CRONOGRAMA DE MATERIA PROFESOR: TEL: E. MAIL: PRE-REQUISITOS COMPETENCIAS

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1 1 CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS DIVISIÓN DE INGENIERIAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA CRONOGRAMA DE MATERIA CARRERA: ING. COM. Y ELECT. HORAS SEM: T: 60 hrs. P: 20 hrs. MATERIA: CONVERSION DE ENERGIA CICLO ESCOLAR: ELECTROMECANICA CLAVE: IM374 CARGA HORARIA TOTAL: 68 hrs. CREDITOS: 9 HORARIO: PROFESOR: TEL: E. MAIL: PRE-REQUISITOS? Circuitos eléctricos II ( IM-203 ) COMPETENCIAS? Que el alumno conozca los diferentes tipos de máquinas eléctricas, sus partes, principio de funcionamiento, operación y mantenimiento, para que a su vez pueda controlarlas y aplicarlas adecuadamente en su desempeño profesional.

2 2 CONTENIDO 1. TRANSFORMADORES 1.1 transformadores 1.2 Porque los transformadores son tan importantes en la vida moderna. 1.3 Construcción del transformador. 1.4 Clasificación de los transformadores. 1.5 Partes esenciales del transformador. 1.6 Partes y componentes de un transformador. 1.7 Transformador ideal. 1.8 Análisis de los circuitos que contienen transformadores ideales. 1.9 Principio de funcionamiento Operación de los transformadores Diagrama fasorial del transformador Conexiones del transformador trifásico Mantenimiento a los transformadores. 2. GENERADORES DE C.C. 2.1 Relaciones de tensión en las máquinas de c.c. y generadores de c.c. generalidades. 2.2 Fundamentos del uso del generador. 2.3 Principio básico del generador. 2.4 Tipos de generadores. 2.5 Estructura: construcción de la maquina de c.c. 2.6 Funcionamiento: Ley de Faraday de la inducción electromagnética. 2.7 Factores que afectan la magnitud de la F.E.M. inducida. 2.8 Diagrama esquemático y circuito equivalente de un generador shumt. 2.9 Diagrama esquemático y circuito equivalente de un generador serie Diagrama esquemático y circuito equivalente de un generador compound. Generador de excitación independiente Curva de magnetización de un generador de c.c. Mantenimiento de transformadores. 3. MOTORES DE C.C. 3.1 Antecedentes y principio de funcionamiento. 3.2 Circuito equivalente de un motor de c.c. 3.3 Motor c.c. con excitación externa y el motor de c.c. en derivación. Operación. 3.4 Característica terminal de un motor de c.c. en derivación. 3.5 Mantenimiento.

3 3 4. GENERADORES SINCRÓNICOS 4.1 Definición 4.2 Construcción de un generador sincrónico. 4.3 Construcción de la maquina sincrónica (inductor fijo). 4.4 Construcción de la maquina sincrónica de inductor móvil. Principio; funcionamiento. 4.5 Dirección de la fuerza electromagnética y la regla de la mano izquierda. 4.6 Fuerza contra electromotriz. 4.7 Construcción. Operación. 4.8 Generador sincrónico de funcionamiento aislado Efecto de los cambios de carga sobre un generador sincrónico que funcione aisladamente. 4.9 Funcionamiento en paralelo de los generadores de c.a Requisitos para la conexión en paralelo Procedimiento general para conectar generadores en paralelo Mantenimiento 5. MOTORES SINCRÓNICOS 5.1 Definición. 5.2 Construcción de la maquina sincronía de inductor fijo. 5.3 Construcción de la maquina sincronía de inductor móvil. 5.4 Principios básicos del funcionamiento de los motores. 5.5 Circuito equivalente de un motor sincrónico. 5.6 El motor sincrónico desde la perspectiva del campo magnético. 5.7 Funcionamiento del motor sincrónico en condición estable. 5.8 Curva característica de la velocidad-momento de torsión del motor sincrónico. 5.9 Efecto de los cambios de carga en un motor sincrónico Arranque de los motores sincrónicos 5.11 Arranque del motor reduciendo la frecuencia eléctrica Arranque del motor con un motor primario externo Generadores y motores sincrónicos Valores nominales de los generadores sincrónicos El motor sincrónico y la corrección del factor de potencia Mantenimiento.

4 4 6. MOTORES DE INDUCCIÓN 6.1 Introducción. 6.2 Construcción del motor de inducción. 6.3 Conceptos básicos sobre el motor de inducción. 6.4 Desarrollo del momento de torsión inducido en un motor de inducción. 6.5 El concepto de deslizamiento del rotor. 6.6 Frecuencia eléctrica en el rotor. 6.7 Circuito equivalente de un motor de inducción. 6.8 Modelo de un motor de inducción como transformador. 6.9 Potencia y momento de torsión en los motores de inducción Perdidas y diagramas de flujo de potencia Variaciones en las características del momento de torsión-velocidad de un motor de inducción Diseños del rotor de barra profunda y de doble jaula Arranque de los motores de inducción Circuitos de arranque del motor de inducción Control de velocidad de los motores de inducción Control de la velocidad de los motores de inducción por medio del cambio de polos Control de la velocidad por medio del cambio de la resistencia del rotor Accionamientos de estado sólido para motores de inducción Ajuste de frecuencia (velocidad) 6.20 Mantenimiento. 7. MOTORES MONOFASICOS Y MOTORES DE FINALIDAD ESPECIAL 7.1 Generalidades. 7.2 Motor universal. 7.3 Aplicaciones de los motores universales. 7.4 Control de velocidad de los motores universales. 7.5 Arranque de los motores de inducción monofásicos. 7.6 Embobinados de fase partida. 7.7 Motores de arranque por condensador. 7.8 Motores con condensador partido permanente y motores de arranque de giro por condensador. 7.9 Motores de polos sombreados Comparación de los motores de inducción monofásicos Control de la velocidad de los motores de inducción monofásicos Mantenimiento.

5 5 METODOLOGÍA DEL CURSO EL CURSO DE CONVERSIÓN DE ENERGIA ELECTROMECÁNICA ES UN CURSO DE 75% DE TEORIA Y 25% DE PRACTICA. DONDE SE ANALIZARAN LOS PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO, OPERACIÓN Y MANTANIMIENTO DE LOS DIFERENTES TIPOS DE MAQUINAS ELECTRICAS, QUE SE MUESTRAN EN EL CONTENIDO. PROGRAMACIÓN DE CLASES SESIONES TEMA SEMANA REFERENCIA BIBLIOGRAFICA 2 hrs. Presentación y Bienvenida al Curso 1 Chapman Pág. 45 Kosow Pag Transformadores 1.1 Transformadores 1.2 Porque los transformadores son tan importantes en la vida moderna. 2 hrs 1.3 Construcción del 1 Apuntes C.F.E Transformador. 1.4 Clasificación de los Transformadores 2 hrs. 1.5 Partes esenciales del 2 Apuntes C.F.E transformador. 1.6 Partes y Componentes del transformador. 2 hrs 1.7 Transformador ideal 2 Chapman Pag 49 Kosow hrs P Video Transformador 2 Laboratorio 2 hrs 1.8 Análisis de los Circuitos que contienen transformadores ideales. 1.9 Principio de Funcionamiento Operación de los Transformadores. 2 hrs P Determinación de Polaridad y Conexión de transformadores 2 Chapman pag 53 Kosow 549,550 2 Laboratorio

6 6 2 hrs P Ventajas de Conexión Delta- Estrella. Prueba de Rigidez dieléctrica de aceite 2 hrs 1.11 Diagrama Fasorial del transformador Conexiones de transformador trifásico Mantenimiento 2 hrs Participación de alumnos sobre transformadores 2 hrs 2. GENERADORES DE C.C 2.1 Relaciones de Tensión en las maquinas de C.C y Generadores de C.C. Generalidades. 2.2 Fundamentos del uso del Generador. 2.3 Principio básico del Generador. 2 hrs 2.4 Tipos de Generadores 2.5 Estructura: Construcción de la maquina de corriente continua (C.C). 2.6 Funcionamiento: Ley de Faraday dela Inducción Electromagnética. 2 hrs P Principio de Generación C.C Curva de Saturación 2 hrs 2.7 Factores que afectan la magnitud de la FFM inducida. 2.8 Diagrama esquemático y Circuito Equivalente de un Generador Shunt. 2.9 Diagrama esquemático y Circuito Equivalente de un generador de serie. 2 hrs 2.10 Diagrama esquemático y circuito equivalente de un generador compound. El generador de exitación independiente Curva de magnetización de un generador de C.C A Mantenimiento a los 2 Laboratorio 2 Chapman Kosow 2 Chapman Kosow 3 Kosow Pag 85 4 Kosow Pag 46 Chapman Pag Laboratorio 4 Kosow Pag 86,87,88. 4 Kosow Pags 89,92 Chapman 282

7 7 generadores. 2 hrs 3.- Motores de C.C Antecedentes y Principio funcionamiento. 3.2 Circuito Equivalente de un Motor de C.C. 2 hrs 3.3 Motor C.C con exitación externa y el motor de C.C en derivación. 2 hrs 3.4 Características terminal de un 5 Chapman 327,328 5 Chapman Chapman 331 motor de C.C en derivación. 2 hrs P Principio de funcionamiento 6 Laboratorio 2 hrs Primer examen departamental 6 Aula 2 hrs 4.- Generador sincrónico Definición Construcción de Generado sincrónico Construcción de la maquina sincrónica (inductor fijo) Construcción de la máquina sincrónica (inductor móvil). Principio; Funcionamiento 2 hrs Dirección de la fuerza electromagnética y la regla dela mano izquierda Fuerza contra electromotriz Construcción 2 hrs Operación: Generador sincrónico de funcionamiento aislado Efecto de los cambios de carga sobre un generador sincrónico que funciona aisladamente. 2 hrs Funcionamiento en paralelo de los generadores de C.A Requisitos para la conexión en paralelo Procedimiento general para conectar generadores en paralelo Mantenimiento. 2 hrs P Principios del Generador sincrónico. 7 Chapman 443 Kosow 48,49 8 Kosow 30,31,196 8 Chapman Chapman Laboratorio

8 8 2 hrs P Acoplamiento Paralelo de Generadores 8 Laboratorio 2 hrs 5.- Motores Sincrónicos Definición 9 Kosow 48,49 Chapman Construcción de la máquina sincrona de inductor fijo Construcción de la maquina sincronía de inductor móvil Principios básicos del funcionamiento de los motores Circuito Equivalente de un motor sincrónico 2 hrs 5.6 El motor sincrónico desde la perspectiva del campo magnético. 10 Chapman 519, Funcionamiento del motor sincrónico en condición estable. 5.8 Curva Característica de la velocidad-momento de torsión del motor sincrónico. 2 hrs 5.9 Efectos de los cambios de carga en un motor sincrónico 10 Chapman 522,536, Arranque de los motores sincrónicos Arranque del motor rediciendo la frecuencia eléctrica 2 hrs 5.12 Arranque del motor con un motor primario externo 11 Chapman 538,543,544, Generadores y motores sincrónicos Valores nominales de los generadores sincrónicos 5.15 El motor sincrónico y la corrección del factor de potencia Mantenimiento. 2 hrs P Principio de Funcionamiento 11 Laboratorio 2 hrs 6.- Motores de inducción Introducción Construcción del motor de inducción Conceptos Básicos sobre el motor de inducción Desarrollo del momento de torsión inducido en un motor de 12 Chapman 552,556

9 9 inducción. 2 hrs 6.5 Concepto de deslizamiento del rotor 6.6 Frecuencia eléctrica en el rotor 6.7 Circuito Equivalente de un motor de inducción. 6.8 Modelo de un motor de inducción. 2 hrs 6.9 Potencia y Momento de torsión en los motores de inducción Perdidas y Diagramas de flujo de potencia 6.11 Variaciones en las características del momento de torsión-velocidad de un motor de inducción Diseños del rotor de barra profunda y de doble jaula. 2 hrs 6.13 Arranque de los motores de inducción Circuitos de Arranque del motor de inducción 6.15 Control de velocidad de los motores de inducción 6.16 Control de la velocidad de los motores de inducción por medio del cambio de polos 2 hrs 6.17 Control de la velocidad por medio del cambio de la resistencia del rotor Accionamientos de estado sólido para motores de inducción Ajuste de frecuencia (velocidad) 6.20 Mantenimiento. 13 Chapman 558,559,561, Chapman 567,593, Chapman 604,606, Chapman 621,624 2 hrs P Principio de funcionamiento 14 Laboratorio 2 hrs 7.- Motores Monofásicos y Motores de finalidad especial Generalidades Motor Universal Aplicaciones de los motores universales Control de velocidad de los motores universales 15 Chapman 654,656,666, 668,669,672, 674.

10 Arranque de los motores de 16 inducción monofásicos Embobinados de fase partida Motores con arranque por condensador Motores con condensador partido permanente y motores de arranque de giro por condensador Motores de polos sombreados Comparación de los motores de inducción monofásicos Control de la velocidad de los motores de inducción monofásicos Mantenimiento. 2 hrs Segundo Examen departamental 17 Aula EVALUACIÓN CONCEPTO VALOR PORCENTUAL Primer examen departamental (60%) 50% Otras Participaciones (40%) Segundo examen departamental (60%) 50% Otras Participaciones (40%) TOTAL 100% BIBLIOGRAFÍA Máquinas Eléctricas (Chapman) Máquinas Eléctricas y Transformadores (Kosow) Apuntes de la Comisión Federal de Electricidad (C.F.E) Máquinas Eléctricas (A.E. Fitzgerald) Máquinas Eléctricas (S.A. Nasar) Máquinas Eléctricas Rotativas y Transformadores (Donald V. Richardson)

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