Universidad de Jaén

-

Una vez cursada la asignatura de Electrotecnia donde se inician el estudio de teoría de circuitos, electromagnetismo y principios básicos del comportamiento de máquinas eléctricas estáticas y rotativas. Se avanza en los contenidos y se pormenoriza en la aplicación al estudio de transformadores y máquinas de asíncronas.

- El alumnado que presente necesidades específicas de apoyo educativo, lo ha de notificar personalmente al Servicio de Atención y Ayudas al Estudiante para proceder a realizar, en su caso, la adaptación curricular correspondiente.

Transformadores de potencia: monofásico y trifásico. Transformadores de medida y protección. Máquinas asíncronas.

Tema 1. Principios generales de las máquinas eléctricas

1.1  Introducción

1.2  Elementos básicos de las máquinas eléctricas

1.2.1 Configuraciones

1.2.2 Materiales

1.2.3 Ranuras

1.2.4 Colector

1.2.5 Devanados

1.2.6 Potencia en las máquinas eléctricas. Pérdidas de potencia

1.2.7 Grados de protección

1.2.8 Rendimiento. Rendimiento óptimo

Tema 2. Leyes, principios y circuitos magnéticos en las máquinas eléctricas

2.1 Ley de Faraday-Henry

2.2 Ley de Lenz

2.3 Fuerza electromotriz de movimiento

2.4 Fuerza sobre una carga en movimiento

2.5 Fuerza magnética sobre un elemento de corriente

2.6 Momento magnético sobre una espira

2.7 Obtención de corrientes alternas

2.8 Ley de Biot y Savat

2.9 Circuitos magnéticos. Leyes

2.9.1 Ley de Ampere

2.9.2 Ley de inducción de Faraday

2.9.3 Inductancias en una bobina

2.9.4 Bobinas con acoplamiento magnético

2.9.5 Flujos de dispersión

2.9.6 Bobinas reales con núcleo de hierro

2.9.7  Ejemplo

Tema 3. Transformadores

3.1 Generalidades

3.2 Núcleo

3.3 Devanados

3.4 Refrigeración

3.5 Convenio de signos

3.6 Potencias normalizadas o asignadas

3.7 Funcionamiento en vacío

3.8 Funcionamiento en carga

3.9 Reducción de parámetros

Tema 4. Transformadores monofásicos

4.1 Determinación de polaridades

4.2 Ensayos en los transformadores monofásicos: vacío y cortocircuito

4.3 Tensión de cortocircuito valor relativo

4.4 Intensidad de falta

4.5 Caída de tensión por efecto de la carga

4.6 Rendimiento de un transformador

4.7 Corriente de excitación en un transformador monofásico

4.8 Corriente de conexión en un transformador monofásico

4.9 Corriente de cortocircuito permanente

4.10 Acoplamiento en paralelo en los transformadores monofásicos

Tema 5. Transformadores trifásicos

5.1 Introducción

5.2 Polaridad y conexiones

5.3 Esquemas y representación

5.4 Simplificaciones

5.5 Armónicos en la corriente de excitación de transformadores trifásicos

5.6 Conexiones normalizadas. Índice horario

5.7 Propiedades de las conexiones

5.8 Relación de transformación

5.9 Desequilibrios de carga

Tema 6. Autotransformadores y transformadores de medida

6.1 Constitución de un autotransformador

6.2 Tensiones y corrientes en un autotransformador monofásico

6.3 Potencia de un autotransformador

6.4 Tensión de cortocircuito 

6.5 Ventajas e inconvenientes de un autotransformador

6.6 Transformador de medida. Utilidad                       

6.7  Transformador de intensidad. Generalidades

6.7.1 Trabajo del transformador de intensidad

6.7.2 Errores de relación y angular

6.7.3 Clase de precisión

6.8 Potencia s normalizadas

6.9  Intensidad límite térmica y dinámica

6.9.1 Transformador de tensión. Generalidades

6.9.2 Trabajo del transformador de tensión

6.9.3  Error de relación. Error de fase

6.10  Tensiones asignadas

6.11  Potencia de precisión

Tema 7. Máquinas asíncronas. Campos magnéticos I

7.1  Introducción

7.2  La máquina eléctrica ideal

7.3  Máquinas multipolares. Ángulos eléctricos y geométricos

7.4  Análisis básico del campo magnético en el entrehierro. Bobina de paso diametral

7.5  Análisis básico del campo magnético en el entrehierro. Bobina de paso acortado

7.6  Análisis básico del campo magnético en el entrehierro. Bobina distribuida

7.7  Análisis armónico de la onda de f.m.m. de entrehierro

7.8  Campo magnético creado por una corriente alterna

Tema 8. Máquinas asíncronas. Campos magnéticos II

8.1  F.m.m. producida por un devanado trifásico. Campos giratorios. Teorema de Ferraris

8.2  Relación entre un campo alternativo y un campo giratorio. Teorema de Leblanc

8.3  Tensiones inducidas

8.4  F.e.m. de transformación de una bobina elemental

8.5  F.e.m. inducida por rotación o por movimiento

8.6   Conclusiones de la f.e.m. por transformación y por rotación

8.7  Armónicos de la f.e.m. inducida. Bobinas distribuidas. Factor de distribución

8.8  Armónicos de la f.e.m. inducida. Bobinas de paso acortado. Factor de paso

8.9  Bobinas con ranuras inclinadas. Factor de inclinación de ranura

8.10  Inductancias propias y mutuas de los devanados

8.11  Par electromagnético en máquinas de rotor liso

8.12  Análisis del par por interacción del campo magnético y la corriente eléctricas

8.13  Análisis del par desde el punto d vista de las corrientes magnéticas acopladas

8.14  Análisis del par desde el punto de vista de la energía del campo magnético

Tema 9. Máquinas asíncronas. Aspectos tecnológicos

9.1   Formas constructivas

9.2   Carcasa y grados de protección

9.3   Clases de aislamiento

9.4   Potencia asignada de un motor

9.5   Pérdidas, calentamiento y refrigeración

9.6   Clases de servicio normalizadas

9.7   Ecuación mecánica

9.8   Cuadrantes de funcionamiento

Tema 10. Máquinas asíncronas. Trabajo

10.1 Constitución física y formas constructivas

10.2 Principio de funcionamiento

10.3 Circuito equivalente en régimen permanente

10.4 Circuito equivalente simplificado

10.5 Parámetros del circuito equivalente a partir de ensayos

10.6 Balance de potencias. Característica par-velocidad

10.7 Zonas de funcionamiento en la característica par-velocidad

10.8 Pares parásitos

10.8.1    Debidos a los armónicos

10.8.2    De origen asíncrono

10.8.3    Síncronos

10.9 Efecto de la frecuencia en la curva par-velocidad

10.10     Arranque del motor asíncrono

10.10.1  Autotransformador

10.10.2  Estrella-Triángulo

10.10.3  Arrancador estático

10.10.4  Inserción de impedancia

10.11     Variación de velocidad en la máquina asíncrona

10.11.1  Cambio en el número de pares de polos

10.11.2  Modificación del deslizamiento

10.11.3  Por variación de frecuencia

10.12     Frenado de los motores asíncronos

10.12.1  Regenerativo

10.12.2  Contracorriente

10.12.3  Por inyección de continua

  Tema 11. Motores monofásicos de corriente alterna

11.1 El motor monofásico de inducción

11.2 Principio de funcionamiento. Teoría del doble campo giratorio

11.2.1    Circuito equivalente

11.2.2    Tipos de motores monofásicos

11.3 Motor monofásico serie de colector

11.3.1    Principio de funcionamiento

11.4 Motores de histéresis

11.5 Motores de reluctancia

11.6 Motores paso a paso