Planificaciones 6506 - Máquinas Eléctricas Docente responsable: RUIZ IGNACIO MANUEL 1 de 7

6506 - Máquinas Eléctricas
PLANIFICACIONES
Planificaciones
6506 - Máquinas Eléctricas
Docente responsable: RUIZ IGNACIO MANUEL
1 de 7
Actualización: 1ºC/2016
6506 - Máquinas Eléctricas
PLANIFICACIONES
Actualización: 1ºC/2016
OBJETIVOS
(Ing. Mecánica)
La materia brinda conocimientos teóricos y prácticos fundamentales sobre máquinas eléctricas en sus
distintos aspectos: constructivos, funcionales y de aplicación, incluyendo selección y regulación de las mismas,
más lo relativo a instalación y equipos de comando.
Forma parte de los conocimientos básicos que debe poseer un Ingeniero Mecánico, por su relación con
accionamientos eléctricos, para un eficiente desempeño profesional.
Para su cabal comprensión se requieren conocimientos sobre circuitos eléctricos (Electrotecnia General) y
poseer la formación básica que dan materias como Análisis Matemático, Física, Mecánica, Termodinámica,
etc.
(Ing. Electrónica)
La materia brinda conocimientos teóricos y prácticos fundamentales sobre máquinas eléctricas en sus
distintos aspectos: constructivos, funcionales y de aplicación, incluyendo selección y regulación de las mismas.
Forma parte de los conocimientos básicos que debe poseer un Ingeniero Electrónico, por su relación con
equipos de control para motores y generadores, para un eficiente desempeño profesional.
Para su cabal comprensión se requieren conocimientos sobre circuitos eléctricos (Análisis de Circuitos) y
poseer la formación básica que dan materias como Análisis Matemático, Física, Mecánica, Termodinámica,
etc.
CONTENIDOS MÍNIMOS
-
PROGRAMA SINTÉTICO
Programa Sintético
Para Ingeniería Mecánica.
Trata de la conversion de energia, leyes y ecuaciones fundamentales y su aplicación a las máquinas eléctricas
tales como:
a) Maquinas de corriente continua, generadores y motores, principios de funcionamiento y aplicaciones.
b) Transformadores trifásicos.
c) Máquinas de corriente alterna, asincrónicas mono y trifásicas y sincrónicas, principios de funcionamiento y
aplicaciones.
Por otra parte se trata el calentamiento y enfriamiento de las maquinas electricas:y de los ensayos
Se incluyen las instalaciones electricas industriales los aparatos de maniobra y proteccion y el criterio para su
dimensionamiento
Para Ingeniería Electrónica.
Se tratan los circuitos magneticos, las perdidas en el hierro y la conversion de energia, además las
máquinas ce corriente contínua, los transformadores mono y trifásicos y los circuitos trifásicos.
PROGRAMA ANALÍTICO
Programa Analítico
Para Ingeniería Mecánica.
1. CONVERSION DE ENERGIA: Transductores, leyes generales, ecuaciones fundamentales. Máquinas
eléctricas: aspectos generales distintos tipos, pérdidas.
2. MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA: Principio de funcionamiento, partes constitutivas, fuerza
electromotriz generada y par, reacción de inducido. Devanados. Conmutación. Arrollamientos de compensación.
Formas constructivas.
3. GENERADOR DE CORRIENTE CONTINUA: Curvas características para las distintas formas de excitación.
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Aplicaciones. Motor de corriente continua: curvas características para los distintas formas de excitación.
Aplicaciones. Regulación de velocidad Frenado, distintas formas. Grupo Ward-Leonard y equipos electrónicos.
4. TRANSFORMADORES TRIFASICOS: Distintos tipos de núcleos, relaciones de tensiones y corrientes para
las distintas conexiones (Y,D,Z). Funcionamiento en paralelo. Aplicaciones, ventajas y desventajas de cada
conexión.
5. CAMPOS EN MAQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA: Giratorio y pulsante, su obtención. Devanados.
Máquinas de corriente alterna: principios de funcionamiento, distintas formas contructivas.
6. MAQUINA ASINCRONICA TRIFASICA: Circuito equivalente, ecuaciones de potencia y par. Curvas
características, diagrama circular. Arranque con limitación de corriente. Regulación de velocidad, equipos
electrónicos. Frenado. Motor asincrónico monofásico: principio de funcionamiento, arranque, curvas
características. Aplicaciones de los motores asincrónicos.
7. MAQUINA SINCRONICA: Funcionamiento independiente, curvas características. Diagramas fasoriales.
Generador sincrónico: funcionamiento acoplado a una red de potencia infinita, sincronización, regulación de las
potencias activa y reactiva. Motor sincrónico: arranque, curvas V, compensación de factor de potencia.
Aplicaciones de las máquinas sincrónicas, como motor y generador.
8. CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO DE LAS MAQUINAS ELECTRICAS: Curvas. Aislantes. Servicios.
Selección de motores: condiciones de la carga, curvas típicas de carga, condiciones del medio ambiente,
distintas protecciones. Aceleración de motores: cálculo del tiempo de aceleración. Ensayos de máquinas
eléctricas: directos, indirectos y de oposición, ventajas e inconvenientes de cada uno.
9. INSTALACIONES ELECTRICAS INDUSTRIALES: Cargas, distintos tipos, corrientes nominales y de
sobrecarga. Corrientes de cortocircuito: su cálculo, efectos térmicos y electrodinámicos sobre las
instalaciones. Cables: distintos tipos, su selección, distintas formas de instalación. Canalizaciones para cables:
distintos tipos, condiciones del medio ambiente. Conductos de barras. Puesta a tierra: su objeto, resistencia de
puesta a tierra, distintos tipos.
10. APARATOS DE MANIOBRA Y PROTECCION: Interruptores, seccionadores, contactores, fusibles.
Características de cada uno y aplicaciones. Dispositivos de comando: botoneras, relés, contactos límites,
sensores. Fuentes para circuitos de comando. Circuitos típicos de potencia y comando para motores de CC y
CA, arranque-parada, local y remoto, inversión de marcha, frenado, resistencias robóticas, arranque con tensión
reducida, con contactos límites, presóstatos y flotantes.
Para Ingeniería Electrónica.
1.CIRCUITOS MAGNETICOS Y PERDIDAS EN EL HIERRO: Definiciones generales. Ley de Ampere. Ley de
Hopkinson. Lazo de histéresis. Característica magnética. Permeabilidad. Comportamiento del circuito
magnético con excitaciones de C.C. y C.A. Pérdidas en los medios que rodean a los conductores: por
histéresis y por corrientes parásitas. Cifra de pérdidas.
2. CONVERSION DE ENERGIA: Transductores, leyes generales, ecuaciones fundamentales. Máquinas
eléctricas: aspectos generales distintos tipos, pérdidas.
3. MAQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA: Principio de funcionamiento, partes constitutivas, fuerza
electromotriz generada y par, reacción de inducido. Devanados. Conmutación. Arrollamientos de compensación.
Formas constructivas. Generador: Curvas características para las distintas formas de excitación. Aplicaciones.
Motor: curvas características para las distintas formas de excitación. Arranque. Formas de regular la velocidad.
Grupo Ward-Leonard. Equipos electrónicos. Frenado. Aplicaciones.
4. TRANSFORMADOR MONOFASICO: Partes constitutivas. Transformador ideal y real. Circuito equivalente.
Fasoriales en vacío, cortocircuito y carga. Regulación. Diagrama de Kapp. Rendimiento. Paralelo de
transformadores. Transformador de medida: De tensión y de corriente. Características y precauciones.
Autotransformador: Reductor y elevador. Fijos y variables. Potencia de diseño y pasante. Ventajas y
desventajas.
5. CIRCUITOS EN CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA: Sistemas trifásicos. Generación. Cargas equilibradas
y desequilibradas. Conexión en estrella con y sin neutro. Conexión en triángulo. Cálculo de tensiones y
corrientes. Potencia trifásica. Medición por el método de Aron.
6. TRANSFORMADOR TRIFASICO: Tipos de núcleos. Relaciones de tensiones y corrientes para las distintas
conexiones (estrella y triángulo).
7. MAQUINA ASINCRONICA: Campos en máquinas de C.A.: pulsantes y giratorios, su obtención. Motor
trifásico: Principio de funcionamiento. Formas constructivas. Ecuaciones de potencia y par. Curvas
características. Sistemas de arranque. Formas de regular la velocidad. Tipos de frenado. Diagrama circular.
Aplicaciones. Motor monofásico: Principio de funcionamiento. Tipos de arranque. Curvas características.
Fasoriales. Aplicaciones.
8. MAQUINA SINCRONICA: Generador: Funcionamiento independiente y acoplado a la red. Sincronización con
la red. Regulación de las potencias activa y reactiva. Motor: Arranque. Curvas en "V". Compensación del factor
de potencia. Aplicaciones. Motor de reluctancia y de histéresis.
9. CALENTAMIENTO DE MAQUINAS ELECTRICAS. SELECCION DE MOTORES: Calentamiento y
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enfriamiento: Ecuaciones fundamentales. Curvas. Aislantes. Servicios. Selección de motores: Condiciones de la
carga: curvas típicas. Condiciones del medio ambiente, protecciones. Aceleración de motores: cálculo del
tiempo de aceleración. Ensayos de máquinas eléctricas: directos, indirectos y de oposición.
10. MAQUINAS ESPECIALES: Motores bifásicos de control. Taquímetros de C.A. Sistemas sincrónicos: Eje
eléctrico. Motor paso a paso. Regulación electrónica de la velocidad.
BIBLIOGRAFÍA
"Circuitos Eléctricos y Magnéticos", E. Spinadel. - "Electrotecnia General y Aplicada", Moeller y Werr, tomos I
(Circuitos) y II (Máquinas de CC y CA). - "Máquinas de C.C. y C.A.", M. Liwschitz, Garik y C.c. Whipple, 2
tomos. - "máquinas Eléctricas ", G.J. Thaler y M.L. Wilcox (Parcial). - "Máquinas Eléctricas", Langsdorf, 2
tomos. - "Maquinas Eléctricas y sus Aplicaciones", J. Hindmarsh. - "Funcionamiento y Empleo de las
Máquinas Eléctricas". J. Thurin. - "Teoría y Análisis de las Máquinas Eléctricas", A.E. Fitzgerald, C.
Kingsley y A. Kusko. - "Máquinas Eléctricas ", Sanjurjo. - "Conversión de Energía", Gourishankar.
RÉGIMEN DE CURSADA
Metodología de enseñanza
Estudio individual del tema del día con apuntes de Cátedra o bibliografía adecuada.
- Clase teórica-práctica (3 horas): dedicada a la fundamentación conceptual. De conjunto. Realización de
problemas destinada a complementar la aplicación y cuantificación. Grupal y obligatoria.
- Clase práctica (3 horas): para la preparación y realización de ensayos de laboratorio sobre las máquinas
eléctricas. Grupal y obligatoria.
- Clases de consulta: no obligatorias
Modalidad de Evaluación Parcial
a) Por curso regular. Para alumnos que cumplan las condiciones de regularidad y asistencia exigidos por la
Facultad. Durante el curso se hará una evaluación conceptual continua de cada alumno y se tomarán dos
evaluaciones parciales, de las cuales habrá dos oportuidades de recuperación, debiéndose aprobar la primera
para rendir la segunda, que será integradora.
b) Por excepción. Para alumnos que cumplan las exigencias decorrelatividades, pero que no encuadren en el
caso anterior. Debiéndose rendir a satisfacción el ensayo de laboratorio y el exámen escrito y oral de carácter
teórico-prático sobre los temas de la materia
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CALENDARIO DE CLASES
Semana
Temas de
teoría
Resolución
de problemas
Laboratorio
Otro tipo
Fecha entrega
Informe TP
<1>
15/08 al 20/08
Reactor en
aire y con
núcleo.
Modelos,
parámetros.
Problemas de
Circuitos
trifásicos.
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
<2>
22/08 al 27/08
Transformado
res, formas
constructivas.
Transf. ideal
y real,
circuitos
equivalentes.
Problemas de
transformador
es.
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
<3>
29/08 al 03/09
Transformado
r en carga.
Transf.
trifásicos.
Formas
constructivas,
grupos de
conexión.
Problemas de
transformador
es.
<4>
05/09 al 10/09
Campo
Problemas de
giratorio,
transformador
principio de
es.
funcionamient
o de
Máquina
Asincrónica
Trifásica.
Características
y
aplicaciones.
<5>
12/09 al 17/09
M.A.T.:
Circuito
equivalente,p
otencias y
cupla.
Problemas de
transformador
es
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
<6>
19/09 al 24/09
M.A.T.:
puesta en
marcha y
control de la
velocidad.
Problemas de
M.A.T.
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
<7>
26/09 al 01/10
Máquina
sincrónica:
descripción,
Aplicaciones.
Funcionamien
to como
generador y
motor.
Problemas de
Asincrónico.
<8>
03/10 al 08/10
Máquina
Sincrónica
sistema de
excitación,
refrigeració.
Máquinas
de imanes
permanentes.
<9>
10/10 al 15/10
Máquina de
Corriente
Continua:
principos de
funcionamient
o.
Problemas de
máquina
sincrónica.
<10>
17/10 al 22/10
PARCIAL
Problemas de
máquina
sincrónica.
Preparación
T.P.Nº1
Transformador
Bibliografía
básica
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
T.P.Nº1:
Transformadores
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
Preparación
T.P.Nº2:Motor
Asincrónico
Entrega TP1
T.P.Nº2:
Motor Asincrónico
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
Entrega TP2
5 de 7
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
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PLANIFICACIONES
Semana
Temas de
teoría
Resolución
de problemas
<11>
24/10 al 29/10
Máquinas
rotativas:
pérdidas,
aislación y
calentamiento
.
Protecciones
mecánicas.
<12>
31/10 al 05/11
Motores de
inducción
monofásicos
y bifásicos.
Servomotores
.
Problemas de
Máq.de C.C.
<13>
07/11 al 12/11
1º
Recuperatorio
Problemas de
Máq.de C.C.
<14>
14/11 al 19/11
Motores de
reluctancia,
de histéresis
y por pasos.
<15>
21/11 al 26/11
Instalaciones
eléctricas de
BT:
Reglamentos.
Elementos
de Maniobra
y Protección.
Dimensionami
ento de
conductores
y de
conductos.
<16>
28/11 al 03/12
2ºRecuperator
io.
Laboratorio
Actualización: 1ºC/2016
Otro tipo
Fecha entrega
Informe TP
Preparación
T.P.Nº 3
Máquina
Sincrónica
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
T.P.Nº3:
Máquina Sincrónica
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
Entrega TP3
Preparación
TP Nº 4
Máquina de
Corriente
Continua
Ing.Rodríguez
Tarrío "Apunte
de
Instalaciones
Eléctricas"
Editorial
Sigma.
AEA:
Reglamentació
n para la
ejecución de
Instalaciones
Eléctricas en
Inmuebles.
Problemas de
Máquina de
Corriente
Continua
6 de 7
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
Sanjurjo
"Máquinas
Eléctricas"
Apuntes de
Clase.
T.P.Nº4:
Máquina de Corriente Continua
CONSULTAS
Bibliografía
básica
Entrega TP4
Ing.Rodríguez
Tarrío "Apunte
de
Instalaciones
Eléctricas"
Ing.Rodríguez
Tarrío "Apunte
de
Instalaciones
Eléctricas"
Editorial
Sigma.
AEA:
Reglamentació
n para la
ejecución de
Instalaciones
Eléctricas en
Inmuebles.
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CALENDARIO DE EVALUACIONES
Evaluación Parcial
Oportunidad
Semana
Fecha
Hora
Aula
1º
10
12/05
18:30
E3
2º
13
02/06
18:30
E3
3º
16
24/06
18:30
E3
4º
Otras observaciones
La 3ª oportunidad sera en la semana 17 (del 07/07 al 12/07) que no puede cargarse en sistema.
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