Fecha de aprobación: 26.agosto.2010 Departamento de Energía PROGRAMA ANALÍTICO Nivel Licenciatura Clave 113110 0.0 Horas teoría 4.5 Horas práctica Unidad de enseñanza-aprendizaje Máquinas Eléctricas Seriación 111175 /111176 Créditos 9 c g e e n n e a u a r a e n A m b e n a C E n C o m p u a c o n E é c t r c a E e c t r o n c a F s c a n d u t a M e c á c a M e a r g c a Q u c a OBLIGATORIA Tronco General Tronco Básico Profesional Área de Concentración OPTATIVA General de Área de Concentración Otros X X TRIMESTRE f
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PROGRAMA ANALÍTICO - azc.uam.mx · Análisis de transformadores bajo diferentes pruebas 5. Transformadores trifásicos. Tipos de conexiones. Prueba en vacío. 6. Aplicaciones. REFERENCIAS:
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Fecha de aprobación: 26.agosto.2010
Departamento de Energía
PROGRAMA ANALÍTICO
Nivel Licenciatura
Clave 113110
0.0 Horas teoría 4.5 Horas práctica
Unidad de enseñanza-aprendizaje
Máquinas Eléctricas
Seriación 111175 /111176
Créditos 9
c g e e n n
e a
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A m b
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M e c á
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OBLIGATORIA
Tronco General
Tronco Básico Profesional
Área de Concentración
OPTATIVA
General
de Área de Concentración
Otros
X X
TRIMESTRE
f
OBJETIVOS:
Resolver problemas de máquinas eléctricas operando en estado estable: transformador y máquina de inducción, utilizando los principios de conversión de la energía electromagnética
CONTENIDO SINTÉTICO: Circuitos magnéticos y materiales magnéticos: Encadenamiento de flujo, inductancia y energía. Propiedades de los materiales magnéticos. Transformadores: El transformador ideal, Reactancias del transformador y Circuitos equivalentes. Aspectos constructivos. Principios de conversión de energía electromecánica: fuerzas y pares en campos magnéticos utilizando el método de la energía y la coenergía. Conceptos básicos de máquinas rotatorias: fuerza magnetomotriz de devanados distribuidos. Campos magnéticos en máquinas rotatorias. Ondas rotatorias de fuerza magnetomotriz. Voltaje generado. Par electromecánico. Saturación magnética y flujos de dispersión. Máquina de inducción: Corrientes y flujos. El circuito equivalente de la máquina de inducción. Par y potencia mediante el teorema de Thévenin. Pruebas de vacío y rotor bloqueado.
TEMA 1. Circuitos magnéticos y materiales magnéticos
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: • Entender que es un circuito magnético, para qué
sirve, cuales son las relaciones que rigen su funcionamiento, sus características, la importancia de su aplicación en las máquinas eléctricas en lo general y en los dispositivos industriales en lo particular.
CONTENIDO: 1. Definiciones (magnitudes magnéticas). 2. Introducción a los circuitos magnéticos. 3. Dispersión de Flujo, inductancia y energía. 4. Propiedades de los materiales magnéticos. 5. El circuito magnético en corriente alterna. 6. Nociones sobre imanes permanentes y sus
aplicaciones. 7. Aplicaciones.
REFERENCIAS:
1, 2, 3
HORAS DE CLASE:
6. 0
OBSERVACIONES:
TEMA 2. Transformadores
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Conocer que es un transformador, sus elementos constitutivos, para que sirve, como funciona.
• Estudiar lo que son respectivamente un transformador ideal y uno real y las relaciones que rigen su funcionamiento bajo distintas pruebas.
• Conocer los tipos de conexiones de un transformador trifásico y su importancia en la prueba de vacío.
CONTENIDO: 1 Introducción a los transformadores. 2. Transformador ideal. 3. Transformador real. Reactancias y circuitos
equivalentes. 4. Análisis de transformadores bajo diferentes pruebas 5. Transformadores trifásicos. Tipos de conexiones.
Prueba en vacío. 6. Aplicaciones.
REFERENCIAS:
1, 3
HORAS DE CLASE:
7. 5
OBSERVACIONES:
TEMA 3. Principios de conversión de energía electromecánica
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Estudiar los principios de conversión de energía electromecánica en dispositivos de tipo magnético.
CONTENIDO: 1. Fuerzas y pares en los sistemas de campos
magnéticos. 2. Balance energético. 3. Energía en sistemas de campo magnético con
excitación única. 4. Determinación de fuerzas magnéticas y pares a
partir de la energía. 5. Determinación de fuerzas magnéticas y pares a
partir de la coenergía. 6. Aplicaciones.
REFERENCIAS:
1,2 , 3
HORAS DE CLASE:
7. 5
OBSERVACIONES:
TEMA 4. Conceptos básicos de máquinas rotatorias
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Conocer y analizar los principios básicos en el funcionamiento de las máquinas eléctricas rotatorias
CONTENIDO: 1. Conceptos básicos. 2. Tipos de máquinas eléctricas rotatorias. 3. Fuerza magnetomotriz de devanado distribuido en los
dos tipos de máquinas eléctricas rotatorias. 4. Campos magnéticos rotatorios en máquinas con
entrehierros uniformes y en entrehierros no uniformes.
REFERENCIAS:
1,2,3,4
HORAS DE CLASE:
7. 5
OBSERVACIONES:
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Estudiar la naturaleza de la fmm producida por un devanado polifásico con el fin de entender el funcionamiento de las máquinas de corriente alterna polifásicas.
CONTENIDO:
1. Onda de fmm de un devanado de fase única. 2. Onda de fmm en un devanado polifásico. 3. Análisis gráficos de la finm polifásica. 4. Voltaje generado en cada tipo de máquina. 5. Pares electromecánicos en máquinas con
• Estudiar el funcionamiento de las máquinas de inducción polifásicas, en estado estable.
CONTENIDO: 1. Introducción a las máquinas de inducción polifásicas. 2. Corrientes y flujos en máquinas de inducción
polifásicas. 3. Circuito equivalente de un motor de inducción
polifásico y análisis. 4. Par y potencia mediante el uso del teorema de
Thévenin. 5. Pruebas de vacío y de rotor bloqueado. 6. Aplicaciones.
REFERENCIAS:
1,2,3,4
HORAS DE CLASE:
9. 0
OBSERVACIONES:
MODALIDADES DE CONDUCCIÓN DEL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
Clase teórico-práctica con apoyo de medios audiovisuales y computacionales. Alternativamente modalidad SAI.
INFORMACIÓN ADICIONAL
MODALIDADES DE EVALUACIÓN 1. Por lo menos dos evaluaciones periódicas (75%), consistentes en preguntas conceptuadas,
resolución escrita de problemas, simulación por computadora y tareas extra clase. 2. Evaluación terminal (25%) consistente en preguntas conceptuales y problemas escritos. La
evaluación terminal podrá exentarse (a juicio del profesor) en consideración a un alto promedio de las evaluaciones periódicas.
3. Evaluación de recuperación: si hay, consistente en preguntas conceptuales y problemas escritos (100%).No requiere inscripción previa.
■••••■.)
INFORMACIÓN ADICIONAL
Dr. Rafael Escarela Pérez
---- Aprobado /
Jefe d- íiepartame
Visto bueno
Director de División Dr. Emilio Sordo Zabay
BIBLIOGRAFÍA NECESARIA O RECOMENDABLE
1. A. E. Fitzgerald, C. Kingsley y S. D. Umans, "Máquinas Eléctricas ", Mc Graw Hill, 5' .Edición. 1992.
2. C. B. Gray, "Máquinas Eléctricas y Sistemas Accionadotes ", Alfaomega. 1993. 3. S. J. Chapman, "Máquinas Eléctricas ", Mc Graw Hill, 3' Edición, 2000. 4. P. C. Krause and Wasynczuk, "Electromechanical Motion Devices ", Mc Graw Hill, 1989.
BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL
5. B. S. Guru y H. R Hiziroglu, "Máquinas Eléctricas y Transformadores", Oxford, 3'. Edición, 2003. 6. A.E. Fitzgerald, C. Kingsley y S.D. Umans, "Electric Machinery", Mc Graw Hill, 6a. Edición, 2003. 7. J. S. Feito, "Máquinas Eléctricas", Prentice Hall, 2002. 8. J. J. Cathey, "Máquinas Eléctricas Análisis y Diseño aplicando Matlab", Mc Graw Hill, 2002.
Este programa analítico fue elaborado por una comisión académica del Departamento de Energía, integrada por los profesores A. Zekkour Z., C. Rivera S., E. Campero L., I. López G., J. Jasso L., O. Hernández A., R. Escarela P.