Universidad de Costa Rica

IE0315 Máquinas Eléctricas I

Créditos:
4
Departamento:
Sistemas de Potencia y Máquinas Eléctricas
Curso:
Troncal
Tipo:
0 - Teórico
Horas:
4h: 4h T, 0h L, 0h P, 0h T/P
Requisitos:
Correquisitos:

Descripción

El curso pretende familiarizar a los estudiantes, con las máquinas eléctricas estacionarias y giratorias, que se encuentran en la industria y en los sistemas eléctricos de potencia. Para tal efecto, se hace énfasis en el análisis en régimen permanente, de los transformadores eléctricos de potencia, y las máquinas de inducción trifásicas.

El curso IE-0315 está constituido por clases magistrales, donde el profesor presenta la teoría de máquinas eléctricas y desarrolla ejemplos y ejercicios, para ayudar al estudiante a mejorar su desempeño, conceptos y evaluaciones.

El curso se complementa con el Laboratorio de Máquinas Eléctricas I, IE0116. El curso IE0116 de hecho tiene como fin, ser un complemento práctico de lo aprendido en las clases teóricas. Los estudiantes que matriculan IE0315 por primera vez, deben matricular también el curso IE0316.

Contenidos

1. Estructuras ferromagnéticas, excitadas en corriente continua (2 semanas)
  • Propiedades de los materiales ferromagnéticos.
  • Teoría de los dominios ferromagnéticos.
  • Curvas de magnetización.
  • Lazo de histéresis, flujo residual y fuerza
  • El concepto del circuito magnético. Fuerza magnetomotriz, reluctancia ypermeancia magnética.
  • Métodos de análisis de circuitos ferromagnéticos.
  • Entrehierros en circuitos ferromagnéticos.
  • Estructuras ferromagnéticas, con varias bobinas de excitación.
  • Circuitos magnéticos, con saturación magnética.
 2. Estructuras ferromagnéticas, excitadas en corriente alterna (1 semana)
 
  • Ley de inducción electromagnética de
  • Relaciones entre tensión aplicada, tensión inducida y flujo magnético.
  • Forma de onda de la corriente de excitación.
  • Energía almacenada en el núcleo ferromagnético.
  • Pérdida de energía en el núcleo ferromagnético.
  • Modelo de la corriente de excitación no Armónicas impares.
  • Cálculo de los parámetros de un reactor, con núcleo ferromagnético.
 3. Transformadores monofásicos (5 semanas)
 
  • Tipos de transformadores de distribución. Aéreos, subterráneos, sumergibles, convencionales y de pedestal.
  • El transformador ideal.
  • Polaridad de los transformadores.
  • Transformadores aditivos y sustractivos.
  • El transformador Núcleos laminados, flujos de dispersión, y pérdidas en el núcleo. 
  • Circuito del transformador real y diagramas fasoriales.
  • Cálculo de parámetros del transformador real.
  • Regulación de tensión del transformador.
  • Eficiencia, y eficiencia máxima del transformador.
  • Sistema en por unidad.
  • Datos de placa.
  • Conexión en paralelo de transformadores.
  • Intercambiador de derivaciones (tomas regulables bajo carga).
 4. Transformadores trifásicos (2 semanas)
 
  • Conexiones simétricas: estrella-estrella, delta-delta, delta-estrella, estrella- delta, estrella-zigzag.
  • Conexión en Índice horario. Índice horario.
  • Conexiones asimétricas: estrella renca - delta abierta, conexión en T, conexión de Scott.
  • Datos de placa.
  •  Transformadores de tres devanados.
 5. Motor de inducción trifásico, en operación balanceada (4 semanas)
 
  • Tipos de motores de inducción. Jaula de ardilla y rotor devanado.
  • Fuerza magnetomotriz, pulsante y estacionaria.
  • Fuerza magnetomotriz giratoria.
  • Velocidad sincrónica, velocidad de deslizamiento, y deslizamiento.
  • Circuito equivalente.
  • Sistema en por unidad.
  • Regulación de velocidad.
  • Par de arranque, nominal y máximo.
  • Clasificación de los motores de inducción.
  • Datos de placa.
  • Parámetros de los Prueba de vacío y de rotor bloqueado.
  • Parámetros de los Método iterativo.
  • Arranque de los motores, a tensión plena, con arrancador estrella-delta, y con autotransformador.
  • Control de velocidad.
6. Generador de inducción trifásico, auto-excitado (1 semana)
  • Tipos de generadores de inducción.
  • Circuito equivalente.
  • Capacitor de excitación.
  • Desempeño del generador, conectado a una red de potencia infinita.
  • Desempeño del generador, conectado en forma aislada.

Competencias

N/A

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