 3 X McPHERSON G. Manual de máquinas eléctricas y transformadores, volumen I,II y III. Edit Noriega Editores. México Primera edición, 710 páginas.

11 PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA 1. DATOS GENERALES ESCUELA: Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica semestre Quinto ÁREA: BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. Y HUM. ACADEMIA: Electromagnetismo ASIGNATURA: Teoría de los Radiadores Electromagnéticos ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Licenciatura: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, Ingeniería en Control y Automatización, Ingeniería Eléctrica o Ingeniero Mecánico Electricista. 2. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno utilizará los principios teóricos y funcionamiento de las máquinas eléctricas, así como sus características, modelos matemáticos y aplicaciones en la solución de problemas específicos. 3. PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS Licenciatura : Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica, Ingeniería en Control y Automatización Ingeniería Eléctrica o Ingeniero Mecánico Electricista. EXPERIENCIA PROFESIONAL Experiencia de al menos dos años en docencia en enseñanza superior y dentro de su profesión. HABILIDADES Manejo de grupos, equipo de laboratorio de hardware y software. Establecimiento de ambientes favorables al aprendizaje, para la solución de problemas. Análisis y síntesis. Motivar al estudio. Razonamiento e investigación, uso de material didáctico capacidad de liderazgo ante el grupo ACTITUDES Ejercicio de la crítica fundamentada, respeto, tolerancia, compromiso con la docencia, ética, responsabilidad científica, colaboración, superación docente y profesional. Motivar los valores humanos e institucionales. Compromiso social. ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ Ing. Carlos Mora Medina M en C. Alberto Paz Gutiérrez M en C Jesús Reyes García M en C Alberto Paz Gutiérrez Ing. Guillermo Santillán Guevara Ing Ernesto Mercado Escutia. Presidentes de Academia Subdirectores Académicos Directores Control FECHA: Dic/2004