MEL1 - Máquinas Eléctricas I

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1 Unidad responsable: EPSEM - Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Manresa Unidad que imparte: EE - Departamento de Ingeniería Eléctrica Curso: Titulación: 2016 GRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA (Plan 2009). (Unidad docente Obligatoria) Créditos ECTS: 6 Idiomas docencia: Catalán Profesorado Responsable: Otros: MODESTO FREIJO ALVAREZ MODESTO FREIJO ALVAREZ Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 1. Capacidad para el cálculo y diseño de máquinas eléctricas. Transversales: 2. SOSTENIBILIDAD Y COMPROMISO SOCIAL - Nivel 3: Tener en cuenta las dimensiones social, económica y ambiental al aplicar soluciones y llevar a cabo proyectos coherentes con el desarrollo humano y la sostenibilidad. 3. APRENDIZAJE AUTÓNOMO - Nivel 3: Aplicar los conocimientos alcanzados en la realización de una tarea en función de la pertinencia y la importancia, decidiendo la manera de llevarla a cabo y el tiempo que es necesario dedicarle y seleccionando las fuentes de información más adecuadas. Metodologías docentes - En las clases de teoría, se expondrán y desarrollarán los fundamentos teóricos de las materias programadas. Consistirán en explicaciones teóricas complementadas con actividades destinadas a estimular la participación, la discusión y el análisis crítico por parte de los estudiantes. - En las clases de problemas se plantearán y resolverán ejercicios correspondientes a las materias tratadas. Los estudiantes deberán resolver, individualmente o en grupo, los problemas que se indiquen. - Dentro del horario de laboratorio los estudiantes realizarán las prácticas que se requieran y entregarán el correspondiente informe de la actividad junto con los cálculos y consideraciones críticas adecuadas. - Se realizarán trabajos en grupo durante el curso relacionados con algún tema específico de la Objetivos de aprendizaje de la asignatura Proporcionar los fundamentos básicos de los transformadores y de las máquinas eléctricas rotativas. - Conocer las diferentes partes constitutivas y los principales aspectos tecnológicos de los transformadores y de las máquinas eléctricas rotativas. - Presentar los diferentes tipos de transformadores y sus aplicaciones. - Analizar el funcionamiento de los transformadores (monofásicos y trifásicos) a partir del circuito equivalente. - Estudiar la conversión electromecánica de la energía y aplicar sus relaciones principales en las máquinas y dispositivos eléctricos. - Presentar las aplicaciones principales de la máquina síncrona como motor y como generador. - Estudiar las peculiaridades constructivas de la máquina síncrona y su principio de funcionamiento. - Analizar el comportamiento de la máquina síncrona en régimen permanente utilizando su circuito equivalente. 1 / 9

2 Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 45h 30.00% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 15h 10.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 90h 60.00% 2 / 9

3 Contenidos Título del contenido 1: Fundamentos de las máquinas eléctricas Dedicación: 17h Grupo grande/teoría: 5h Aprendizaje autónomo: 10h 1.1. Introducción a las máquinas eléctricas Circuitos energéticos principales Parámetros nominales o asignados. Pérdidas. Práctica 1: Motor de corriente alterna I. Título del contenido 2: Transformadores Dedicación: 64h Grupo grande/teoría: 20h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 40h 2.1. El transformador de potencia monofásico Determinación de los parámetros del circuito equivalente Transformadores monofásicos Transformadores trifásicos Transformadores especiales. Práctica 2: Ensayos del transformador I. Práctica 3: Ensayos del transformador II. 3 / 9

4 Título del contenido 3: Conversión electromecánica de la energía Dedicación: 14h Grupo grande/teoría: 4h Grupo mediano/prácticas: 2h Aprendizaje autónomo: 8h 3.1. Sistemas electromecánicos Energía almacenada en el campo magnético Fuerzas y pares en sistemas electromecánicos Ecuaciones dinámicas. Práctica 4: Motor de corriente alterna II. Título del contenido 4: Principios tecnológicos de las máquinas eléctricas rotativas Dedicación: 14h Grupo grande/teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 8h 4.1. Campo magnético en el entrehierro Fuerza electromotriz inducida en los devanados Aspectos constructivos y de funcionamiento. Práctica 5: Motor de corriente continua. Título del contenido 5: Máquinas eléctricas síncronas Dedicación: 41h Grupo grande/teoría: 12h Grupo pequeño/laboratorio: 5h Aprendizaje autónomo: 24h 5.1. Generalidades. Principio de funcionamiento Determinación de los parámetros del circuito equivalente El generador síncrono en carga. 5.4.La máquina síncrona como motor Máquina síncrona con polvo salientes. Práctica 6: Máquina síncrona I. Práctica 7: Máquina síncrona II. 4 / 9

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6 Planificación de actividades TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 1: PRÁCTICA P1: MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA En la práctica se conectará directamente a la red un motor trifásico de acsíncrono. Motor, interruptor magnetotérmico, fusibles, relé térmico, conductores,transformador, pulsadores, ópticos. Conectar y utilizar correctamente un motor trifásico asíncrono de ac. TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 2: P2: ENSAYOS DEL TRANSFORMADOR I En la práctica se harán los ensayos de ocho y en cortocircuito del transformador monofásico. Transformador trifásico, voltímetros, amperímetros, batímetros. Entender el funcionamiento de un transformador. TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 3: P3: ENSAYOS DEL TRANSFORMADOR II En la práctica se harán los ensayos de ocho y en cortocircuito del transformador trifásico. Transformador trifásico, voltímetros, amperímetros, batímetros. 6 / 9

7 Entender el funcionamiento de un transformador. TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 4: PRÁCTICA P4: MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA Esta práctica sirve para familiarizar al estudiante con el cambio de sentido de giro de un motor trifásico. Motor trifásico, interruptor magnetotérmico, fusibles, relé térmico, conductores,transformador, pulsadores, ópticos. Familiarizarse con la automatización de los motores trifásicos de ac. TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 5: PRÁCTICA P5:. MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA Esta práctica sirve para familiarizar al estudiante con los motores de corriente continua. Motor de corriente continua, conductores y protecciones eléctricas. Familiarizarse con el funcionamiento de los motores de corriente continua. TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 6: PRÁCTICA P6: MÁQUINA SÍNCRONA I Esta práctica sirve para familiarizar al estudiante con los generadores y motores síncronos. Generador síncrono, motor de corriente continua, reóstato, voltímetro, amperímetro. 7 / 9

8 Familiarizarse con las máquinas síncronas de corriente alterna. TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 7: PRÁCTICA P7: MÁQUINA SÍNCRONA II Dedicación: 7h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Esta práctica sirve para familiarizar al estudiante con los generador y motores síncronos. Generador síncrono, motor de corriente continua, reóstato, voltímetro, amperímetro. A lo largo de la sesión se llenará el informe con los datos obtenidos y se responderára zonadamente a las Familiarizarse con las máquinas síncronas de corriente alterna. TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 8: 1R EXAMEN Dedicación: 22h Aprendizaje autónomo: 20h Prueba individual en el aula con una parte de los conceptos teóricos y problemas relacionados con los objetivos del aprendizaje. Parte teórica: sólo el enunciado. Parte de problemas: enunciado, formulario (una hoja A4) y calculadora. Entrega en primer lugar del resultado de la prueba escrita teórica y al final entrega de la parte de problemas. Nota de la prueba: 0.2 x nota teoría x nota problemas. El peso de esta prueba está indicado en el apartado correspondiente al sistema de calificación. Al finalizar la actividad, el/la estudiante debe ser capaz de: Conocer, entender y aplicar los conceptos estudiados en las sesiones teóricas y de problemas impartidas hasta el momento. 8 / 9

9 TÍTULO DE LA ACTIVIDAD 9: 2 º EXAMEN Dedicación: 22h Aprendizaje autónomo: 20h Prueba individual en el aula con una parte de los conceptos teóricos y problemas relacionados con los objetivos del aprendizaje. Parte teórica: sólo el enunciado. Parte de problemas: enunciado, formulario (una hoja A4) y calculadora. Entrega en primer lugar del resultado de la prueba escrita teórica y al final entrega de la parte de problemas. Nota de la prueba: 0.2 x nota teoría x nota problemas. El peso de esta prueba está indicado en el apartado correspondiente al sistema de calificación. Al finalizar la actividad, el/la estudiante debe ser capaz de: Conocer, entender y aplicar los conceptos estudiados en las sesiones teóricas y de problemas impartidas hasta el momento. Sistema de calificación - Primera prueba realizada durante el curso (40%). - Prueba realizada a final de curso (40%). - Realización de prácticas de laboratorio (20%). Normas de realización de las actividades Las pruebas escritas son presenciales e individuales. - En las clases de problemas y/o en las prácticas de laboratorio se valorará, en su caso, el trabajo previo junto con la presentación de resultados de la actividad. Bibliografía Básica: Fraile Mora, Jesús. Máquinas eléctricas. 6ª ed. Madrid: McGraw-Hill, ISBN Chapman, Stephen J. Máquinas Eléctricas. 4ª Ed. México: McGraw-Hill, ISBN Gómez Alos, M. ; Bachiller Soler, A. ; Ortega Gómez, G. Problemas resueltos de máquinas eléctricas. 2ª ed. Madrid: Paraninfo, ISBN Fraile Mora, J. ; Fraile Aradanuy, J. Problemas de máquinas eléctricas. 2a ed. Madrid: Garceta, ISBN / 9