Equivalencia: E95851 y E 00003

OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA.

Estudiar los principios básicos de conversión de energía. Entender las leyes fundamentales que involucran el proceso de conversión de energía. Conocer los medios que se usan para realizar el proceso de conversión de energía, tanto entre energía eléctrica y eléctrica y energía eléctrica y mecánica.

OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO

Analizar los circuitos magnéticos y las características de los materiales que se utilizan en la construcción de transformadores y maquinaria eléctrica. Estudiar transformadores eléctricos. Analizar la operación en estado estable del motor de inducción.

TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO

1 Circuitos magnéticos

1.1 El campo magnético

1.2 Circuitos magnéticos

1.3 Materiales ferromagnéticos

1.4 Ley de Faraday y excitación senoidal

2 Transformadores

2.1 Introducción a los transformadores

2.2 Tipos de transformadores

2.3 Circuitos acoplados y transformador ideal

2.4 Circuito equivalente del transformador

2.5 Pruebas de corto circuito y circuito abierto de transformadores

2.6 Sistema por unidad (auto estudio)

2.7 Regulación de voltaje y eficiencia del transformador

2.8 Diagramas fasoriales en el equivalente de los transformadores

2.9 Autotransformadores

2.10 Transformadores trifásicos

2.11 Transformadores trifásicos mediante transformadores monofásicos

2.12 Conexiones de transformadores trifásicos

2.13 Especificaciones nominales en transformadores

2.14 Transformadores de instrumentación

3 Máquinas de inducción polifásicas

3.1 Fuerza magnetomotriz de los devanados distribuidos en máquinas de C. A.

3.2 Campos magnéticos en máquinas rotatorias

3.3 Campos magnéticos rotatorios en máquinas de C. A.

3.4 Voltajes generados

3.5 Reguladores de inducción

3.6 Conversión de frecuencia

3.7 Conversión de energía eléctrica a mecánica

3.8 Corrientes y flujos en máquinas de inducción

3.9 Circuito equivalente del motor inducción.

3.10 Análisis del circuito equivalente en un motor de inducción

3.11 Par y potencia usando el circuito equivalente Thevenin en un motor de inducción.

3.12 Pruebas de vacío y de rotor bloqueado en un motor de inducción.

3.13 Arrancadores para motores de motores de inducción.

3.14 Mecanismos de arranque para motores de inducción monofásicos

OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE POR TEMA

1 Estudiar circuitos magnéticos

1.1 Conocer las variables de un campo magnético y sus unidades

1.2 Analizar y resolver circuitos magnéticos

1.3 Conocer las características de materiales ferromagnéticos

1.4 Aplicar la ley de Faraday y usarla en excitación senoidal

2 Estudiar los transformadores

2.1 Conocer los principios básicos de los transformadores

2.2 Conocer las diferentes formas de construir los transformadores

2.3 Estudiar las ecuaciones básicas de los circuitos acoplados y de un transformador

ideal

2.4 Analizar la operación de transformadores usando el circuito equivalente

2.5 Calcular los parámetros del circuito equivalente usando las

pruebas de corto circuito y circuito abierto

2.6 Conocer el sistema por unidad (auto estudio)

2.7 Calcular la regulación de voltaje y eficiencia del transformador

2.8 Explicar los diagramas fasoriales aplicados al circuito equivalente del transformadores

2.9 Describir la operación de autotransformadores

2.10 Analizar la operación de transformadores trifásicos

2.11 Diseñar bancos de transformadores trifásicos usando transformadores monofásicos

2.12 Explicar las diferentes conexiones de transformadores trifásicos

2.13 Estudiar las especificaciones nominales en transformadores

2.14 Describir los transformadores de instrumentación

3 Estudiar máquinas de inducción polifásicas

3.1 Describir la fuerza magnetomotriz de los devanados distribuidos en máquinas de C. A.

3.2 Analizar los campos magnéticos en máquinas rotatorias

3.3 Describir como se producen los campos magnéticos rotatorios en máquinas de C. A.

3.4 Calcular los voltajes generados en las bobinas del motor de

inducción

3.5 Describir la operación de reguladores de inducción

3.6 Estudiar como se realiza la conversión de frecuencia

3.7 Conocer el proceso de conversión de energía eléctrica a mecánica

3.8 Calcular las corrientes y flujos en máquinas de inducción

3.9 Describir el significado del circuito equivalente del motor inducción.

3.10 Análisis del circuito equivalente en un motor de inducción

3.11 Calcular el par y potencia usando el circuito equivalente Thevenin en un motor de inducción.

3.12 Conocer como se hacen las pruebas de vacío y de rotor bloqueado en un motor de inducción.

3.13 Describir como se usan y porque se usan arrancadores para motores de motores de inducción.

3.14 Estudiar los mecanismos de arranque para motores de inducción monofásicos

METODOLOGIA SUGERIDA Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE.

Exposición de los temas por parte del maestro, asignación de tareas para reforzar el tema visto en clase y exigir su entrega a tiempo.

Dar referencias sobre los temas vistos y pedir que se consulte esta información.

Aplicar exámenes que requieran pensar.

Asignar temas de auto estudio.

TIEMPO ESTIMADO POR TEMA.

Tema Tiempo

1 12 horas

2 18 horas

3 15 horas

Exámenes 3 horas

Total 48 horas

POLITICAS DE EVALUACION SUGERIDAS

3 exámenes parciales 60%

Tareas 10%

Examen final 30%

LIBRO(S) DE TEXTO

P. C. Sen
“Principles of electric machines and power electronics”
John Wiley & Sons, 2nd. Edition, © 1997.

LIBRO(S) DE CONSULTA

Chapman, S. J. “Electric Machinery and Power System Fundamentals”, Mc.Graw Hill. 2002.

Fitzgerald, A.E., Kingsley, C, Umans, S. D. Electric machinery, Quinta edición, McGraw-Hill, 1990.

Chapman, S. J. “Electric machinery fundamentals”, Second Edition, McGraw Hill 1990.

Slemon, G. R. “Electric machines and drives”, Addison Wesley 1992.

Hunt, “Electromagnetic static devices”, New York: Allyn Bacon 1963.

Majmudar, “Electromechanical energy converters”, N. Y., Allyn Bacon 1965.

M. I. T. Staff, “Magnetic circuits and transformers”, New York: John Wiley & Sons 1961.

MATERIAL Y/O SOFTWARE DE APOYO

PSPICE, MicroSim Corporation, Versión Profesional o Estudiantil.

PERFIL DEL MAESTRO

Profesor con maestría y con estudios en el área de sistemas de potencia y en particular sobre conversión de energía.

Fecha de la última actualización: 17 de 2003(M)