Download sílabo de máquinas eléctricas ii

SÍLABO DE MÁQUINAS
ELÉCTRICAS II
I. DATOS GENERALES
CÓDIGO
A0565
CARÁCTER
Obligatorio
CRÉDITOS
3
PERIODO ACADÉMICO
2016
PRERREQUISITO
Máquinas Eléctricas I
HORAS
Teóricas:
4
Prácticas:
2
II. SUMILLA DE LA ASIGNATURA
El curso se tratará sobre: las características principales, el principio de
funcionamiento, el modelamiento matemático y el desempeño, de las máquinas
rotativas de corriente alterna trifásicas y monofásicas.
Finalmente se desarrollará la selección del motor de acuerdo a la aplicación.
III. COMPETENCIAS
Reconoce e identifica las partes constructivas de las máquinas rotativas de
corriente alterna.
Define el principio de funcionamiento, de las máquinas rotativas de corriente
alterna, así como su aplicación.
Emplea modelos matemáticos para evaluar el desempeño de las máquinas
rotativas de corriente alterna.
Selecciona el motor adecuado según el tipo de carga.
IV. ORGANIZACIÓN DE LOS APRENDIZAJES
UNIDAD
CONOCIMIENTOS
PROCEDIMIENTOS
Características mecánicas de las máquinas rotativas: Potencia,
torque, velocidad, rendimiento, factor de potencia.
Ejemplos de aplicación.
Tipos motores eléctricos.
Características constructivas del Motor de Inducción trifásico:
Estator, rotor y carcasa.
Definición de los siguientes conceptos: Potencia eléctrica, potencia mecánica, rendimiento de un
motor eléctrico, Torque desarrollado, velocidad, equivalencias.
Identificación de las partes de un motor de inducción: Estator (núcleo y devanados), Rotor
(tipos), Carcasa (función, normas, aplicaciones)
Principio de funcionamiento del motor de inducción: El campo
magnético giratorio, Deslizamiento, tensión inducida en el rotor.
Modelamiento de la máquina de inducción trifásico: Circuito
equivalente
del
estator,
circuito
magnetización,
circuito
equivalente del rotor.
I
Evaluación del desempeño del motor de inducción trifásico.
Control de Lectura 1
Circuito equivalente Thévenín.
Ecuación del Torque desarrollado.
Clase de diseño de rotor según NEMA y sus aplicaciones: Clase de
diseño A, B, C y D.
Tipos y Características de las cargas.
Datos de placa: Normas, Tipo de servicio, Factor de servicio, Clase
de Aislamiento, Grado de protección.
Conexión Steimenz.
Generador de Inducción
Selección de motores.
Tarea académica 1
ACTITUDES
Demostración de la generación del campo magnético giratorio.
Definición de Deslizamiento y su importancia en el funcionamiento de la máquina de inducción.
La Tensión inducida en el rotor y su dependencia con el deslizamiento.
Circuito equivalente del estator.
Circuito equivalente del circuito de magnetización.
Circuito equivalente del rotor.
Circuito equivalente monofásico
Análisis del desempeño de un motor de inducción, para diferentes tamaños de carga.
Ejemplos de aplicación.
Control Lectura 1.
Aplicación del teorema de Thévenin para determinar: El torque desarrollado por el motor,
Torque de arranque, Torque máximo, Potencia desarrollada y Potencia máxima desarrollada.
Determinación del deslizamiento crítico.
Clase de diseño del rotor: Simple jaula, jaula profunda, doble jaula, jaula pequeña.
Características Par – Velocidad según la clase de diseño: Clase de diseño A, B, C y D.
Tipos de carga: Característica Par – Velocidad.
Identifica
al
motor
de
inducción, como
el
de
mayor
aplicación en la
industria.
Reconoce
la
importancia de la
eficiencia en la
operación de los
motores
eléctricos en la
conservación de
la energía.
Características técnicas de los motores eléctricos: Eficiencia, Factor de Potencia, Factor de
servicio, Clase de Aislamiento, Grado de Protección mecánica, Normas de diseño.
Selección de motores para accionar:
empleando catálogos de fabricantes
Sustentación de tarea académica
Ventiladores,
Bombas,
Compresoras,
Polipastos,
EVALUACIÓN PARCIAL
Características constructivas de las máquinas síncronas trifásicas:
rotor de polos lisos, rotor de polos salientes.
Aplicaciones.
El generador síncrono: Principio de funcionamiento, circuito
equivalente.
Característica de vacío.
Característica de cortocircuito.
El generador con carga
Ejercicios de aplicación
II
Control de Lectura 2
Ecuación potencia ángulo.
Estabilidad de estado estable.
Sincronización del generador síncrono a una barra infinita.
Motor síncrono
Motor de inducción monofásico: Con arranque por resistencia,
arranque por capacitor, capacitor permanente.
Motor universal.
Motor de polos sombreados.
Motor síncrono monofásico.
ENTREGA DE TAREA ACADÉMICA 2
Estructura de la máquina síncrona: Estator, rotor (tipos).
Definición de aplicaciones: Generador, Motor y compensador síncrono.
Tensión y frecuencia inducida. Relación entre frecuencia y número de polos.
Circuito equivalente del generador síncrono: Resistencia de la armadura, Reactancia síncrona
Ensayo de vacío.
Ensayo de Cortocircuito.
Impedancia síncrona.
Ejemplos de cálculo.
El generador con carga: Regulación de tensión, análisis fasorial para los diferentes tipos de
carga.
Ejercicios de aplicación
Control de Lectura 2
Ecuación Potencia – Ángulo.
Límite de estabilidad de estado estable.
Ejemplo numérico.
Sincronización de un generador a una barra infinita: Procedimiento, equipamiento necesario.
Operación de la máquina síncrona como motor.
Principio de funcionamiento de los motores de inducción monofásicos. Característica de
arranque y su aplicación.
Principio de funcionamiento motor universal. Característica Par-Velocidad y su aplicación.
Principio de funcionamiento del motor de polos sombreados. Aplicación.
Principio de funcionamiento motor síncrono monofásico. Aplicación.
EVALUACIÓN FINAL
Reconoce
la
aplicación de la
máquina síncrona
en la generación
eléctrica y en el
accionamiento de
grandes cargas.
Identifica
la
aplicación de los
motores
monofásicos en el
accionamiento de
pequeñas cargas
de uso general
V. METODOLOGÍA
El proceso de aprendizaje consiste en el desarrollo teórico de los conceptos básicos y estrategias adecuadas para
resolver ejercicios y problemas. Basadas en métodos como el inductivo deductivo, con los procedimientos de
observación, comparación, abstracción, generalización y aplicación de técnicas expositivas dialogadas, trabajos en
grupo, práctica en problemas entre otros que influyan en el buen aprendizaje, incidiendo en la investigación.
Fase de diseño previo por parte del docente
 La selección de contenidos tanto conceptuales, procedimentales, actitudinales de manera diversificada y
respondiendo a su realidad.
 El planteamiento de la meta para los estudiantes y la selección de las actividades de aprendizaje.
 La determinación de recursos materiales y humanos así como la previsión de los diferentes grupos para
realizar las actividades.
Fase de aprendizaje
 Motivación o situación desequilibrante que haga vivir intensamente al estudiante: es el momento donde se
presenta el problema.
 Los estudiantes delimitan o concretan su meta (frase, dibujos, mapas, esquemas, otros).
 Buscan y manifiestan las posibles aplicaciones o causas del problema (primeras hipótesis).
 Seleccionan estrategias para encontrar respuesta al problema. Ejecutan la estrategia realizando por ejemplo
experimentos, revisando bibliografía escrita (separatas) o audiovisual, efectuando visitas de campo y otras
actividades de investigación (la conclusión de la información cuaderno, papelógrafo, mural, otros).
 Elaboran nuevas hipótesis basados en lo aprendido y establecen las diferencias con las previas.
 Refuerzan y aplican lo aprendido a situaciones diarias.
 Estructuran sus aprendizajes formulando síntesis de las estrategias usadas, de las técnicas aprendidas, de las
constataciones (Charlas para otros estudiantes, diseñando afiches, pancartas y otros) para sensibilizar a la
comunidad.
 Reflexionan sobre sus aprendizajes, las estrategias seguidas, la propuesta y la ayuda docente y terminan
planteando nuevas interrogantes o problemas.
Fase de la Metodología experimental
 La observación de hechos, consiste en seleccionar hechos e intentar explicarlos y comprenderlos a través de
la observación.
 La creación de hipótesis: son las suposiciones razonadas obtenidas a partir de los datos observados. Las
explicaciones de los hechos no se encuentran a la vista; es necesario imaginarlas, suponerlas, antes de
descubrirlas.
 La explicación de sistemas matemáticos a la hipótesis obtenida se le aplicaba un planteamiento para poder
dar más sentido a la hipótesis obtenida. Había dos tipos de comprobamiento de sistemas matemáticos:
 Compara que los hechos observados quedan explicados por las hipótesis, al introducir en la comparación
conclusiones lógicas.
 Ver si se han encontrado nuevos hechos y ver si se pueden adaptar a las hipótesis para dar sentido a los
razonamientos.
 La experimentación: al contrastar las consecuencias de las hipótesis con lo que ocurre en la realidad se
pueden plantear tres posibilidades:
 La experimentación confirma la hipótesis: los hechos obtenidos se dan en la realidad por lo tanto se
verifican las hipótesis (porque los hechos salen de las hipótesis)
 La experimentación refuta esos hechos: los hechos no tienen sentido respecto a la realidad por lo tanto se
anulan las hipótesis.
 Las consecuencias de las hipótesis no pueden obtenerse directamente ni indirectamente, por carecer de
medios técnicos.
VI. EVALUACIÓN
RUBROS
Evaluación de entrada
Consolidado 1
INSTRUMENTOS
PESO
Pruebas escritas y pruebas
objetivas
Pruebas orales y organizadores
20%
Evaluación Parcial
Consolidado 2
20%
Pruebas escritas y pruebas
objetivas
Pruebas orales y organizadores
Evaluación Final
Evaluación de entrada
FÓRMULA PARA OBTENER EL PROMEDIO:
PF = C1 (20%) + EP (20%) + C2 (20%) + EF (40%)
20%
40%
VII. BIBLIOGRAFÍA
7.1 BÁSICA
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



FITZGERALD A. E. CHARLES KINGSLEY JR. STEPHEN D. UMANS.
MAQUINAS ELECTRICAS MC. GRAW HILL. 2004
MÁQUINAS DE CORRIENTE ALTERNA. MICHAEL LIWSCHITZ-GARIK EDITORIAL
C.E.C.S.A.
INSTALACIONES ELÉCTRICAS. STURM. SIEMENS 3 TOMOS 2000.
ELECTRICIDAD INDUSTRIAL. CHESTER DAWES. REVERTÉ 2 TOMOS 1999.
ENRÍQUEZ HARPER. MÁQUINAS ELÉCTRICAS. LIMUSA – NORIEGA EDITORES. 2005
7.2 COMPLEMENTARIA











J. ROLDAN VILORIA. MOTORES ELECTRICOS ACCIONAMIENTO DE MAQUINAS.
PARANINFO. 2001
C. R. PAUL, S.A. NASAR, L. E. UNNEWEHR. MÁQUINAS ELÉCTRICAS. MC. GRAW
HILL. 1991
DONALD V. RICHARDSON. ARTHUR J. CAISSE, JR. MÁQUINAS ELÉCTRICAS
ROTATIVAS Y TRANSFORMADORES. PRENTICE HALL. 1997
IRVING L. KOSOW. MÁQUINAS ELÉCTRICAS Y TRANSFORMADORES. PRENTICE HALL.
1993
GEORGE MCPHERSON. INTRODUCCION A LAS MAQUINAS ELECTRICAS Y
TRANSFORMADORES. LIMUSA. 1987
VVEMBU GOURIZHANKAR. CONVERSION DE ENERGIA ELECTROMECANICA.
ALFAOMEGA. 1995
C. B. GRAY. MÁQUINAS ELÉCTRICAS Y SISTEMAS ACCIONADORES ALFAOMEGA.
1993
BHAG S. GURU - HUSEYIN R. HISIROGLU. MÁQUINAS ELÉCTRICAS Y
TRANSFORMADORES. OXFORD. 2003
JESUS FRAILE MORA. MAQUINAS ELECTRICAS. MC GRAW HILL. 2008.FUNDAMENTOS
DE ELECTROTECNIA. A. S. KASATKIN MIR MOSCÚ.
AUTOMATISMOS Y CUADROS ELÉCTRICOS. JOSÉ ROLDÁN VILORIA. PARANINFO
1999.
PRÁCTICAS DE ELECTRÓNICA INDUSTRIAL. PAUL B. ZBAR. MARCOMBO 2000
2016.
Firmado por
FELIPE NESTOR GUTARRA MEZA
CN = FELIPE NESTOR GUTARRA MEZA
O = UNIVERSIDAD CONTINENTAL
OU = 20319363221
T = DECANO
Signature date and time: 18/07/2016 20:30:59