58525 CONVERSION ELECTROMECANICA

UNIVERSIDAD POPULAR AUTÓNOMA DEL ESTADO DE PUEBLA
PROGRAMA DE ESTUDIOS
ASIGNATURA: CONVERSIÓN ELECTROMECÁNICA
PROGRAMA ACADÉMICO: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
TIPO EDUCATIVO: LICENCIATURA
MODALIDAD: ESCOLARIZADA
SERIACIÓN:
CLAVE DE LA ASIGNATURA:
37002
58525
CICLO: SEXTO SEMESTRE
HORAS
CONDUCIDAS.
HORAS
INDEPENDIENTES
TOTAL DE HORAS
POR SEMESTRE
CRÉDITOS
64
64
128
8
TOTAL DE HORAS CLASE EN EL PERÍODO: 64
OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA.
Proporcionar los conceptos básicos de los motores, así como
eléctrica y viceversa
la conversión de la energía mecánica en
VÍNCULOS DE LA ASIGNATURA CON LOS OBJETIVOS GENERALES DEL CURRÍCULUM.
Esta asignatura corresponde al nivel del tronco profesional de la línea de formación mecánica de un Ingeniero
Electrónico.
PERFIL DOCENTE REQUERIDO.
El docente que impartirá está asignatura deberá ser un profesional superior con conocimientos en
electromecánica o un ingeniero mecánico o mecatrónico y con experiencia en esta área tanto docente como
profesional.
DR. RAFAEL V. RANGEL GONZÁLEZ
23 DE MARZO DE 2004
HOJA:
UNIVERSIDAD POPULAR AUTÓNOMA DEL ESTADO
DE PUEBLA
1
DE
6
ASIGNATURA CONVERSIÓN ELECROMECÁNICA
DEL PROGRAMA ACADÉMICO INGENIERÍA ELECTRÓNICA
HORAS
TEMAS Y SUBTEMAS
OBJETIVOS DE LOS TEMAS
ESTIMADAS
5
1. PRINCIPIOS DE LAS MÁQUINAS
El alumno aprenderá los principios de las
ELÉCTRICAS
máquinas eléctricas
1.1 Las máquinas eléctricas, los
transformadores y la vida cotidiana
1.2 Sistema de unidades
1.3 1.3Movimiento rotacional, ley de
Newton y relaciones de potencia
1.4 El campo magnético
1.5 Ley de Faraday. Voltaje inducido por
un campo magnético, variable en el
tiempo
1.6 Fuerza producida sobre un conductor
1.7 Voltaje inducido en un conductor en
movimiento dentro de un campo
magnético
5
2. TRANSFORMADORES
2.1 Importancia de los transformadores
en la vida moderna
2.2 Tipos de transformadores y formas
constructivas
2.3 El transformador ideal
2.4 Teoría de operación de los
transformadores monofásicos reales
2.5 Circuito equivalente del transformador
2.6 Sistema por unidad
2.7 Regulación de voltaje y rendimiento
del transformador
2.8 Transformadores con derivaciones y
reguladores de voltaje
2.9 El autotransformador
2.10 Transformadores trifásicos
2.11 Transformación trifásica mediante
dos transformadores
2.12 Especificaciones nominales de los
transformadores
2.13 Transformadores de medida
El alumno estudiará los transformadores,
su importancia, los tipos y formas de
transformadores, el autotransformador, las
especificaciones
nominales
de
los
transformadores.
6
3
El alumno tendrá una introducción a la
electrónica de potencia.
INTRODUCCIÓN A LA
ELECTRÓNICA DE POTENCIA
3.1 Componentes utilizados en
electrónica de potencia
3.2 Circuitos rectificadores básicos
HOJA:
6
6
DE
6
3.3 Circuitos de pulsos
3.4 Variación de voltaje mediante el control
de fase en ca
3.5 Control de potencia de cc a cc
3.6 Circuito de ca de frecuencia variable
4 FUNDAMENTOS DE LAS MÁQUINAS
El alumno conocerá los fundamentos de
DE CC
las máquinas de CC
4.1 La máquina lineal. Un ejemplo sencillo
4.2 Una espira giratoria entre dos polo
4.3 Conmutación en una máquina sencilla
de cc con cuatro espiras
4.4 Construcción del inducido y conmutación
en máquinas reales
4.5 de cc
4.6 Problemas de la conmutación en
máquinas reales
4.7 Ecuaciones del voltaje generado y del
par producido en las
4.8 máquinas reales
4.9 Construcción de las máquinas de cc
4.10
Flujo de potencia y pérdidas en
máquinas de cc
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
6
2
6
6.1
6.2
6.3
6.3
6.4
6.5
GENERADORES DE CC
El alumno estudiará los generadores de
Circuito equivalente de un generador CC
de cc
Curva de magnetización de un
generador de cc
Generador con excitación
independiente
Generador con excitación en
derivación
Generador con excitación
compuesta acumulativa
Generador con excitación
compuesta diferencial
Operación en paralelo de
generadores de cc
MOTORES DE CC
Circuito equivalente de un motor de
cc
Motores de cc con excitación
independiente y con excitación en
derivación
Motor de cc de imán permanente
Motor de cc en serie
Motor de cc con excitación
compuesta
Arrancadores de motores de cc
El alumno estudiará los motores de CC
HOJA:
6.6
6.7
3
DE
6
El sistema Ward-Leonard y
controladores de velocidad del
estado sólido
Cálculos de eficiencia en los
motores de cc
6
7. FUNDAMENTOS DE LAS MAQUINAS DE El alumno aprenderá los fundamentos de
CA
las máquinas de CA
7.1
El campo magnético giratorio
7.2
Voltaje inducido en máquinas de ca
7.3
Efectos del paso de bobina en
estatores de máquinas de ca
7.4
Devanados distribuidos en máquinas
de ca
7.5
Par producido en una máquina de ca
7.6
Flujos de potencia en máquinas de
ca
6
8.GENERADORES SINCRONICOS
El alumno estudiará los generadores
8.1
Construcción del generador
sincrónicos.
sincrónico
8.2
Velocidad de rotación del generador
sincrónico
8.3
Voltaje inducido en un generador
sincrónico
8.4
Circuito equivalente del generador
sincrónico
8.5
Diagrama fasorial del generador
sincrónico
8.6
Por y potencia en generadores
sincrónicos
8.7
Medición de los parámetros del
modelo del generador sincrónico
8.8
El generador sincrónico funcionando
aisladamente
6
9.MOTORES SINCRONICOS
9.1
Principios básicos de la operación
del motor
9.2
Operación del motor sincrónico en
régimen permanente
9.3
Arranque de motores sincrónicos
9.4
Generadores sincrónicos y motores
sincrónicos
9.5
Especificaciones nominales de los
motores sincrónicos
El alumno estudiará a los motores
sincrónicos.
HOJA:
4
DE
6
6
10.MOTORES DE INDUCCION
10.1
Construcción del motor de inducción
10.2
Conceptos básicos del motor de
inducción
10.3
Circuito equivalente del motor de
inducción
10.4
Par y potencia en motores de
inducción
10.5
Características par-velocidad del
motor de inducción
10.6
Variaciones de las características
par-velocidad en motores de
inducción
10.7
Tendencias en el diseño de los
motores de inducción
10.8
Arranque de los motores de
inducción
10.9
Control de velocidad de motores de
inducción
10.10 Determinación de las impedancias
del modelo de circuito equivalente
10.11 El generador de inducción
10.12 Convertidores de frecuencia por
inducción
10.13 Especificaciones nominales de los
motores de inducción
6
11.MOTORES MONOFÁSICOS Y DE
El alumno estudiará los motores
PROPOSITO ESPECIAL
monofásicos y de propósito especial
11.1
El motor universal
11.2
Introducción a los motores
monofásicos de inducción
11.3
Arranque de los motores
monofásicos de inducción
11.4
Control de velocidad en los motores
monofásicos de inducción
11.5
Otros tipos de motores
11.6
El circuito equivalente del motor
monofásico de inducción
El alumno conocerá los motores de
inducción, su construcción, el circuito
equivalente, los conceptos par y potencia
en motores de inducción, su arranque,
control de velocidad, sus especificaciones
UNIVERSIDAD POPULAR AUTÓNOMA DEL ESTADO
DE PUEBLA
ASIGNATURA CONVERSIÓN ELECTROMECÁNICA
DEL PROGRAMA ACADÉMICO INGENIERÍA ELECTRÓNICA
HOJA:
5
DE
6
EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE (METODOLOGÍA)
Sugerencias metodológicas:
 Por medio de un método de preguntas y respuestas, dirigido por el maestro, que el alumno
entienda unos conceptos para que intuya otros
 Investigación por parte del alumno, respecto a la aplicación de cada tema a su área de trabajo.
 Formalización de contenidos por parte del docente
 Ejercicios de aplicación
 Tareas
 Elaboración de prácticas en el laboratorio.
 Evaluación continua.
 Talleres de trabajo
 Elaboración de un Proyecto Final
 Trabajo en equipo
 Mapas conceptuales
 Exposición de temas por parte del alumno
BIBLIOGRAFÍA (LIBRO, TÍTULO, AUTOR, EDITORIAL, EDICIÓN)
LIBRO
HIGH VOLTAGE
H. M. RYAN
ENGINEERING AND
TESTING
LIBRO ARTIFICIAL INTELLIGENCE K. WARWICK, A.O. EKWUE
TECHNIQUES IN POWER
AND R.K. AGGARWAL
SYSTEMS
LIBRO
ELECTRICITY
E. LAKERVI AND E.J.
DISTRIBUTION NETWORK
HOLMES
DESIGN, Revised Edition
ARCHI- DIFERENTES MANUALES:
THOMSON INDUSTRIES
VO PDF LINEAR BEARING;
COMPANY
SHAFTING; POLYMER
BEARINGS; LINEAR
MOTION SYSTEMS;
LINEAR GUIDES;
MOTION CONTROL,
BALL SCREWS;
ACTUATORS;
GEARHEADS; MOTORS
PRECISION BALLS;
FEEDBACK DEVISES.
ARCHI- MANUAL:
LINENGINEERING
VO PDF LINENGINEERING STEP
MOTORS SPECIALISTS
RECURSOS DIDÁCTICOS
Libros
Proyector y acetatos
Pizarrón
Cañón
Internet
IEEE PRESS
2001
IEEE PRESS
1999
IEEE PRESS
1999
www.thomsonindu 2002
stries.com
www.linengineerin 2002
g.com
HOJA:
6
DE
6
NORMAS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN
La evaluación será:




30 % de la calificación por tareas
30 % tres exámenes parciales
10 % prácticas
30 % examen final
Las tareas se deberán entregar por escrito –escrito a máquina o en computadora-- al catedrático.
Constarán de análisis de temas vistos en clase, a través de ensayos que presente el alumno.
Los exámenes parciales serán escritos o verbales y se llevarán al cabo en presencia del catedrático,
según previa calendarización.
La prácticas se realizarán en el laboratorio y serán bajo la supervisión del catedrático, constando de
dos partes: La primera la realización y montaje de la práctica y la segunda la presentación de un
reporte escrito con conclusiones.
El proyecto final se desarrollará, previa calendarización, en el laboratorio de acuerdo a un rol
establecido y en presencia del catedrático. Y se evaluará, en fecha convenida para tal propósito,
junto con su reporte correspondiente.