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Nivel Licenciatura
Clave 113151
Unidad de enseñanza-aprendizaje
Laboratorio de Máquinas Eléctricas II
Horas teoría 0.0
Horas práctica 3.0
Seriación C113163
Créditos 3.0
Departamento de Energía Fecha de aprobación:
26.AGOST0.2010
PROGRAMA ANALÍTICO
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c e
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OBLIGATORIA Tronco General
Tronco Básico Profesional
Área de Concentración
OPTATIVA General
de Área de Concentración
Otros
TRIMESTRE Observaciones
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OBJETIVOS:
Realizar las pruebas necesarias para analizar el comportamiento de la máquina de corriente directa y de la máquina síncrona.
CONTENIDO SINTÉTICO:
Máquina de corriente directa: Componentes y principios de conmutación. Máquina de CD operando como:
Generador con excitación en derivación, independiente, serie y compuesto. Motor: Características de funcionamiento con excitación en derivación, independiente, serie y compuesto. Cálculo de la eficiencia. Sistemas de arranque y control de velocidad.
Máquina Síncrona: Estructura de la máquina síncrona. Alternador trifásico: curvas características, regulación, sincronización, eficiencia. Motor síncrono: características bajo carga; determinación del par, el motor como inductor y como capacitor variable. Determinación de las reactancias Xd y Xq.
TEMA 1. Principio general de funcionamiento de la máquina de CD
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
REFERENCIAS:
• Conocer cada elemento da la máquina de cd y su funcionamiento.
• Medir las resistencias de los devanados de un motor de cd.
• Localizar la posición neutra de las escobillas.
2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
CONTENIDO:
1. 1 Marco teórico de la práctica. 1.2 Componentes de una máquina eléctrica de cd. 1.3 Medición de las resistencias de los embobinados de
la máquina de cd por los métodos directo (ohmetro) e indirecto (pendiente de la curva V- 1).
1.4 Localización de la posición neutra de las escobillas. 1.5 Presentación del cuestionario para evaluar la
práctica.
OBSERVACIONES:
TEMA 2. Generador de cd con excitación separada y en derivación
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Estudiar la máquina de cd, como generador, excitada separadamente, en vacío y con carga.
• Estudiar la máquina de cd, como generador, excitada en derivación, con carga.
• Obtener a partir de mediciones las curvas características de la máquina de cd, en vacío y con carga en su caso, para cada tipo de excitación.
CONTENIDO:
2.1 Marco teórico de la práctica. 2.2 Tipos de excitaciones de los generadores de cd. 9 .3 Prueba en vacío del generador de cd con excitación
separada. 2 .4 Pruebas en carga del generador de cd con excitación
separada y con excitación en derivación. 2.5 Realización de mediciones para encontrar las curvas
características con carga para cada tipo de excitación del generador de cd.
2 .6 Presentación del cuestionario para evaluar la práctica.
REFERENCIAS:
2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
OBSERVACIONES:
TEMA 3. Generador de cd con excitaciones serie y compuesta
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Estudiar el funcionamiento del generador de cd con excitaciones serie y compuesta.
• Obtener, a partir de mediciones, las curvas características de la máquina de cd, en vacío y con carga, para cada tipo de excitación.
CONTENIDO:
3.1 Marco teórico de la práctica. 3.2 Características de un generador funcionando con
excitación serie y con excitación compuesta. 3.3 Prueba en carga del generador de cd con excitación
serie. 3.4 Prueba en carga del generador de cd con excitación
compuesta. 3.5 Obtención de las curvas características a partir de
mediciones, para cada tipo de excitación del generador de cd.
3.6 Presentación del cuestionario para evaluar la práctica.
REFERENCIAS:
2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
OBSERVACIONES:
TEMA 4. Motor de cd con excitaciones serie y compuesta
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Estudiar el motor de cd excitado respectivamente en serie y en compuesto.
• Obtener las curvas del motor de cd excitado en serie. • Obtener las curvas del motor de cd excitado en
compuesto.
CONTENIDO:
4.1 Marco teórico de la práctica. 4.2 Importancia del funcionamiento del motor de cd con
excitaciones serie y compuesta. 4.3 Conexiones del motor de cd con excitaciones serie y
compuesto. 4.4 Realización de mediciones en cada caso de
excitación. 4.5 Obtención de las curvas características para cada
tipo de excitación del motor de cd. 4.6 Presentación del cuestionario para evaluar la
Práctica.
REFERENCIAS:
2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
OBSERVACIONES:
TEMA 5. Máquina síncrona
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Conocer cada uno de los componentes de la máquina síncrona y su función.
• Medir las resistencias de los devanados de la máquina síncrona.
CONTENIDO:
5.1 Marco teórico de la práctica. 5.2 Componentes de la máquina síncrona 5.3 Medición de las resistencias de los embobinados de
la máquina síncrona por los dos métodos directo (ohmetro) e indirecto (pendiente de la curva V-I).
5.4 Presentación del cuestionario para evaluar la práctica.
REFERENCIAS:
2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
OBSERVACIONES:
TEMA 6. Pruebas de vacío y de cortocircuito de la máquina síncrona
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Estudiar el funcionamiento de la máquina síncrona en vacío y en cortocircuito.
• Obtener a partir de mediciones la curva característica de vacío.
• Obtener a partir de mediciones la curva característica de cortocircuito.
• Determinar los parámetros de la máquina síncrona.
CONTENIDO:
6.1 Marco teórico de la práctica. 6.2 Descripción de prueba en vacío. 6.3 Descripción de prueba de cortocircuito. 6.4 Determinación de los parámetros de la máquina
síncrona. 6.5 Presentación del cuestionario para evaluar la
práctica.
REFERENCIAS:
2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
OBSERVACIONES:
■
TEMA 7. El alternador en carga ■
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Estudiar el funcionamiento de la máquina síncrona como alternador con diferentes tipos de carga.
• Obtener, a partir de mediciones, las curvas características de la máquina síncrona, con carga.
CONTENIDO:
7.1 Marco teórico de la práctica. 7. 9 Prueba del alternador con cargas respectivas R,L,C
simples. 7.3 Pruebas del alternador con cargas combinadas RL;
RC; RLC, con Fp y Iexc constantes. 7.4 Obtención de las curvas características a partir de
mediciones, para cada tipo de carga. 7.5 Presentación del cuestionario para evaluar la
práctica.
REFERENCIAS:
1,2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
OBSERVACIONES:
TEMA 8. Sincronización del alternador trifásico a la red
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Aprender a sincronizar el alternador a la red. • Obtener las curvas de la máquina sincronizada
a la red a diferentes potencias constantes.
CONTENIDO:
8.1 Marco teórico de la práctica. 8.2 Criterios de sincronización del alternador a la red. 8.3 Procedimiento de sincronización. 8.4 Realización de mediciones a diferentes potencias
constantes. 8.5 Obtención de las curvas a diferentes potencias
constantes. 8.6 Presentación del cuestionario para evaluar la
práctica.
REFERENCIAS:
2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
OBSERVACIONES:
TEMA 9. Motor síncrono
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Estudiar la máquina síncrona como motor. • Obtener las curvas a plena carga del motor
síncrono. • Determinar el par de salida del motor síncrono. • Determinar las componentes Xd e Xq.
CONTENIDO:
9.1 Marco teórico de la práctica. 9.2 Importancia del funcionamiento de la máquina
síncrona como motor. 9.3 Comportamiento en carga del motor síncrono. 9.4 Efecto de la excitación en el funcionamiento del
motor síncrono. 9.5 Obtención a partir de mediciones de las curvas a
plena carga del motor síncrono. 9.6 Metodología para la determinación de las
reactancias Xd e Xq. 9.7 Presentación del cuestionario para evaluar la
práctica.
REFERENCIAS:
2,3,4,5,6,7
HORAS DE CLASE:
3.0
OBSERVACIONES:
Jefe ce Departamento Dr. Rafael Escarela Pérez
MODALIDADES DE CONDUCCIÓN DEL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE . Exposición magistral. . Asesorías durante la realización de la práctica.
MODALIDADES DE EVALUACIÓN
La calificación final estará constituida de evaluaciones periódicas consistentes en la elaboración de reportes de prácticas y trabajos extra. No admite evaluación de recuperación.
BIBLIOGRAFÍA NECESARIA O RECOMENDABLE: 1. A.E. Fitzgerald, C. Kingsley y S.D Umans, " Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 5'. Edición,
1992. 2. S.J. Chapman, " Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 3'. Edición., 2000. 3. Wildi y de Vito, "Experimentos con equipo Eléctrico", Ed. Limusa, 1990 4. S.A. Nasar, "Electromagnetismo y Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 1990. 5. C:B Gray, " Máquinas Eléctricas y Sistemas Accionadotes", Alfaomega, 1993. 6. P.C.Krause and O. Wazynczuk, "Electromechanical Motion Devices", Mc Graw Hill, 1989. 7. R. Sanjurjo Navarro, " Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 1998. 8. Veinott, Cyrilg and Martin, Joseph E. , " Fraccional and sub fractional horsepower electric
motor" , Mc Graw Hill, 4a. Edición, 1986. 9. J.J. Cathey, "Máquinas Eléctricas: Análisis y Diseño Aplicado a Matlab", Mc graw Hill, 2001. }
Este programa analítico fue elaborado por una comisión académica del Departamento de Energía integrada por los profesores A. Zekkour Z, R. Escarela P., E. Campero L, C.A. Rivera S., I. López G., O. Hernández A., J. Jasso L.
Visto bueno
Director de División Dr. Emilio Sordo Zabay