Departamento de Energía Fecha de aprobación: 7 enero 2011 PROGRAMA ANALÍTICO Nivel Licenciatura Unidad de enseñanza-aprendizaje Clave 113141 INGENIERÍA ELÉCTRICA Horas teoría 6.0 Horas práctica 0.0 Seriación: 112401 Y 112405 Créditos 12 A C E E E F M M Q m n n e e u c g b é e d c t e e C c c u á a n n e o t t c s n n m r r a t u c e t p o r c r a a a u c n a g t a a u a a c c c a a a o e n n OBLIGATORIA Tronco General Tronco Básico Profesional Área de Concentración OPTATIVA General de Área de Concentración Otros TRIMESTRE Observaciones X X
OBJETIVOS: Que el alumno adquiera el conocimiento de los principios de operación del equipo eléctrico utilizado en las industrias, para la conversión de la energía eléctrica en calor, movimiento, luz, etc. Así como sus características de operación, para que sea capaz de realizar proyectos que impliquen la selección de equipo motriz y de alumbrado, así como la instalación eléctrica correspondiente. CONTENIDO SINTÉTICO: I.- Descripción de un sistema de generación, transmisión y utilización de energía eléctrica. 2.-Requisitos de las instalaciones eléctricas. 3.-Servicios y equipo eléctricos. 4.-Proyecto y cálculo de instalaciones sencillas.
TEMA 1. Descripción de un sistema de generación, transmisión y utilización de energía eléctrica 4' Que el alumno: Entender los conceptos básicos de circuitos eléctricos monofásicos y trifásicos y aplicarlos a casos concretos de la industria. Identificar las diferentes conexiones en sistemas trifásicos y las relaciones entre voltajes y corrientes de línea y de fase. Conocer los diferentes métodos de medición de potencia y como se genera una fuerza electromotriz trifásica. Distinguir entre un sistema equilibrado y un sistema desequilibrado en un circuito eléctrico trifásico. 1,2 7.0 Exposición en pizarrón con apoyo audiovisual. 1.1 Corriente y voltaje eléctrico. 1.2 Generación de una fuerza electromotriz senoidal. 1.3 Circuitos serie de corriente alterna. Impedancia. 1.4 Circuitos paralelo de corriente alterna. Admitancia. 1.5 Potencia en circuitos de corriente alterna. 1.6 Generación de una fuerza electromotriz trifásica. 1.7 Cargas conectadas en delta y estrella.
TEMA 2. Requisitos de instalaciones eléctricas ( on( cey los requisitos para llevar a cabo un proyecto de instalación eléctrica básica residencial, industrial, comercial o ambas. 6,7,8 3.0 2.1 Objetivos de una instalación. 2.2 Clasificación de instalaciones eléctricas. 2.3 Vida de una instalación eléctrica.
TEMA 3. Servicios y equipo eléctricos TEMA 3.1 Factores de calidad de servicio y elementos de control en una instalación eléctrica identificar los diferentes factores de gran importancia que intervienen en una instalación eléctrica para asegurar la continuidad de servicio. 3.1.1 Factores de calidad de servicio. 3.1.2 Interruptores. 3.1.3 Arrancador. 3.1.4 Tableros. 3.1.5 Estaciones o puntos de control 3.1.6 Salidas para alumbrado y contactos. 3.1.7 Plantas de Emergencia. 3.1.8 Simbología. 6,7,8 6.0
TEMA 3.2 El transformador eléctrico Entender lo que es un circuito magnético, para que sirve, las relaciones que rigen su funcionamiento y la importancia de su aplicación a las máquinas eléctricas estáticas y rotatorias. Comprender que es un transformador, su constitución, y para que se utiliza. Saber que tipo de pruebas se llevan a cabo sobre el transformador y cuál es su objetivo. Comprender que es la regulación de voltaje y la eficiencia del transformador trabajando con cargas resistivas, inductivas y capacitivas. Estar capacitado para saber conectar transformadores monofásicos y trifásicos. 3,4, 5 12.0 3.2.1 Teoría de operación del transformador. 3.2.2 Circuito equivalente y diagrama vectorial del transformador. 3.2.3 Pruebas de circuito abierto y corto circuito. 3.2.4 Regulación y eficiencia del transformador. 3.2.5 Conexión de transformadores monofásicos. 3.2.6 Conexión de transformadores trifásicos.
TEMA 3.3 El motor de inducción Entender que es una máquina de inducción, como está constituida, los tipos de máquinas y su principio básico de funcionamiento. Estar capacitado para determinar las ecuaciones de funcionamiento de la máquina de inducción (voltaje, corriente, potencia y par motor) bajo distintos regímenes (vacio, carga y rotor bloqueado), y los circuitos eléctricos equivalentes. Aprender a trazar los diagramas vectoriales según el tipo de régimen de funcionamiento y determinar la eficiencia según el tipo de carga. Entender el funcionamiento de la máquina de inducción monofásica y sus características de funcionamiento. 3,4,5 8.0 Exposición en pizarrón con apoyo audiovisual. 3.3.1 Principio de funcionamiento del motor de inducción trifásico. 3.3.2 Circuito equivalente y diagrama vectorial del motor de inducción. 3.3.3 Pruebas de vacío y de rotor bloqueado. 3.3.4 Análisis de la potencia y el par motor. 3.3.5 Eficiencia y regulación del motor de inducción. 3.3.6 Motores monofásicos de inducción.
TEMA 3.4 La máquina síncrona Conocer que es el voltaje inducido, así como las ecuaciones de funcionamiento de la máquina, bajo diferentes regímenes (vacio, cortocircuito y con carga), estableciendo los circuitos equivalentes y los diagramas vectoriales correspondientes. Poder trazar las curvas que caracterizan cada uno de los regímenes y determine los parámetros correspondientes. Conocer la relación que permite calcular la regulación de voltaje al funcionar como generador (alternador) bajo condiciones de carga. Determinar el balance de potencia. el par desarrollado y la eficiencia operando como generador. Entender el funcionamiento de la máquina síncrona como motor y su importancia bajo este régimen. 3,4,5 6.0 Exposición en pizarrón con apoyo audiovisual. 3.4.1 Voltaje inducido en una máquina síncrona. 3.4.2 Circuito equivalente y diagrama vectorial del generador síncrono. 3.4.3 Características de circuito abierto y cortocircuito. 3.4.4 Regulación del generador síncrono. 3.4.5 Potencia, par y eficiencia del generador síncrono. 3.4.6 Circuito equivalente y diagrama vectorial del motor síncrono. 3.4.7 Potencia, par y eficiencia del motor síncrono.
TEMA 3.5 La máquina de corriente directa Conocer la relación de voltaje inducido en una máquina de Corriente Directa (CD). Entender como está constituido y como funciona el conmutador en las máquinas de CD. Comprender el funcionamiento de la máquina de CD operando como motor bajo diferentes tipos de excitación y como se lleva a cabo la regulación de su velocidad en cada caso de excitación haciendo referencia a algunas de sus aplicaciones industriales. 3.5.1 'Voltaje inducido en una máquina de CD. 3.5.2 Acción del conmutador. 3.5.3 Excitación de campo de una máquina de C.D. 3.5.4 El motor de CD. 3.5.5 Regulación de velocidad de motores de CD. 3,4,5 6.0 Exposición en pizarrón con apoyo audiovisual.
TEMA 4. Proyecto y cálculo de instalaciones eléctricas sencillas OBJETIVOS ESPECÍFICOS Establecer los conocimientos básicos de las instalaciones eléctricas para su aplicación en un proyecto de instalaciones industriales. 4.1 Definición y clasificación de instalaciones eléctricas. 4.2 Selección de conductores y canalizaciones. 4.3 Principios básicos de iluminación y cálculo. 4.4 Protección contra sobrecorrientes y puesta a tierra. 4.5 Análisis y estimación de la carga. 4.6 Instalación de motores eléctricos. 4.7 Realización de un proyecto de instalación eléctrica básico. 5,6,13 12.0 Exposición en pizarrón con apoyo audiovisual. Se recomienda que los equipos de dos personas desarrollen el proyecto de una instalación industrial pequeña en forma paralela a la exposición del tema.
MODALIDADES DE CONDUCCIÓN DEL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Exposición tradicional con el apoyo de medios audiovisuales. INFORMACIÓN ADICIONAL MODALIDADES DE EVALUACIÓN La evaluación del curso será con tres evaluaciones periódicas. INFORMACIÓN ADICIONAL
BIBLIOGRAFÍA NECESARIA O RECOMENDABLE Será sugerida por el profesor. BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL 1. W. Hayt, J.Kemmerly. R. Martín. "Análisis de Circuitos de ingeniería". Ed. Mc Graw-Hill, México 2001. 2. R. Boylestad. "Análisis Introductorio de Circuitos" Ed. Trillas, México 1995. 3. Si. Chapman. "Máquinas Eléctricas". Ed. Mc Graw-Hill., México 1998. 4. A. Fitzgerald., Ch. Kingsley y S.D. Umans. "Máquinas Eléctricas Ed. Mc Graw-Hill, México 2000. 5. I. Mc Pherson. "introducción a las Máquinas Eléctricas y Transformadores Ed. Limosa, México 1987. 6. G. Enríquez Harper. "El ABC de las Instalaciones Eléctricas Industriales" Ed. Limusa, México 1987. 7. Secretaría de Energía. "Norma de Instalaciones Eléctricas". NOM-SEDE-2005. 8. N. Bratu, E. Campero. "Instalaciones - Eléctricas" Conceptos Básicos y Diseño. 9. M. Nahvi, Edminister. "Circuitos Eléctricos en Ingeniería". Ed. Mc Graw-Hill, México 1998. 10. S. Nasar. "Máquinas Eléctricas". Ed. Mc Graw-Hill, México 1978. 11. Becerril L. Diego Onesimo. "Instalaciones Eléctricas Prácticas". 12 3 edición, México 2007. 12. Condumex Cables "Manual Técnico de Instalaciones Eléctricas en Baja Tensión". Ed. Grupo Condumex. 3 3 edición, México 2006. 13. Westinghouse "Manual del Alumbrado". 4" ed. Editorial DOSSAT, S.A. Madrid 1989. 14. C Krause, Oley Wasyhczuk, Scout D. Sudhoff "Analysis of Electric Machin.ery and Drive.Systems 2" Edítion. IEEE Press Wiley-Entescience. Este programa analítico fue elaborado por una comisión académica del Departamento de Energía integrada por los profesores V. Ayala A., A.Zekkour Z, D. Becerril A., H. Buitrón S., I. López G. /5," - Air r 0;"hibbh Jefe e Departamen Dr. Rafael Escarela Pérez Visto bueno Director de División Dr. Emilio Sordo Zabay