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Guía docente 2017-18 - 13512016 - Máquinas eléctricas I
TITULACIÓN: | Grado en Ingeniería eléctrica (13512016) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
TITULACIÓN: | Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería mecánica (13612019) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
TITULACIÓN: | Doble Grado en Ingeniería eléctrica e Ingeniería electrónica industrial (13712024) |
CENTRO: | ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR (JAÉN) |
CURSO: | 2017-18 |
ASIGNATURA: | Máquinas eléctricas I |
NOMBRE: Máquinas eléctricas I | |||||
CÓDIGO: 13512016 (*) | CURSO ACADÉMICO: 2017-18 | ||||
TIPO: Obligatoria | |||||
Créditos ECTS: 6.0 | CURSO: 3 | CUATRIMESTRE: PC | |||
WEB: http://dv.ujaen.es/goto_docencia_crs_351868.html |
NOMBRE: PÉREZ GUERRERO, IGNACIO JESÚS | ||
IMPARTE: Teoría - Prácticas [Profesor responsable] | ||
DEPARTAMENTO: U120 - INGENIERÍA ELÉCTRICA | ||
ÁREA: 535 - INGENIERÍA ELÉCTRICA | ||
N. DESPACHO: 90 - 235 | E-MAIL: iperez@ujaen.es | TLF: 212460 |
TUTORÍAS: https://uvirtual.ujaen.es/pub/es/informacionacademica/tutorias/p/43020 | ||
URL WEB: iperez@ujaen.es | ||
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3145-5940 |
Una vez cursada la asignatura Electrotecnia donde se inicia el estudio de teoría de circuitos y principios básicos de las máquinas eléctricas, en Máquinas Eléctricas I se estudian transformadores y máquinas asíncronas.
Código | Denominación de la competencia |
CB2R | Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio. |
CB3R | Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética. |
CB4R | Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado. |
CB5R | Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. |
CEL7 | Capacidad para el cálculo y diseño de máquinas eléctricas. |
CT2 | Capacidad para la gestión de la información, manejo y aplicación de las especificaciones técnica y la legislación necesaria para la práctica de la ingeniería. |
CT4 | Capacidad para aplicar nuevas tecnologías incluidas las tecnologías de la información y la comunicación. |
Resultados de aprendizaje | |
Resultado 5 | Ser capaz de calcular y diseñar máquinas eléctricas |
Transformadores de potencia: monofásico y trifásico.
Transformadores de medida y protección.
Máquinas asíncronas.
Tema 1. Circuitos magnéticos y conversión de
energía
1.1 Introducción
1.2 Materiales magnéticos
1.2.1 Diamagnetismo
1.2.2 Paramagnetismo
1.2.3 Ferromagnetismo y ciclo de
histéresis
1.3 Leyes de los circuitos
magnéticos
1.4 Imanes permanentes
1.4.1 Circuitos magnéticos con
imanes permanentes
1.5 Energía y coenergía
magnética
1.6 Pérdidas de energía en
los núcleos ferromagnéticos
1.6.1 Pérdidas por histéresis
1.6.2 Pérdidas por corrientes de
Foucault
1.7 Circuitos magnéticos excitados
por corriente alterna
1.7.1 Circuito eléctrico equivalente
de una bobina con núcleo de hierro alimentada por c.a.
1.7.2 Corriente de excitación en una
bobina con núcleo de hierro alimentada por c.a.
1.8 Conversión de energía en
sistemas magnéticos con movimiento de traslación.
Electroimanes
1.9 Conversión de energía en
sistemas magnéticos con movimiento de rotación.
Máquinas eléctricas rotativas
Tema 2. Principios generales de las máquinas
eléctricas
2.1 Introducción
2.2 Elementos básicos de las
máquinas eléctricas
2.3 Colector de delgas y colector de
anillos
2.4 Devanados
2.5 Pérdidas y calentamiento
2.6 Potencia asignada y tipos de servicio
2.7 Rendimiento
2.8 Fmm y campo magnético en el
entrehierro de una máquina eléctrica
2.8.1 Campo magnético y fm.m.
producida por un devanado concentrado de paso diametral
2.8.2 F.m.m. producida por un devanado
distribuido
2.8.3 F.m.m.producida por un devanado
trifásico. Campos giratorios. Teorema de Ferraris
2.8.4 Campo alternativo y campo giratorio.
Teorema de Leblanc.
2.9 F.e.m. inducida en un devanado de una
máquina eléctrica
2.9.1 Introducción
2.9.2 Factores que afectan a la f.e.m.
inducida en el devanado
2.9.3 Armónicos de f.e.m.
2.10 Par electromagnético en las
máquinas eléctricas
2.11 Clasificación de las
máquinas eléctricas
2.11.1 Transformadores
2.11.2 Máquinas síncronas
2.11.3 Máquinas asíncronas
2.11.4 Máquinas de c.c.
2.12 Motores de pequeña potencia
Tema 3. Principios de los transformadores
3.1 Generalidades
3.2 Núcleo
3.3 Devanados
3.4 Refrigeración
3.5 Convenio de signos
3.6 Potencias asignadas
3.7 Funcionamiento
3.7.1 En vacío
3.7.2 En carga
3.8 Circuito equivalente
3.8.1 Reducción de parámetros
Tema 4. Transformadores monofásicos
4.1 Ensayos en los transformadores
monofásicos: vacío y cortocircuito
4.1.1 Parámetros del circuito
equivalente
4.1.2 Tensión de cortocircuito
4.2 Tensión de cortocircuito
valor relativo
4.3 Intensidad de falta
4.4 Caída de tensión por
efecto de la carga
4.5 Rendimiento de un transformador
4.6 Corriente de excitación en un
transformador monofásico
4.7 Corriente de conexión en un
transformador monofásico
4.8 Corriente de cortocircuito permanente
4.9 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
5.6.1 Propiedades de las conexiones
5.7 Relación de
transformación
5.8 Desequilibrios de carga. Efectos
Tema 6. Autotransformadores y transformadores de
medida
6.1 Constitución de un
autotransformador
6.2 Tensiones y corrientes en un
autotransformador monofásico
6.3 Potencias en un autotransformador
6.3.1 Potencia propia
6.3.2 Potencia de paso
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
6.7.4 Potencias normalizadas
6.7.5 Intensidad límite
térmica y dinámica
6.8 Transformador de tensión.
Generalidades
6.8.1 Trabajo del transformador de
tensión
6.8.2 Error de relación. Error de
fase
6.8.3 Tensiones asignadas
6.8.4 Potencia de precisión
Tema 7. Máquinas asíncronas. Aspectos
tecnológicos
7.1 Formas constructivas
7.2 Carcasa y grados de protección
7.3 Clases de aislamiento
7.4 Potencia asignada de un motor
7.5 Pérdidas, calentamiento y
refrigeración
7.6 Clases de servicio normalizadas
7.7 Ecuación mecánica
7.8 Cuadrantes de funcionamiento
Tema 8. Máquinas asíncronas. Trabajo
8.1 Constitución física y
formas constructivas
8.2 Principio de funcionamiento
8.3 Circuito equivalente en régimen
permanente
8.4 Circuito equivalente simplificado
8.5 Parámetros del circuito
equivalente
8.5.1 A partir de ensayos: rotor libre y
rotor Bloqueado
8.5.2 A partir de Normas
8.6 Balance de potencias.
8.7 Característica par-velocidad
8.7.1 Zonas de funcionamiento en la
característica par-velocidad
8.8 Pares parásitos
8.8.1 Debidos a los armónicos
8.8.2 De origen asíncrono
8.8.3 Síncronos
8.9 Efecto de la frecuencia en la curva
par-velocidad
Tema 9. Máquinas asíncronas. Arranque y
regulación de velocidad
9.1 Arranque de los motores de jaula de
ardilla
9.1.1 Autotransformador
9.1.2 Estrella-Triángulo
9.1.3 Arrancador estático
9.1.4 Inserción de impedancia
9.2 Arranque de los motores de rotor
bobinado
9.3 Arranque de los motores de doble jaula
9.4 Regulación de la velocidad
9.4.1 Por variación del
número de polos
9.4.2 Por variación del
deslizamiento
9.4.3 Por variación de la frecuencia
9.5 Dinámica del motor
asíncrono
9.5.1 Generalidades
9.5.2 Tiempo de arranque de un motor
asíncrono
9.5.3 Pérdidas de energía en
régimen dinámico
9.6 Frenado de los motores
asíncronos
9.6.1 Regenerativo
9.6.2 Contracorriente
9.6.3 Por inyección de continua
Tema 10 Motores monofásicos de corriente
alterna
10.1 El motor monofásico de
inducción
10.1.1 Principio de funcionamiento
10.1.2 Circuito equivalente
10.2 Tipos de motores monofásicos
10.3 Motor monofásico serie de
colector
10.4 Motores de histéresis
10.5 Motores de reluctancia
10.6 Motores paso a paso
Relación de Prácticas a realizar:
Práctica nº 1. Ensayos en el transformador monofásico: carga, vacío y cortocircuito.
Práctica nº 2. Ensayos en el transformador trifásico: grupo de conexión, índice horario, vacío, cortocircuito y carga.
Práctica nº 3. Ensayos en el motor de inducción de baja tensión: ensayo a rotor libre, ensayo a rotor bloqueado, carga y medida de par.
Práctica nº 4. Métodos de arranque, frenado y variación de velocidad en motores de inducción trifásicos.
Práctica nº 5. Conexiones y ensayo de diferentes tipologías de motores monofásicos.
ACTIVIDADES | HORAS PRESENCIALES | HORAS TRABAJO AUTÓNOMO | TOTAL HORAS | CRÉDITOS ECTS | COMPETENCIAS (códigos) |
---|---|---|---|---|---|
A1 - Clases expositivas en gran grupo
|
45.0 | 67.5 | 112.5 | 4.5 |
|
A2R - Clases en pequeño grupo
|
10.0 | 15.0 | 25.0 | 1.0 |
|
A3 - Tutorías colectivas/individuales
|
5.0 | 7.5 | 12.5 | 0.5 |
|
TOTALES: | 60.0 | 90.0 | 150.0 | 6.0 |
Las clases expositivas al grupo se realizan: actividades introductorias, clase magistral, la exposición de teoría, ejemplos generales y problemas derivados de la teoría expuesta. Consulta en internet a las páginas de fabricantes de acreditada solvencia, relacionados con las distintas materias de la asignatura, consulta de UNE relacionadas.
Clases en grupos de prácticas. En el laboratorio de máquinas eléctricas se ensayan distintos tipos de máquinas. Los datos obtenidos se analizan y se realiza una memoria de la actividad que se reciben en la página de la asignatura en la plataforma Docencia Virtual.
ASPECTO | CRITERIOS | INSTRUMENTO | PESO |
---|---|---|---|
Asistencia y/o participación en actividades presenciales y/o virtuales | Asistencia continuada, participación activa y aportaciones relevantes. | Hoja de firmas y observación del profesor. | 15.0% |
Conceptos teóricos de la materia | Dominio de los conocimientos teóricos y problemas de la materia. | Examen con preguntas del temario y problemas. | 70.0% |
Realización de trabajos, casos o ejercicios | Entrega de prácticas, supuestos y problemas. Realización de trabajos, prácticas en el laboratorio, casos o ejercicios | Evaluación de las memorias y resto de actividades. | 15.0% |
La aportación a la nota del apartado de asistencia y participación será el 15% (quince por ciento) , se realizarán controles de asistencia aleatorios se valorarará la participación en debates, resolución de ejercicios, búsqueda y comentario de información relacionada con la materia. La asistencia y participación evalúan las competencias: CT2, CT4 , CEL7 y el resultado de aprendizaje 5.
La evaluación de los conocimientos teóricos de la materia se realizará mediante un examen escrito con contenidos en teoría y problemas, que se realizará en la convocatoria oficial. La materia de éste examen se considera superada cuando se alcance la calificación igual o superior a 5 sobre 10 puntos. Habrá que superar tanto la teoría como los problemas. La nota de la parte de teoría supone un 70% (setenta por ciento) de la global . La parte de teoría consistirá en la respuesta a una o varias preguntas del programa de la asignatura, se valorará tanto los contenidos mínimos (bibliografía básica) como los contenidos adicionales (bibliografía específica de cada materia), será imprescindible obtener un mínimo del 50% de la puntuación asignada a la parte teórica para aprobar. La parte de resolución de problemas, se propondrán entre dos y cuatro problemas sobre los contenidos de la materia (transformadores y motores de inducción), será imprescindible obtener un mínimo del 50% de puntuación asignada a la parte de problemas para aprobar. Mediante la prueba del examen escrito se evalúan las competencias: CT2, CT4, CEL7 y el resultado de aprendizaje 5.
Para la evaluación de los conocimientos de las prácticas de laboratorio es condición obligatoria la realización de todas las prácticas programadas. El alumno asistirá a las prácticas y presentará memoria de los trabajos realizados, la entrega de actividades se realizará en la plataforma Docencia Virtual. La evaluación de las memorias realizadas, la resolución de supuestos prácticos, esquemas de control de máquinas y simulaciones planteadas supondrá 15% (quince por ciento) de la nota. Los alumnos que no asistan, no presenten memorias o no realicen las distintas actividades en su totalidad no contarán con el porcentaje de nota indicado. No obstante se realizará un examen de las prácticas de la asignatura para los alumnos que acrediten su no asistencia por causas justificadas. Mediante la valoración de las memorias y actividades descritas en el apartado se evalúan las competencias: CT2, CT4, CEL 7 y resultado de aprendizaje 5.
- Máquinas eléctricas Luis Serrano Iribarnegaray, Javier Andrés Martínez Román. Edición: 2ª ed.. Autor: Serrano Iribarnegaray, Luis. Editorial: [Valencia] : Universitat Politècnica de València, 2013 (C. Biblioteca)
- Máquinas eléctricas Jesús Fraile Mora. Edición: 7ª ed.. Autor: Fraile Mora, Jesús. Editorial: Madrid : Garceta, 2015 (C. Biblioteca)
- Problemas de máquinas eléctricas. Edición: 2ª ed.. Autor: Fraile Mora, Jesús. Editorial: Madrid: Garceta, 2015 (C. Biblioteca)
- Analysis of electric machinery. Edición: New York: IEEE Press, cop. 1995. Autor: Krause, Paul C.. Editorial: - (C. Biblioteca)
- Electric motors and drives: fundamentals, types, and applications . Edición: Amsterdam ; Boston : Elsevier Newnes, 2009. Autor: Hughes, Austin. Editorial: - (C. Biblioteca)
- Electric machines. Edición: 3rd, 15th repr.. Autor: Kothari, D. P.. Editorial: New Delhi : Tata McGraw-Hill Publishing Company, cop. 2009 (C. Biblioteca)
- Principles of electric machines and power electronics. Edición: 2nd ed. Autor: Sen, Paresh Chandra. Editorial: New York [etc.]: John Wiley & Sons, cop. 1997 (C. Biblioteca)
- Electrotecnia: circuitos magnéticos y transformadores. Edición: -. Autor: Alabern Morera, Xavier. Editorial: Barcelona : UPC, 2007 (C. Biblioteca)
- Problemas resueltos de máquinas eléctricas. Edición: 1ª ed., 2ª reimp. Autor: Ortega Gómez, Guillermo. Editorial: Madrid: Thomson, 2004 (C. Biblioteca)
- Transformadores de potencia, de medida y de protección. Edición: 7ª ed. ren. Autor: Ras Oliva, Enrique. Editorial: Barcelona: Marcombo, D.L.1994 (C. Biblioteca)
Semana | A1 - Clases expositivas en gran grupo | A2R - Clases en pequeño grupo | A3 - Tutorías colectivas/individuales | Trabajo autónomo | Observaciones | |
---|---|---|---|---|---|---|
Nº 1 11 - 17 sept. 2017 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | Clase expositiva tema 1.tema nº1 de 1.1 a 1.7). Práctica introductoria. | |
Nº 2 18 - 24 sept. 2017 |
3.0 | 1.0 | 2.0 | 9.0 | Clase expositiva tema 1 y 2.Tema 1(Puntos 1.8 y 1.9).Tema 2(punto 2.1 a 2.8).Práctica 1.Tutoría colectiva | |
Nº 3 25 sept. - 1 oct. 2017 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | Clase expositiva tema 2. Tema 2(punto 2.9 a 2.12.).Práctica 1. | |
Nº 4 2 - 8 oct. 2017 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 4.5 | Clase expositiva tema 3. Tema 3(punto 3.1 a 3.8). | |
Nº 5 9 - 15 oct. 2017 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | Clase expositiva tema 4. Tema 4(punto 4.1 a 4.6) Práctica 2. | |
Nº 6 16 - 22 oct. 2017 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 4.5 | Clase expositiva tema 4 y 5. Tema 4(punto 4.7 a 4.9) Tema 5. Tema 5(punto 5.1 a 5.5) | |
Nº 7 23 - 29 oct. 2017 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | Clase expositiva tema 5. Tema 5(punto 5.6 a 5.8) Práctica 2. | |
Nº 8 30 oct. - 5 nov. 2017 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 4.5 | Clase expositiva tema 6 y 7. Tema 6(punto 6.1 a 6.5). Tema 7(punto 7.1 a 7.3). | |
Nº 9 6 - 12 nov. 2017 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | Clase expositiva tema 7 y 8. Tema 7(punto 7.4 a 7.8). Tema 8(punto 8.1 a 8.3). Práctica 3. | |
Nº 10 13 - 19 nov. 2017 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | Clase expositiva tema 8. Tema 8(punto 8.4 a 8.7). Práctica 3. | |
Nº 11 20 - 26 nov. 2017 |
3.0 | 0.0 | 0.0 | 4.5 | Clase expositiva tema 8. Tema 8(punto 8.8 a 8.9). Práctica 4. | |
Nº 12 27 nov. - 3 dic. 2017 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | Clase expositiva tema 9. Tema 9(punto 9.1 a 9.4). Práctica 4. | |
Nº 13 4 - 10 dic. 2017 |
3.0 | 1.0 | 0.0 | 6.0 | Clase expositiva tema 9. Tema 9(punto 9.5 a 9.6). Práctica 5. | |
Nº 14 11 - 17 dic. 2017 |
3.0 | 0.0 | 2.0 | 7.5 | Clase expositiva tema 10. Tema 10(punto 10.1 a 9.3). Tutoría colectiva | |
Nº 15 18 - 21 dic. 2017 |
3.0 | 1.0 | 1.0 | 7.5 | Clase expositiva tema 10. Tema 10(punto 10.4 a 10.6). Práctica 5. Tutoría colectiva | |
Total Horas | 45.0 | 10.0 | 5.0 | 90.0 |