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CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERIAS DIVISIÓN DE INGENIERIAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA

CRONOGRAMA DE MATERIA

CARRERA: ING. COM. Y ELECT. MATERIA: CONVERSION DE ENERGIA

HORAS SEM: T: 60 hrs. CICLO ESCOLAR:

P: 20 hrs.

ELECTROMECANICA

CLAVE: IM374 CARGA HORARIA TOTAL: 68 hrs. CREDITOS: 9 HORARIO:

PROFESOR: TEL: E. MAIL:

PRE-REQUISITOS ?

Circuitos eléctricos II ( IM-203 )

COMPETENCIAS ?

Que el alumno conozca los diferentes tipos de máquinas eléctricas, sus partes, principio de funcionamiento, operación y mantenimiento, para que a su vez pueda controlarlas y aplicarlas adecuadamente en su desempeño profesional.

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CONTENIDO 1. TRANSFORMADORES 1.1 transformadores 1.2 Porque los transformadores son tan importantes en la vida moderna. 1.3 Construcción del transformador. 1.4 Clasificación de los transformadores. 1.5 Partes esenciales del transformador. 1.6 Partes y componentes de un transformador. 1.7 Transformador ideal. 1.8 Análisis de los circuitos que contienen transformadores ideales. 1.9 Principio de funcionamiento. 1.10 Operación de los transformadores. 1.11 Diagrama fasorial del transformador. 1.12 Conexiones del transformador trifásico. 1.13 Mantenimiento a los transformadores.

2. GENERADORES DE C.C. 2.1 Relaciones de tensión en las máquinas de c.c. y generadores de c.c. generalidades. 2.2 Fundamentos del uso del generador. 2.3 Principio básico del generador. 2.4 Tipos de generadores. 2.5 Estructura: construcción de la maquina de c.c. 2.6 Funcionamiento: Ley de Faraday de la inducción electromagnética. 2.7 Factores que afectan la magnitud de la F.E.M. inducida. 2.8 Diagrama esquemático y circuito equivalente de un generador shumt. 2.9 Diagrama esquemático y circuito equivalente de un generador serie. 2.10 Diagrama esquemático y circuito equivalente de un generador compound. Generador de excitación independiente. Curva de magnetización de un generador de c.c. Mantenimiento de 2.11 transformadores. 3. MOTORES DE C.C. 3.1 Antecedentes y principio de funcionamiento. 3.2 Circuito equivalente de un motor de c.c. 3.3 Motor c.c. con excitación externa y el motor de c.c. en derivación. Operación. 3.4 Característica terminal de un motor de c.c. en derivación. 3.5 Mantenimiento.

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4. GENERADORES SINCRÓNICOS 4.1 Definición 4.2 Construcción de un generador sincrónico. 4.3 Construcción de la maquina sincrónica (inductor fijo). 4.4 Construcción de la maquina sincrónica de inductor móvil. Principio; funcionamiento. 4.5 Dirección de la fuerza electromagnética y la regla de la mano izquierda. 4.6 Fuerza contra electromotriz. 4.7 Construcción. Operación. 4.8 Generador sincrónico de funcionamiento aislado. 4.8.1 Efecto de los cambios de carga sobre un generador sincrónico que funcione aisladamente. 4.9 Funcionamiento en paralelo de los generadores de c.a. 4.9.1 Requisitos para la conexión en paralelo. 4.9.2 Procedimiento general para conectar generadores en paralelo. 4.10 Mantenimiento

5. MOTORES SINCRÓNICOS 5.1 Definición. 5.2 Construcción de la maquina sincronía de inductor fijo. 5.3 Construcción de la maquina sincronía de inductor móvil. 5.4 Principios básicos del funcionamiento de los motores. 5.5 Circuito equivalente de un motor sincrónico. 5.6 El motor sincrónico desde la perspectiva del campo magnético. 5.7 Funcionamiento del motor sincrónico en condición estable. 5.8 Curva característica de la velocidad-momento de torsión del motor sincrónico. 5.9 Efecto de los cambios de carga en un motor sincrónico. 5.10 Arranque de los motores sincrónicos 5.11 Arranque del motor reduciendo la frecuencia eléctrica. 5.12 Arranque del motor con un motor primario externo. 5.13 Generadores y motores sincrónicos. 5.14 Valores nominales de los generadores sincrónicos.

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El motor sincrónico y la corrección del factor de potencia. Mantenimiento.

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6. MOTORES DE INDUCCIÓN 6.1 Introducción. 6.2 Construcción del motor de inducción. 6.3 Conceptos básicos sobre el motor de inducción. 6.4 Desarrollo del momento de torsión inducido en un motor de inducción. 6.5 El concepto de deslizamiento del rotor. 6.6 Frecuencia eléctrica en el rotor. 6.7 Circuito equivalente de un motor de inducción. 6.8 Modelo de un motor de inducción como transformador. 6.9 Potencia y momento de torsión en los motores de inducción. 6.10 Perdidas y diagramas de flujo de potencia. 6.11 Variaciones en las características del momento de torsión-velocidad de un motor de inducción. 6.12 Diseños del rotor de barra profunda y de doble jaula. 6.13 Arranque de los motores de inducción. 6.14 Circuitos de arranque del motor de inducción. 6.15 Control de velocidad de los motores de inducción. 6.16 Control de la velocidad de los motores de inducción por medio del cambio de polos. 6.17 Control de la velocidad por medio del cambio de la resistencia del rotor. 6.18 Accionamientos de estado sólido para motores de inducción. 6.19 Ajuste de frecuencia (velocidad) 6.20 Mantenimiento.

7. MOTORES MONOFASICOS Y MOTORES DE FINALIDAD ESPECIAL 7.1 Generalidades. 7.2 Motor universal. 7.3 Aplicaciones de los motores universales. 7.4 Control de velocidad de los motores universales. 7.5 Arranque de los motores de inducción monofásicos. 7.6 Embobinados de fase partida. 7.7 Motores de arranque por condensador. 7.8 Motores con condensador partido permanente y motores de arranque de giro por condensador. 7.9 Motores de polos sombreados. 7.10 Comparación de los motores de inducción monofásicos. 7.11 Control de la velocidad de los motores de inducción monofásicos. 7.12.- Mantenimiento.

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METODOLOGÍA DEL CURSO EL CURSO DE CONVERSIÓN DE ENERGIA ELECTROMECÁNICA ES UN CURSO DE 75% DE TEORIA Y 25% DE PRACTICA. DONDE SE ANALIZARAN LOS PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO, OPERACIÓN Y MANTANIMIENTO DE LOS DIFERENTES TIPOS DE MAQUINAS ELECTRICAS, QUE SE MUESTRAN EN EL CONTENIDO.

SESIONES 2 hrs.

2 hrs

2 hrs.

2 hrs

PROGRAMACIÓN DE CLASES TEMA SEMANA Presentación y Bienvenida al Curso 1.- Transformadores 1.1 Transformadores 1.2 Porque los transformadores son tan importantes en la vida moderna. 1.3 Construcción del Transformador. 1.4 Clasificación de los Transformadores 1.5 Partes esenciales del transformador. 1.6 Partes y Componentes del transformador. 1.7 Transformador ideal

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Apuntes C.F.E

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Apuntes C.F.E

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Chapman Pag 49 Kosow 548 Laboratorio Eléctrico Chapman pag 53 Kosow 549,550

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P Video Transformador

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2 hrs

1.8 Análisis de los Circuitos que contienen transformadores ideales. 1.9 Principio de Funcionamiento. 1.10 Operación de los Transformadores. P Determinación de Polaridad y Conexión de transformadores

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2 hrs

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA Chapman Pág. 45 Kosow Pag. 545

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Laboratorio Eléctrico

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2 hrs

2 hrs

2 hrs 2 hrs

2 hrs

2 hrs 2 hrs

2 hrs

P Ventajas de Conexión DeltaEstrella. Prueba de Rigidez dieléctrica de aceite 1.11 Diagrama Fasorial del transformador. 1.12 Conexiones de transformador trifásico. 1.13 Mantenimiento Participación de alumnos sobre transformadores 2. GENERADORES DE C.C 2.1 Relaciones de Tensión en las maquinas de C.C y Generadores de C.C. Generalidades. 2.2 Fundamentos del uso del Generador. 2.3 Principio básico del Generador. 2.4 Tipos de Generadores 2.5 Estructura: Construcción de la maquina de corriente continua (C.C). 2.6 Funcionamiento: Ley de Faraday dela Inducción Electromagnética. P Principio de Generación C.C Curva de Saturación 2.7 Factores que afectan la magnitud de la FFM inducida. 2.8 Diagrama esquemático y Circuito Equivalente de un Generador Shunt. 2.9 Diagrama esquemático y Circuito Equivalente de un generador de serie. 2.10 Diagrama esquemático y circuito equivalente de un generador compound. El generador de exitación independiente. 2.11 Curva de magnetización de un generador de C.C. 2.11-A Mantenimiento a los

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Laboratorio Eléctrico

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Chapman Kosow

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Chapman Kosow Kosow Pag 85

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Kosow Pag 46 Chapman Pag 279

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Laboratorio Eléctrico Kosow 86,87,88.

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Kosow Pags 89,92 Chapman 282

Pag

7 generadores.

2 hrs

2 hrs

2 hrs 2 hrs 2 hrs 2 hrs

2 hrs

2 hrs

2 hrs

2 hrs

3.- Motores de C.C 3.1.- Antecedentes y Principio funcionamiento. 3.2 Circuito Equivalente de un Motor de C.C. 3.3 Motor C.C con exitación externa y el motor de C.C en derivación. 3.4 Características terminal de un motor de C.C en derivación. P Principio de funcionamiento

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Chapman 327,328

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Chapman 330

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Chapman 331

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Primer examen departamental 4.- Generador sincrónico 4.1.- Definición 4.2.- Construcción de Generado sincrónico. 4.3.- Construcción de la maquina sincrónica (inductor fijo). 4.4.- Construcción de la máquina sincrónica (inductor móvil). Principio; Funcionamiento 4.5.- Dirección de la fuerza electromagnética y la regla dela mano izquierda. 4.6.- Fuerza contra electromotriz. 4.7.- Construcción Operación: 4.8.- Generador sincrónico de funcionamiento aislado. 4.8.1.- Efecto de los cambios de carga sobre un generador sincrónico que funciona aisladamente. 4.9.- Funcionamiento en paralelo de los generadores de C.A. 4.9.1 Requisitos para la conexión en paralelo. 4.9.2.- Procedimiento general para conectar generadores en paralelo. 4.10.- Mantenimiento. P Principios del Generador sincrónico.

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Laboratorio Eléctrico Aula Chapman 443 Kosow 48,49

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Kosow 30,31,196

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Chapman 465

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Chapman 475

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Laboratorio Eléctrico

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2 hrs 2 hrs

2 hrs

2 hrs

2 hrs

2 hrs 2 hrs

P Acoplamiento Paralelo de Generadores 5.- Motores Sincrónicos 5.1.- Definición 5.2.- Construcción de la máquina sincrona de inductor fijo. 5.3. Construcción de la maquina sincronía de inductor móvil 5.4.- Principios básicos del funcionamiento de los motores 5.5.- Circuito Equivalente de un motor sincrónico 5.6 El motor sincrónico desde la perspectiva del campo magnético. 5.7 Funcionamiento del motor sincrónico en condición estable. 5.8 Curva Característica de la velocidad-momento de torsión del motor sincrónico. 5.9 Efectos de los cambios de carga en un motor sincrónico 5.10 Arranque de los motores sincrónicos. 5.11 Arranque del motor rediciendo la frecuencia eléctrica 5.12 Arranque del motor con un motor primario externo 5.13 Generadores y motores sincrónicos. 5.14 Valores nominales de los generadores sincrónicos 5.15 El motor sincrónico y la corrección del factor de potencia. 5.16 Mantenimiento. P Principio de Funcionamiento 6.- Motores de inducción 6.1.- Introducción 6.2.- Construcción del motor de inducción 6.3.- Conceptos Básicos sobre el motor de inducción 6.4.- Desarrollo del momento de torsión inducido en un motor de

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Laboratorio Eléctrico Kosow 48,49 Chapman 517

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Chapman 519,521

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Chapman 522,536,537

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Chapman 538,543,544,531

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Laboratorio Eléctrico Chapman 552,556

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9 inducción. 2 hrs

2 hrs

2 hrs

2 hrs

2 hrs 2 hrs

6.5 Concepto de deslizamiento del rotor 6.6 Frecuencia eléctrica en el rotor 6.7 Circuito Equivalente de un motor de inducción. 6.8 Modelo de un motor de inducción. 6.9 Potencia y Momento de torsión en los motores de inducción. 6.10 Perdidas y Diagramas de flujo de potencia 6.11 Variaciones en las características del momento de torsión-velocidad de un motor de inducción. 6.12 Diseños del rotor de barra profunda y de doble jaula. 6.13 Arranque de los motores de inducción. 6.14 Circuitos de Arranque del motor de inducción 6.15 Control de velocidad de los motores de inducción 6.16 Control de la velocidad de los motores de inducción por medio del cambio de polos 6.17 Control de la velocidad por medio del cambio de la resistencia del rotor. 6.18 Accionamientos de estado sólido para motores de inducción. 6.19 Ajuste de frecuencia (velocidad) 6.20 Mantenimiento. P Principio de funcionamiento

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Chapman 558,559,561,562.

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Chapman 567,593,595

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Chapman 604,606,609

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Chapman 621,624

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7.- Motores Monofásicos y Motores de finalidad especial 7.1.- Generalidades 7.2.- Motor Universal 7.3.- Aplicaciones de los motores universales 7.4.- Control de velocidad de los motores universales

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Laboratorio Eléctrico Chapman 654,656,666, 668,669,672, 674.

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2 hrs

7.5.- Arranque de los motores de inducción monofásicos 7.6.- Embobinados de fase partida 7.7.- Motores con arranque por condensador 7.8.- Motores con condensador partido permanente y motores de arranque de giro por condensador. 7.9.- Motores de polos sombreados. 7.10.- Comparación de los motores de inducción monofásicos 7.11.- Control de la velocidad de los motores de inducción monofásicos 7.12.- Mantenimiento. Segundo Examen departamental

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Aula

EVALUACIÓN CONCEPTO Primer examen departamental (60%) Otras Participaciones (40%) Segundo examen departamental (60%) Otras Participaciones (40%) TOTAL

VALOR PORCENTUAL 50% 50% 100%

BIBLIOGRAFÍA Máquinas Eléctricas (Chapman) Máquinas Eléctricas y Transformadores (Kosow) Apuntes de la Comisión Federal de Electricidad (C.F.E) Máquinas Eléctricas (A.E. Fitzgerald) Máquinas Eléctricas (S.A. Nasar) Máquinas Eléctricas Rotativas y Transformadores (Donald V. Richardson)

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