UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA SILABO

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA SILABO I. IDENTIFICACIÓN 1.1 Nombre de la asignatura : MÁQUINAS ELÉCTRICAS Código : 1J Tipo : Obligatorio Nivel : Pre Grado. 1.2 Escuela Académico Profesional : Electrónica 1.3 Semestre Académico : I 1.4 Año : VIII 1.5 Créditos : Horas Semanales : 04 ( Teoría: 02; Práctica 01 Lab.: 02) 1.7 Pre - requisitos : Análisis de circuitos Eléctricos II 1.8 Profesores Responsables :Ing. Luis Aquije Tueros (Teoría y Práctica) II. III. SUMILLA Circuitos magnéticos, materiales, Leyes, Pérdidas. Transformadores. Autotransformadores. Transformadores en sistemas trifásicos. Grupos de conexión. Paralelo de transformadores. Conversión de energía electromecánica. Fuerza magneto motriz, campo magnético, FEM y torque en las máquinas eléctricas. Principio de funcionamiento, aspecto físico y constructivo de las máquinas de corriente continua. El generador y el motor de corriente continua en régimen estable. La máquina asíncrona en régimen estable: principio de funcionamiento, aspectos físicos y constructivos. La máquina síncrona: principio de funcionamiento, aspectos físicos y constructivos. Motores monofásicos. OBJETIVOS 3.1. OBJETIVOS GENERALES: Al finalizar el curso, los alumnos, estarán capacitados para: a) Definir los conceptos de circuitos magnéticos, propiedades, leyes que lo gobiernan, utilización de la curva de magnetización y pérdidas de energía. b) Comprender el principio de funcionamiento de los transformadores monofásicos, los Autotransformadores y los transformadores trifásicos. c) Seleccionar e instalar correctamente un transformador o varios en paralelo sea este monofásico o trifásico. d) Conocer los aspectos constructivos, principios de funcionamiento y campos de aplicación de las máquinas eléctricas rotativas, estableciendo claramente las diferencias entre las máquinas de corriente continua y las máquinas de corriente alterna síncronas y asíncronas OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Esperamos que al finalizar el curso los alumnos demuestren su capacidad para: a) Explicar con claridad el concepto de circuito magnético, la ley de Ampere, Faraday y Lenz. b) Resolver problemas de circuitos magnéticos, pérdidas por histéresis, pérdidas por corrientes parásitas de Foucault y pérdidas por efecto de Joule.

2 c) Identificar los diferentes tipos de transformadores, definir su circuito equivalente, realizar y evaluar los ensayos de cortocircuito y circuito abierto. Definir su regulación y rendimiento. d) Definir el autotransformador, su circuito equivalente, sus ventajas y desventajas respecto al transformador. e) Explicar el uso de los transformadores en un sistema trifásico, banco de transformadores monofásicos y transformadores trifásicos. f) Identificar los grupos de conexión, polaridad e índice horario de los transformadores trifásico g) Explicar los requisitos para el funcionamiento en paralelo de dos o más transformadores, indicando el reparto de carga. h) Resolver problemas referentes a los diferentes conceptos de transformadores monofásicos, trifásicos y Autotransformadores. i) Explicar el principio de funcionamiento y resolver de problemas sobre máquinas de corriente continua tipos serie, shunt y compound. j) Explicar el principio de funcionamiento y resolver problemas sobre máquinas de corriente alterna de Inducción o asíncronas. Tipos de conexiones y aplicaciones. k) Explicar el principio de funcionamiento, características y aspectos constructivos de las máquinas Síncronas. Tipos, conexiones, puesta en paralelo de generadores síncronos, y aplicaciones. l) Conocer los tipos de motores monofásicos. IV.- PROGRAMACIÓN: SEMANA CONTENIDO 1º Panorama de las máquinas eléctricas, definiciones básicas, clasificación, 2º Tipos de circuitos magnéticos, analogía con un circuito eléctrico. 3º Transformadores, definiciones, tipos básicos, el transformador ideal, el transformador real, circuito equivalente. Resolución de problemas sobre circuito equivalente de transformadores. 4º Ensayo de transformadores, regulación y eficiencia de transformadores, Análisis por unidad. Resolución de problemas, sobre ensayo de transformadores, regulación 5º y eficiencia. El autotransformador, circuito equivalente, ventajas, desventajas y aplicaciones. Los transformadores monofásicos en sistemas trifásicos, tipos de 6º conexión trifásica, Transformadores trifásicos, tipos, formas de conexión, índice horario. Paralelo de transformadores monofásicos y trifásicos, requisitos para la 7º puesta en paralelo, reparto de carga. Influencia del índice horario en la conexión en paralelo de transformadores. 8º Primer Parcial Máquinas Asíncronas o de Inducción, aspectos constructivos, 9º clasificación. Motores de jaula de ardilla y motores de anillos rozantes, curvas características.. Resolución de problemas Circuito equivalente de un motor de Inducción. Determinación de los 10º parámetros del circuito equivalente de un motor de inducción, prueba de vacío, prueba de rotor bloqueado. Flujo de potencia y pérdidas en un motor de inducción. Resolución de Problemas

3 11º Máquinas de corriente continua, aspectos constructivos, clasificación, aplicaciones. Máquinas de corriente continua, circuitos equivalentes. 12º Motor y generador de corriente contínua con excitación independiente y auto excitación. Circuitos equivalentes, Resolución de problemas Motor y generador de corriente contínua. Curvas características. 13º Controladores de velocidad y arrancadores de los motores DC. El sistema Ward Leonard. Máquinas síncronas, aspectos constructivos, tipos, aplicaciones. 14º Generador síncrono, circuito equivalente, relaciones par, potencia y voltaje generado 15º Resolución de problemas Operación en paralelo de generadores sincrónicos 16º Segundo Parcial 17º EXAMEN SUSTITUTORIO V.- METODOLOGÍA: Las clases serán de carácter Expositivas en lo que se refiere a la teoría del curso. En la Práctica se desarrollarán Ejercicios y Problemas Propuestos, combinados con Trabajos Monográficos que complementen la teoría estudiada. Se implementará un sistema enseñanza aprendizaje- investigación por parte de los alumnos. VI.- MATERIAL DE ENSEÑANZA: Se requerirá en lo posible Material Audiovisual como: transparencias, Material de Enseñanza Convencional:, Mota, Pizarra, Lapiceros, Plumones para Pizarra Acrílica; Cuaderno de Registro de Asistencia y ocasionalmente software de máquinas eléctricas. VII. SISTEMA DE EVALUACIÓN El sistema de Evaluación comprenderá, Promedio de Exámenes Parciales, Promedio de Prácticas Calificadas (pudiendo incluir trabajos monográficos) y Promedio de Evaluaciones Permanentes (asistencia, intervenciones orales, participación en actividades que organice la FIME) 7.1 De las Prácticas.- Durante el Semestre Académico se rendirán de tres a cinco Prácticas calificadas, de las cuales se eliminará una o dos respectivamente que registren las notas más baja; con las restantes se obtendrá el promedio de prácticas calificadas la cual se sumará al promedio de las prácticas de laboratorio y se dividirá entre 2 para obtener el promedio de prácticas. 7.2 De la Evaluación Permanente.- En la escala valorativa de 0 a 20, los componentes programados de la evaluación permanente tienen los pesos porcentuales, el número mínimo puntuable de los componentes de la evaluación permanente y la frecuencia de aplicación de los mismos, son los que se indican en la tabla siguiente:

4 DESCRIPCIÓN Peso % Cant./Ciclo (Mínimo puntuable) Frecuencia /intergrupo Máximo 03 grupos Intervenciones Orales (IO) Pasos Escritos (PE) Comprensión de Lectura (CL) Tarea domiciliaria (TD) Eventos académicos (EA) 20 1 hasta 2 LIBRE * Proyección Social (PS) 10 1 hasta 2 Profesor Dispone * La proyección social otorga adicionalmente 02 puntos a la última práctica y 01 punto en el 2º parcial. Tienen derecho a la Evaluación Permanente; el alumno que registra asistencia mayor o igual al 70% de las sesiones programadas durante el semestre. El que registra asistencias entre el 55 y 70% se les considerará las Evaluaciones Permanentes que haya rendido. El que registra menos del 55% de asistencia no tiene derecho a la Evaluación Permanente consignándose en el Promedio de esta evaluación la nota de CERO (00). Cada uno de los componentes de la Evaluación Permanente se calificarán según la escala: DESCRIPCIÓN OBJETIVOS ESCALA EVALUATIVA EXCELENTE Logró los objetivos 18, 19, 20 BUENO Logró los objetivos con dificultad 15, 16, 17 REGULAR Está en proceso de lograr los objetivos 11, 12, 13, 14 DESAPROBADO Aún no logra alcanzar los objetivos 09, 10 REPROBADO No respondió, no se presentó Dos tardanzas equivalen a una falta o inasistencia. Sólo se permite justificar hasta 02 inasistencias y por autorización expresa del Director de Escuela. VIII. PROGRAMA ANALÍTICO DEL PRIMER SEMESTRE PRIMERA SEMANA : Panorama de las máquinas eléctricas, definiciones básicas, clasificación, características comunes de las máquinas eléctricas. Circuitos magnéticos, parámetros, materiales magnéticos, Leyes generales. Fuente: Máquinas eléctricas I.Ing. Darío Biella-Bianchi,. Lectura: Páginas del 1 14, revisar ley de Faraday, ley de Ampere. SEGUNDA SEMANA : Tipos de circuitos magnéticos, analogía con un circuito eléctrico. Resolución de problemas con circuitos magnéticos Fuente: Máquinas Eléctricas estáticas. Lectura: Páginas

5 TERCERA SEMANA : Transformadores, definiciones, tipos básicos, el transformador ideal. El transformador real, circuito equivalente del transformador monofásico, diagrama fasorial. Lectura: Páginas CUARTA SEMANA Resolución de problemas sobre circuito equivalente de transformadores. Ensayo de transformadores, regulación y eficiencia de transformadores, análisis por unidad. Lectura: Páginas determinación de los parámetros del circuito equivalente. Primera práctica calificada QUINTA SEMANA: Resolución de problemas, sobre ensayo de transformadores, regulación y eficiencia. El autotransformador, circuito equivalente, ventajas, desventajas y aplicaciones. Fuente: Máquinas Eléctricas y transformadores, I. L. KOSOW Lectura: Páginas SEXTA SEMANA: Los transformadores monofásicos en sistemas trifásicos, tipos de conexión trifásica, conexiones trifásicas de transformadores monofásicos. Transformadores trifásicos, tipos, formas de conexión, índice horario. Resolución de Problemas Fuente: Máquinas Eléctricas Estáticas Tomo II, M. Salvador G. Serie Habich Lectura: Páginas SEPTIMA SEMANA Paralelo de transformadores monofásicos y trifásicos, requisitos para la puesta en paralelo, reparto de carga, Influencia del índice horario en la conexión en paralelo de transformadores..resolución de problemas Fuente: Máquinas Eléctricas Estáticas Tomo II, M. Salvador G. Serie Habich Lectura: Páginas OCTAVA SEMANA : PRIMER EXAMEN PARCIAL NOVENA SEMANA :

6 Máquinas Asíncronas o de Inducción, aspectos constructivos, clasificación. Motores de jaula de ardilla y motores de anillos rozantes, curvas características. Principio de funcionamiento de las máquinas asíncronas, aplicaciones. Deslizamiento del rotor de una máquina de inducción, velocidad de sincronismo, análisis de la frecuencia eléctrica, factor de potencia. Resolución de problemas Fuente: Máquinas Eléctricas y Transformadores IRVING L. KOSOW Lectura: Páginas, DÉCIMA SEMANA : Circuito equivalente de un motor de Inducción. Determinación de los parámetros del circuito equivalente de un motor de inducción, prueba de vacío, prueba de rotor bloqueado. Flujo de potencia y pérdidas en un motor de inducción. Resolución de Problemas Par máximo, aplicación del teorema de Thévenin, problemas Tipos de arranque de motores Fuente : Máquinas Eléctricas, Stephen J. CHapman. DECIMO PRIMERA SEMANA: Máquinas de corriente continua, aspectos constructivos, clasificación, aplicaciones. Máquinas de corriente continua, circuitos equivalentes. Máquinas de corriente continua, reacción de armadura, problemas de conmutación ecuaciones del voltaje generado y el par producido..flujo de potencia y pérdidas en máquinas de corriente continua. Lectura: Páginas DECIMA SEGUNDA SEMANA: Motor y generador de corriente contínua con excitación independiente y auto excitación. Circuitos equivalentes, Resolución de problemas con participación de los alumnos. Lectura: Paginas , Motores y generadores DC. Segunda practica calificada DECIMA TERCERA SEMANA: Motor y generador de corriente contínua Curvas caracteristicas Controladores de velocidad y arrancadores de los motores DC. El sistema Ward Leonard.. Lectura: Paginas , Motores y generadores DECIMO CUARTA SEMANA::

7 Máquinas síncronas, aspectos constructivos, tipos, aplicaciones Generador síncrono, circuito equivalente, relaciones par, potencia y voltaje generado Lectura: Páginas DECIMO QUINTA SEMANA : Resolución de problemas. Operación en paralelo de generadores sincrónicos Lectura: Páginas DECIMO SEXTA SEMANA :. SEGUNDO EXAMEN PARCIAL : DECIMO SÉTIMA SEMANA EXÁMENES SUSTITUTORIOS Llenado de Actas. IX. FUENTES DE INFORMACIÓN 8.1 STEPHEN J. CHAPMAN : Máquinas Eléctricas 8.2 IRVING L. KOSOW : Máquinas Eléctricas y Transformadores 8.3 ING. DARIO BIELLA BIANCHI : Máquinas Eléctricas I 8.4 A. E. FITZGERALD : Máquinas Eléctricas 8.5 M. SALVADOR G. SERIE HABICH Máquinas Eléctricas Estáticas T. I y II 8.6 C. B. GRAY - ALFAOMEGA : Máquinas Eléctricas y Sistemas Accionadores Ing. Luis Aquije Tueros.