Planificación Anual Asignatura Máquinas Eléctricas II Año 2017

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1 DOCENTE RESPONSABLE Nombre y Apellido Carlos Javier Verucchi Planificación Anual Asignatura Máquinas Eléctricas II Año 2017 Categoría Docente Profesor Asociado MARCO DE REFERENCIA Asignatura Máquinas Eléctricas II Código: E15.0 Plan de estudios Ingeniería Electromecánica Ord.C.S.Nº 2395/04 (1) Ubicación en el Plan 4º año, 1º cuatrimestre (1) Duración (1) cuatrimestral Carácter obligatorio Carga horaria 90 h Experimental 25 h Problemas ingeniería 20 h Proyecto - diseño 0 h Práctica sup. 0h Asignaturas Cursadas (E4.0) Medidas Eléctr y Electrónicas; (E14.0) Máq. Eléctricas I correlativas (1) Aprobadas Nº de finales adeudados menor a 10 Otras cond. para cursar (X5.2) Seminario de Introd a la Ing. Electromecánica.; (X1.1) Idioma; (X2.2) Curso de Com. Tecnicas Contenidos mínimos (1) Máquinas Sincrónicas. Tipos y principio de funcionamiento como motor y generador. Características en vacío, carga, cortocircuito. Pérdidas y rendimiento. Arranque. Ensayos y conexión. Máquinas asincrónicas. Principios, ecuaciones, funcionamiento en vacío y cortocircuito. Ensayos. Tipos. Métodos de arranque. Máquinas Especiales. Aplicaciones y selección. Depto. responsable Ingeniería Electromecánica Área Eléctrica Nº estimado de alumno 0 OBJETIVOS Se persigue como objetivo el desarrollo de habilidades conceptuales que permitan la comprensión y el análisis de las máquinas eléctricas en general. Al mismo tiempo, durante el curso, los estudiantes deberán incorporar herramientas que les permitan resolver problemas de ingeniería relacionados con el funcionamiento de motores y de generadores eléctricos de corriente alterna y poner en práctica los ensayos normalizados que se efectúan en este tipo de máquinas, extrayendo de ellos las características de funcionamiento en cada caso. Se pondrá atención en vincular el desarrollo de cada tema con las problemáticas que se presentan en nuestro país y con el desarrollo industrial alcanzado. Se pondrá énfasis en la importancia de los aspectos ambientales relacionados con cada temática estudiada. APORTE A LA FORMACIÓN BÁSICA Y/O PROFESIONAL Los Ingenieros Electromecánicos deben conocer a fondo el funcionamiento de las máquinas eléctricas con el fin de poder seleccionar una máquina para una aplicación dada, detectar y corregir anomalías en su funcionamiento, evaluar alternativas para la aplicación de máquinas rotativas de velocidad variable. DESARROLLO Actividades y estrategias didácticas Se desarrollarán los temas desde una perspectiva teórica, complementado cada caso con la resolución de problemas prácticos y con el análisis de situaciones particulares. Se atenderán permanentemente las consultas de los estudiantes y se promoverá la discusión en cada tema. Se asignarán clases especiales para la atención de consultas y para el desarrollo de trabajos prácticos de laboratorio. Como complemento de lo anterior se desarrollará una tarea grupal vinculada a problemáticas vinculadas con la asignatura. Cada año será definido un conjunto de problemas a través de los cuales, los estudiantes, divididos en grupos reducidos, deberán poner en práctica los conocimientos teórico-prácticos desarrollados combinándolos con conocimientos de otras asignaturas. Estos ejercicios tienen como propósito desarrollar habilidades para el trabajo en grupo, incentivar la creatividad para proponer soluciones alternativas, desarrollar habilidades para la redacción de informes técnicos y para presentar y defender en forma oral ante pares un proyecto determinado. Respecto a las actividades de formacion experimental, se detalla a continuacion el listado de practicos de laboratorio a desarrollarse durante el curso: 1.- Ensayo en vacío y con rotor bloqueado del motor de inducción trifásico. 2.- Ensayo de carga del motor de inducción trifásico. 3.- Ensayo de motor de inducción monofásico, características de arranque. 4.- Ensayo de vacío y de cortocircuito de la máquina sincrónica. 5.- Determinación del triángulo de Potier en máquinas sincrónicas. 6.- Ensayo de carga de generador sincrónico. Página 1 de 5

2 7.- Puesta en paralelo con la red del generador sincrónico. Recursos didácticos Retroproyector en algunas clases, laboratorio, máquinas especialmente preparadas con fines didácticos Evaluación de los alumnos Estrategia de evaluación Se evaluarán las habilidades para explicar los principios de funcionamiento de las máquinas estudiadas, la resolución de ejercicios prácticos, la capacidad para la ejecución de ensayos en el laboratorio y para la redacción de los infomes técnicos que surjan de cada uno de ellos. La evaluación se desarrollará en forma continuada a lo largo de todo el cuatrimestre a través de evaluaciones parciales y entrega de tareas. Por cada unidad se tomará una evaluación práctica y se solicitará la entrega de informes de tareas individuales y grupales. Se estima aproximadamente un máximo de 8 evaluaciones entre las dos modalidades. Las evaluaciones se aprueban con 55 puntos y para aprobar el cursado de la asignatura se dewben aprobar el 80 % de las mismas. En caso de no alcanzarse ese porcentaje de evaluaciones aprobadas, los estudiantes podrán acceder a un examen recuperatorio en las temáticas que los docentes determinen. Examen libre S Justificación Evaluación del desarrollo de la asignatura Mediante la encuesta a alumnos que la Unidad Académica implementa. Cronograma Semana Tema / Actividades 1 Capítulo 1 Teoría 2 Capítulo 1 Teoría y Práctica 3 Capítulo 2 Teoría 4 Capítulo 2 Teoría y Práctica 5 Capítulo 3 Teoría y práctica - Laboratorio 1 6 Capítulos 2 y 3: Práctica. Consultas generales. Laboratorio 2 y 3 7 Capítulo 4 Teoría 8 Capítulo 4 Teoría 9 Capítulo 4 Teoría y Práctica - Laboratorio 4 10 Capítulo 5 Teoría 11 Capítulo 5 Teoría y Práctica - Laboratorio 5 12 Capítulo 6 Teoría 13 Capítulo 6 Teoría y Práctica - Laboratorio 6 14 Consultas y entrega de informes de laboratorio 15 Recuperatorio Recursos Docentes de la asignatura Nombre y apellido Función docente Carlos Verucchi / Fernando Benger Responsable de teoría y práctica Recursos materiales Software, sitios interesantes de Internet Principales equipos o instrumentos Máquinas de corriente conticua y alterna Trasnformadores Fuentes de alimentación Cargas variables Instrumentos de medición Espacio en el que se desarrollan las actividades Aula X Laboratorio X Gabinete de computación Campo Otros Página 2 de 5

3 OTROS DATOS Cursada intensiva Cursada cuatrimestre contrapuesto N N Página 3 de 5

4 Programa Analítico Asignatura Máquinas Eléctricas II (E15.0) Departamento responsable Plan de estudios Ingeniería Electromecánica Ingeniería Electromecánica 2004 Área Eléctrica Programa Analítico de la Asignatura - Año 2017 Capítulo 1. Introducción a las máquinas de corriente alterna. Fuerza magnetomotriz en devanados distribuidos. Campos magnéticos pulsantes y giratorios. Espectro de frecuencias de la fuerza magnetomotriz obtenida en devanados trifásicos. Voltajes generados. Factores de devanado. Flujos de dispersión. Saturación magnética. Capítulo 2. Máquinas polifásicas de inducción. Principios de funcionamiento. Modelo matemático de la máquina de inducción. La máquina de inducción como un transformador. Circuito equivalente. Diagrama fasorial. Desarrollo de ecuaciones para el torque eléctrico. Característica torque velocidad de la máquina de inducción. Funcionamiento como motor, generador y freno. Ensayos característicos y determinación de los parámetros del circuito equivalente. Principios basios de operacion, instalacion y mantenimiento de motores de induccion. Capítulo 3. La máquina de inducción en régimen dinámico. Características de arranque. Efectos de la resistencia del rotor. Motores con rotor bobinado. Motores con doble jaula y barras profundas. Transitorios eléctricos en máquinas de inducción. Diferentes métodos de arranque. Regulación de la velocidad en motores de inducción. Capítulo 4. Motores de potencia fraccionaria. Motores monofásicos de inducción. Principio de funcionamiento. Teoría de los dos campos rotantes. Comportamiento en el arranque. Métodos de arranque. Circuito equivalente. Motores universales. Capítulo 5. Máquinas Sincrónicas en estado estacionario. Introducción a las máquinas sincrónicas polifásicas. Inductancias en máquinas sincrónicas. Modelo matemático de la máquina. Circuito equivalente. Diagramas fasoriales. Características de circuito abierto y cortocircuito. Torque y potencia de las máquinas sincrónicas. Funcionamiento como motor y generador. Funcionamiento ante diferentes niveles de excitación. Máquinas sincrónicas de polos salientes. Teoría de las dos reacciones. Curvas características de las máquinas sincrónicas. Conexión en paralelo de generadores. Capítulo 6. Máquinas sincrónicas en estado transitorio. Análisis de un cortocircuito trifásico repentino. Dinámica de máquinas sincrónicas. Bibliografía Básica [1] A. E. Fitzgerald, C. Kingsley, S. D. Umans, "Máquinas Eléctricas" 5ta. Edición, McGraw-Hill, México [2] C. B. Gray, "Máquinas Eléctricas y Sistemas Accionadores", Alfaomega, México [3] I. L. Kosow, "Máquinas Eléctricas y Transformadores", 2da. Edición, Prentice-Hall Hispanoamericana, México, [4] S. J. Chapman, "Máquinas Eléctricas", 2da. Edición, McGraw-Hill, México, Bibliografía de Consulta [5] M. P. Kostenko, L. M. Pietrovsky, "Máquinas eléctricas", Ed. Mir. Tomo II [6] M. L. Liwschitz-Garik, C. Whipple, "Máquinas de Corriente Alterna", C.E.C.S.A. México 1984 [7] Cortés Cherta, Manuel: Curso moderno de máquinas eléctricas rotativas. Tomos I, II, III y IV [8] Corrales Martín, Juan: Cálculo modular de máquinas eléctricas. Marcombo [9] Ellison, A. J: Conversión electromecánica de la energía. Librería de las Naciones [10] Lobosco, Orlando y otros: Selección y aplicación de motores eléctricos. Marcombo. Siemens [11] Sobrevila, Marcelo A: Máquinas Eléctricas. Escuela Naval Militar [12] Palacios Bregel, José: Prácticas de laboratorio de máquinas eléctricas. Paraninfo [13] Corrales Martín, Juan: Cálculo industrial de máquinas eléctricas. Ediciones técnicas DANAE Revistas [14] "Revista Electrotécnica". Asociación Electrotécnica Argentina. Buenos Aires. [15] "Energy Conversion". (IEEE). Página 4 de 5

5 Docente Responsable Nombre y Apellido Carlos Javier Verucchi Dirección de Departamento Secretaría Académica Página 5 de 5