Máquinas Eléctricas I - Facultad Politecnica

Campus Universitario, Km 8 Lado Acaray
Calle Universidad Nacional del Este c/ Rca. Del Paraguay
Ciudad del Este – Paraguay
Teléfono y Fax 061 575.112/13 – 577.261/62
574.980 – 577.427 – 577.436
Web: www.fpune.edu.py
Email: [email protected]
FACULTAD POLITÉCNICA
DIRECCIÓN ACADÉMICA
PROGRAMA DE ESTUDIO
I. IDENTIFICACIÓN
Carrera
Asignatura
Semestre
Código
Área
Pre-requisitos
: Ingeniería Eléctrica
: Máquinas Eléctricas I
: Quinto
: EEL5064
: Tecnologías Básicas
: EEL4061 y EEL4043
CARGA HORARIA - (Horas reloj)
Carga Horaria Semestral
75
Carga Horaria Semanal
5
Clases Teóricas
45
Clases Prácticas
15
Laboratorio
15
Otro (especificar)
II. FUNDAMENTACIÓN
En esta cátedra se desarrolla el programa de la asignatura a fin de analizar los principios físicos y las leyes que
siguen a las máquinas eléctricas. Con esta finalidad se realizan ensayos en laboratorio para determinar las curvas
características y observar el principio de funcionamiento de las diferentes máquinas.
III. COMPETENCIAS







Proyectar, supervisar, coordinar, orientar, ejecutar y verificar sistemas eléctricos.
Poseer capacidad de investigación, autoaprendizaje y de actualización profesional permanente.
Capacidad de abstracción, análisis y síntesis.
Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.
Desarrollar innovaciones y proponer soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.
Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas.
Poseer capacidad de concentración, imaginación, proactividad y razonamiento lógico.
IV. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA
Al término del semestre el alumno será capaz de:
 Aplicar conocimientos generales teóricos y prácticos que ayuden a comprender el funcionamiento de las
máquinas eléctricas.
V. CONTENIDOS
Unidad I - Circuitos Magnéticos
1.11.21.31.41.5-
Energía almacenada.
Propiedad de los materiales.
Analogía con circuitos eléctricos.
Circuitos acoplados.
Inductancias propias y mutuas.
Unidad II - Transformadores
2.12.22.32.42.52.62.72.82.9-
Definiciones fundamentales.
El transformador ideal.
Relaciones del transformador ideal.
Diagrama fasorial del transformador ideal con carga y sin carga.
Transferencia de máxima potencia mediante un transformador de igualación de impedancia.
Transformadores de aislamiento.
Transformadores prácticos de núcleos de hierro.
Deducción del circuito equivalente del transformador práctico de núcleo de hierro.
Circuito equivalente simplificado para un transformador práctico de núcleo de hierro.
MISIÓN
Formar en valores, ciencias y técnicas para responder a los desafíos socioambientales, a través de la investigación docencia y extensión.
VISIÓN
Centro de formación tecnológica y científica con prestigio nacional e internacional.
1
Campus Universitario, Km 8 Lado Acaray
Calle Universidad Nacional del Este c/ Rca. Del Paraguay
Ciudad del Este – Paraguay
2.102.112.122.132.142.152.162.172.182.192.202.21-
Teléfono y Fax 061 575.112/13 – 577.261/62
574.980 – 577.427 – 577.436
Web: www.fpune.edu.py
Email: [email protected]
Regulación de voltaje de un transformador práctico.
Prueba de corto circuito.
Prueba de cortocircuito de un transformador comercial.
Eficiencia de transformador. Prueba de circuito abierto.
Eficiencia máxima de un transformador.
Curvas de eficiencia de un transformador.
Respuesta de frecuencia de un transformador de núcleo de hierro.
Cálculo de transformadores empleando el sistema por unidad.
Regulación de voltaje por unidad de transformador.
Eficiencia por unidad de un transformador.
Redes que contienen dos o más transformadores.
Prueba de polaridad y faseo del transformador.
Unidad III - Transformación Trifásica
3.13.23.33.43.5-
Armónicas de los transformadores.
Supresión de armónicas de los transformadores con devanado terciario.
Importancia del neutro del transformador en transformaciones trifásicas.
Conexión estrella – estrella, delta – estrella y delta – delta.
Diagrama Fasorial.
Unidad IV - Autotransformadores
4.14.24.34.44.5-
Generalidades.
Modo de polaridad aditiva.
Modo de polaridad sustractiva.
Eficiencia del auto transformador.
Peligro para el personal por el empleo de auto transformador de bajada para alto voltaje.
Unidad V - Máquinas de Corriente Continua
5.1- Generalidades.
5.2- Ley de Faraday de la inducción electromagnética.
5.3- Dirección de la FEM inducida, regla de Fleming.
5.4- Ley de LENZ.
5.5- Generalidades elementales. Demostración.
5.6- Regla de la mano derecha.
5.7- FEM senoidal generada por el giro de una espira en un campo magnético uniforme a velocidad constante.
5.8- Rectificación mediante un conmutador de anillo bipartido.
5.9- Devanado de anillo de GRAMME.
5.10- Valores nominales de corriente, voltaje y potencia de una dinamo.
5.11- FEM promedio generada en un cuarto de revolución.
5.12- Ecuación fundamental del generador C.D. para la FEM promedio entre escobillas.
5.13- Fuerza electromagnética.
5.14- Factores que afectan a la fuerza electromagnética.
5.15- Dirección de la fuerza electromagnética y regla de la mano izquierda.
5.16- Fuerza contraelectromotriz.
5.17- Comparación entre la acción de motor y la acción de generador.
Unidad VI - Dinamo
6.16.26.36.46.56.6-
Construcción de la dínamo corriente continúa.
Devanados imbricados y ondulados.
Ejemplo de cálculo de devanado.
Trayectorias en armaduras con devanados imbricados y ondulados.
Devanados de media bobina y bobina completa.
Devanados acortados o de paso fraccionados.
MISIÓN
Formar en valores, ciencias y técnicas para responder a los desafíos socioambientales, a través de la investigación docencia y extensión.
VISIÓN
Centro de formación tecnológica y científica con prestigio nacional e internacional.
2
Campus Universitario, Km 8 Lado Acaray
Calle Universidad Nacional del Este c/ Rca. Del Paraguay
Ciudad del Este – Paraguay
Teléfono y Fax 061 575.112/13 – 577.261/62
574.980 – 577.427 – 577.436
Web: www.fpune.edu.py
Email: [email protected]
Unidad VII - Generadores Corriente Continúa
7.1- Generalidades.
7.2- Tipos de generadores de corriente continúa.
7.3- Generador con excitación separada.
7.4- Características de voltaje sin carga o en vacío de un generador de corriente continúa.
7.5- Línea de resistencia de un generador en derivación autoexitado.
7.6- Crecimiento de voltaje de un generador en derivación autoexitado.
7.7- Resistencia crítica de campo.
7.8- Características de carga contra voltaje de un generador en derivación.
7.9- Efectos de la velocidad sobre las características de un generador en derivación con y sin carga.
7.10- Regulación de voltaje de un generador.
7.11- Generador serie.
7.12- Generador compuesto. Características.
7.13- Ajuste del grado de composición de los generadores compuestos acumulados.
7.14- Generador diferencial compuesto.
7.15- Comparación de características de carga – voltaje en generadores en derivación y compuestos.
7.16- Efectos de la velocidad sobre las características de carga – voltaje de los generadores en derivación y
compuestos.
7.17- Especificaciones de generadores.
Unidad VIII - Motores en Corriente Continúa generalidades
8.1- Relación entre par y fuerza.
8.2- Ecuaciones fundamentales de PAR en una dínamo.
8.3- Fuerza contraelectromotriz generada en una moto.
8.4- Velocidad de motor como función de la fuerza contraelectromotriz y del flujo.
8.5- Fuerza contraelectromotriz y potencia mecánica desarrollada por un motor.
8.6- Relación entre par y velocidad de un motor.
8.7- Arrancadores para motores de corriente continúa.
8.8- Características del par electromagnético.
8.9- Motor derivación.
8.10- Motor serie.
8.11- Motores compuestos.
8.12- Características de velocidad de los motores de derivación, serie compuesto acumulado y compuesto diferencial.
8.13- Regulación de velocidad.
8.14- Par externo, potencia y velocidad.
8.15- Inversión de dirección de giro.
8.16- Efecto de la reacción de armadura sobre la regulación de velocidad en todos los motores.
Unidad IX - Reacción de Armadura y Conmutación
9.19.29.39.49.59.6-
Generadores.
Campo magnético producido por la corriente de armadura.
Efecto del flujo de armadura sobre el efecto campo.
Desplazamiento del plano neutro en el generador comparado con el motor.
Compensación de la reacción de armadura.
Conmutación.
VI. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA
Las competencias se adquirirán preferentemente a través de:
 Clases Teóricas
 Clases Prácticas
 Ejercitarios
MISIÓN
Formar en valores, ciencias y técnicas para responder a los desafíos socioambientales, a través de la investigación docencia y extensión.
VISIÓN
Centro de formación tecnológica y científica con prestigio nacional e internacional.
3
Campus Universitario, Km 8 Lado Acaray
Calle Universidad Nacional del Este c/ Rca. Del Paraguay
Ciudad del Este – Paraguay
Teléfono y Fax 061 575.112/13 – 577.261/62
574.980 – 577.427 – 577.436
Web: www.fpune.edu.py
Email: [email protected]
VII. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN
El sistema de evaluación se realizará conforme a lo establecido en el reglamento vigente de la Facultad.
VIII. BIBLIOGRAFÍA
Básicas:
 FITZGERALD, A.E. “Máquinas Eléctricas”. Mc Graw Hill. 2004.
 KOSOW, Irvingy. “Máquinas Eléctricas y Transformadores”. Prentice Hall. 1993.
Complementarias:
 CHAPMAN, “Máquinas Eléctricas”. Mc Graw Hill. 2000.
 GRAY, T.S. “Máquinas Eléctricas”. Eudeba. 1992.
MISIÓN
Formar en valores, ciencias y técnicas para responder a los desafíos socioambientales, a través de la investigación docencia y extensión.
VISIÓN
Centro de formación tecnológica y científica con prestigio nacional e internacional.
4