maquinas electricasI by K3h4V4AR

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									                   MAQUINAS ELECTRICAS I


   HORACIO E. MASCI – Profesor Asociado Interino




Avda 60 esq124 – Tel / Fax (0221) 421 – 7578 / 482 -4855
            CARRERA                   ASIGNATURA
      INGENIERÍA ELÉCTRICA         MAQUINAS ELECTRICAS I
DISEÑO CURRICULAR: 1995                PROGRAMA SINTÉTICO

ORDENANZA C. SUP`. Nº 765
                                   TRANSFORMADOR MONOFASICO
DEPARTAMENTO: ELECTROTECNIA
                                   TRANSFORMADOR TRIFASICO
APROBACIÓN C A RES Nº
                                   AUTOTRANSFORMADOR Y
De la CURRÍCULA    X    ELECTIVA   TRANSFORMADORES ESPECIALES.
                                   TRANSITORIOS EN
ANUAL          1er. CUATRIMESTRE   TRANSFORMADORES.

          2do. CUATRIMESTRE X      PRINCIPIO DE CONVERSION DE
                                   ENERGIA ELECTROMAGNETICA.
NIVEL: 3 er.
                                   MAQUINA ROTANTE DE CORRIENTE
TOTAL DE HORAS: 192.               CONTINUA EN REGIMEN
                                   PERMANENTE Y TRANSITORIO.
HORAS SEMANALES: 12.

               OBSERVACIONES
l
                       OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

ANALIZAR LOS TRANSFORMADORES Y MAQUINAS ROTATIVAS DE C.C. EN SU
CONSTITUCION, FUNCIONAMIENTO Y UTILIZACION MEDIANTE LA APLICACIÓN FISICO
MATEMATICA Y SU MODELIZACION. SINTETIZAR LOS RESULTADOS EXPERIMENTALES
EN GENERALIZACIONES PRACTICAS TRANSFERIBLES A ASIGNATURAS SUPERIORES.


VIGENCIA       AÑO 1996



                             EQUIPO DOCENTE

DIRECTOR DE CÁTEDRA:

                  Ing. HORACIO E. MASCI – Profesor Asociado Interino

NÚMERO DE DIVISIONES:   1 (una)

PROFESOR A CARGO DE CADA DIVISIÓN:

                  Ing. HORACIO E. MASCI - Profesor Titular Ordinario
                  Ing. GABRIEL MIJAVLOSKY – Jefe de Trabajos Prácticos Ordinario

                  Ing. ALVAREZ FABIAN - Ayudante de Primera
                  Ing. DEL CORRO JORGE – Ayudante de Primera
                ARTICULACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS
ASIGNATURAS O CONOCIMIENTOS CON QUE SE VINCULA

Se consideran fundamentalmente las exigencias Curriculares del nuevo Plan de Estudios vigente
y sobre todo la simultaneidad del dictado de asignaturas que requieren conocimientos de apoyo
desde su inicio, buscando aportes en la integración vertical y horizontal.

Esa tarea se nutre fundamentalmente de las asignaturas del Plan Básico Homogéneo y de las
materias ELECTROTECNIA I, TEORIA DE LOS CAMPOS, INSTRUMENTOS Y MEDICIONES
ELECTRICAS Y TECNOLOGIA Y ENSAYOS DE MATERIALES ELECTRICOS Integrando los
conocimientos de forma horizontal y vertical.

De las materias del Plan Básico Homogéneo toma: herramientas matemáticas, algebraicas y
trigonométricas, de ANÁLISIS MATEMÁTICO I Y II y de ÁLGEBRA Y GEOMETRÍA ANALÍTICA;
conceptos físicos y eléctricos, de FÍSICA I Y II.

Sirve prácticamente como complemento a todas las asignaturas de tecnologías básicas y
aplicadas, que le suceden en el desarrollo de la carrera (integración vertical superior).

CORRELATIVAS PARA CURSAR: Según la Ordenanza 765 y su modificatoria 797


CURSADAS

       TEORIA DE LOS CAMPOS*
       ELECTROTECNIA I

       *Cursado simultaneo en regimen anual.


APROBADAS:
     FISICA II
     ANALISIS MATEMATICO I
     ALGEBRA Y GEOMETRIA ANALITICA


CORRELATIVAS PARA RENDIR EXAMEN FINAL: : Según la Ordenanza 765 y su modificatoria
797


APROBADAS

       ELECTROTECNIA I
       TEORIA DE LOS CAMPOS
                                 PROGRAMA ANALÍTICO

                               BIBLIOGRAFÍA GENERAL

OBLIGATORIA

Se sugiere como bibliografía básica, la siguiente:

Maquinas de Corriente Continua – Autor Cortes Cherta, Manuel
Transformadores de Potencia, de Medida y Protección. – Autor: Ras Oliva Enrique.

COMPLEMENTARIA

Electromechanical energy Conversión – Autor: Ellison, A.J.




                                       DESARROLLO
UNIDAD TEMÁTICA 1: Transformador monofásico.


CONTENIDOS
Repaso de leyes fundamentales de electromagnetismo. Partes que lo componen. Principio de
funcionamiento cualitativo del transformador ideal y del real en vacío y carga. Ecuaciones de
f.m.m. y f.e.m. del transformador. Relación de transformación de f.e.m. del transformador. F.m.m.
y f.e.m. Ecuaciones para variación sinusoidal de tensiones y corrientes. El transformador
reducido. F.e.m. del secundario reducido. Corriente del secundario reducido. Resistencia
reducida del secundario. Reactancia de dispersión del secundario reducido. Impedancia reducida
del arrollamiento secundario y del circuito secundario. Ecuaciones de f.m.m. y f.e.m. del
transformador reducido. Circuito equivalente del transformador.
Transformador real en vacío. Perdida. Corriente magnetizante. Transformador real en carga.
Perdidas. Regulación. Rendimiento. Diagramas vectoriales para distintos tipos de carga.
Calentamiento. Paralelo de transformadores monofásicos. Funcionamiento en paralelo de
transformadores con relaciones de transformación desiguales. Funcionamiento en paralelo con
dos transformadores con carga. Análisis de la repartición de las cargas.


Ensayo de Laboratorio T.P.N°1: Ensayo en vacio. T.P.N°2: Ensayo en cortocircuito. T.P.N° 3
Ensayo de calentamiento. T.P.N°4: Ensayo en paralelo, bornes homologos, polaridad.

OBJETIVOS:
Familiarizarse con la máquina. La correcta interpretación de las leyes electromagnéticas
aplicadas a la misma y por consiguiente el claro entendimiento del principio de funcionamiento del
transformador monofásico. La correcta interpretación de los distintos parámetros del
transformador en lo que hace a su performance.
TIEMPO ASIGNADO: 50 horas


UNIDAD TEMÁTICA 2: Transformador trifásico.

CONTENIDOS

Análisis magnético de los transformadores a columna y acorazados y de un banco trifásico
compuesto por tres monofásicos. Distintos tipos de conexiones. Grupo de conexiones. Análisis de
armónicos según las mismas y el tipo de circuito magnético. Transformador con carga equilibrada
y desequilibrada para distintos tipos de conexiones. Características externas de un
transformador. Análisis de distintos tipos de cortocircuitos. Paralelo de transformadores trifásicos.

Ensayo de Laboratorio T.P.N°5: Paralelo. T.P.N°6: Grupo de conexiones.

OBJETIVOS:
Objetivo: Familiarizarse con la máquina. Análisis magnético para los distintos tipos de
transformadores. Importancia del grupo de conexiones. Necesidad de puesta en paralelo de
transformadores.

TIEMPO ASIGNADO: 30 horas


UNIDAD TEMÁTICA 3: Autotransformador y transformadores especiales. Transitorios en
transformadores.

CONTENIDOS

Autotransformador. Ecuaciones fundamentales. Análisis de un cortocircuito en un
autotransformador comparándolo con el caso de un transformador. Transformador de tres
circuitos. Condiciones físicas del funcionamiento de un transformador de tres circuitos. Ecuación
de f.m.m. de un transformador de tres circuitos. Diagrama vectorial. Transformador con
regulación bajo carga. Transformador con regulación continua. Transformador para rectificadores
de arco de mercurio.
Transitorio por sobre tensiones. Transitorio por sobre corriente.

OBJETIVOS:

Objetivo: Según el análisis general de los transformadores la necesidad de la utilización de
transformadores especiales, como así también la aplicación de los mismo en usos industriales
determinados.

TIEMPO ASIGNADO: 30 horas


UNIDAD TEMÁTICA 4: Principio de conversión de energía electromagnética.
CONTENIDOS

Distribución de una f.m.m a lo largo del entrehierro para una espira. Distribución de una f.m.m.
para un bobinado distribuido y para un bobinado concentrado. F.e.m. por rotación. Cupla de
excitación.

OBJETIVOS:

Objetivo: Interpretación de la f.m.m. y flujo a lo largo de un entrehierro. Interacción de campos
magnéticos, cupla de excitación.

TIEMPO ASIGNADO: 30 horas


UNIDAD TEMÁTICA 5: Maquina rotante de corriente continua en régimen permanente y
transitorio.

CONTENIDOS:
Partes que componen una maquina de corriente continua. Principio de funcionamiento de las
dinamos. Bobinado imbricado y ondulado. Clasificación de las mismas. Excitación independiente.
Autoexcitadas: derivación, serie, compuesta adictiva, compuesta sustractiva. Características de
vacío. Características externa o de carga y de regulación para los distintos tipos de excitación.
Conmutación. Análisis del cortocircuito en los distintos tipos de dinamos. Análisis del rendimiento
y regulación.
La maquina de corriente continua como motor. Principio de funcionamiento. Análisis de las
características de los motores para los distintos tipos de conexión. Regulación de velocidad.

Ensayo de Laboratorio T.P.N°7: Ensayo en vacío de una dinamo y verificaciones practicas.
T.P.N°8: Ensayo de características de carga. T.P.N°9: Ensayo de características de regulación.
T.P.N°10: Ensayo de regulación de velocidad.

OBJETIVOS:
Familiarizarse con la maquina. Tener una noción clara según el trabajo requerido la elección de la
misma. Importancia del mantenimiento preventivo en estas maquinas.

TIEMPO ASIGNADO: 50 horas
                         PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA

                               CRONOGRAMA
     UNIDAD Y /O TEMA                   ACTIVIDADES                         TIEMPO
Unidad Temática 1                 Clases inductivo deductivas. Análisis
                                  y debates de ejemplos reales.
                                  Conclusiones.
Unidad Temática 1                 Resolución de problemas de
                                  Ingeniería.
Unidad Temática 1                 Evaluación conceptual continua
Unidad Temática 1                 Confección de informes.                 3 semanas

Unidad Temática 2                 Clases inductivo deductivas. Análisis
                                  y debates de ejemplos reales.
                                  Conclusiones.
Unidad Temática 2                 Resolución de problemas de
                                  Ingeniería.
Unidad Temática 2                 Evaluación conceptual continua.
Unidad Temática 2                 Confección de informes.                 1 1/2 semanas

Unidad Temática 3                 Clases inductivo deductivas. Análisis
                                  y debates de ejemplos reales.
                                  Conclusiones
Unidad Temática 3                 Resolución de problemas de
                                  Ingeniería.
Unidad Temática 3                 Evaluación conceptual continua
Unidad Temática 3                 Confección de informes
                                                                          1 1/2 semanas
Unidad Temática 4                 Clases inductivo deductivas. Análisis
                                  y debates de ejemplos reales.
                                  Conclusiones.
Unidad Temática 4                 Resolución de problemas de
                                  Ingeniería.
Unidad Temática 4                 Evaluación conceptual continua
Unidad Temática 4                 Confección de informes.                 1 1/2 semanas

Unidad Temática 5                 Clases inductivo deductivas. Análisis
                                  y debates de ejemplos reales.
                                  Conclusiones.
Unidad Temática 5                 Resolución de problemas de
                                  Ingeniería.
Unidad Temática 5                 Evaluación conceptual continua
Unidad Temática 5                 Confección de informes.                 3 semanas

Ensayos de Laboratorio            Ensayo de Laboratorio Nº1.
Ensayos de Laboratorio            Ensayo de Laboratorio Nº2.
Ensayos de Laboratorio            Ensayo de Laboratorio Nº3.
Ensayos de Laboratorio            Ensayo de Laboratorio Nº4.
Ensayos de Laboratorio                      Ensayo de Laboratorio Nº5.
Ensayos de Laboratorio                      Ensayo de Laboratorio Nº6.
Ensayos de Laboratorio                      Ensayo de Laboratorio Nº7.
Ensayos de Laboratorio                      Ensayo de Laboratorio Nº8.
Ensayos de Laboratorio                      Ensayo de Laboratorio Nº9.
Ensayos de Laboratorio                      Ensayo de Laboratorio Nº10.            2 ½ semanas

Evaluaciones teórico-prácticas              Consulta*. 1er. parcial problemas de
                                            Ingeniería, TP 1, TP 2, TP 3. TP 4 y
                                            TP 5
Evaluaciones teórico-prácticas              1er. recuperatorio 1er. parcial.
Evaluaciones teórico-prácticas              2do. Recuperatorio 1er. parcial
Evaluaciones teórico-prácticas              Consulta*. 2do. parcial problemas de
                                            Ingeniería, TP 6,TP 7, TP 8, TP 9 y
                                            TP 10
Evaluaciones teórico-prácticas              1er. recuperatorio 2do. parcial.
Evaluaciones teórico-prácticas              2do. recuperatorio 2do. parcial
Evaluaciones teórico-prácticas              Exámenes finales                       2 ¾ semanas

Cierre de cursada                           Encuesta sobre la Cátedra
Cierre de cursada                           Evaluación de informes y firma
                                            de cursadas.                             ¼ semana

Total                                                                               16 semanas

Evaluaciones teórico-prácticas              Último recuperatorio finalizado        ¼ semana
                                            el calendario de cursada

Consultas*: Se evacuaràn consultas de los
alumnos previo acuerdo con el profesor
antes de los parciales y en el momento
que la necesidad de los mismos asi lo
requiera.
                            METODOLOGÍA DIDÁCTICA
La metodología está orientada a que todo lo que se estudie, practique o ensaye, este relacionado
con los objetivos generales propuestos y sirva para la formación del futuro ingeniero. Se procura
estimular la capacidad deductiva del estudiante, por aplicación de un razonamiento lógico y
sencillo.
Se establece además, a través del ejercicio docente, un proceso continuo de comunicación
profesor-alumno, en permanente estado de ajuste, con valoración por parte de ambos, de los
métodos y formas de enseñanza. El diálogo constante deberá ser un pilar fundamental.

Se promueve, entonces:

                        Exposición, análisis y demostración de soluciones electrotécnicas a
problemas inherentes a las maquinas eléctricas.
                        Analogía de situaciones entre casos teóricos y reales.

                           Asignación al estudiante de temas teórico-prácticos concretos para su
investigación bibliográfica, previo a su tratamiento en el aula.

                         Planteo y resolución de Problemas de Ingeniería en aula y no
presenciales.

                         Ejecución de Ensayos de Laboratorio en gabinete.

Esta metodología, ha sido compatibilizada entre los distintos cursos de la materia, situación que
hemos llevado a cabo todos los docentes de la cátedra, hasta la fecha.

La actividad del plantel docente se dirige hacia la obtención de objetivos cada vez más
ambiciosos, en relación directa con el desarrollo y avance de la ciencia y la tecnología,
generando en el alumno una dinámica permanente de superación y tratando de adaptar e insertar
los nuevos conocimientos en el ámbito zonal en que nuestra Regional se desenvuelve.
                                         EVALUACIÓN
El sistema de promoción del alumno, ha sido implementado con cuidado criterio pedagógico,
basado en un continuo seguimiento y control del trabajo del estudiante, compatibilizando su
implementación con las posibilidades del alumno tecnológico en relación a sus obligaciones
laborales.
La evaluación del aprendizaje de los alumnos contempla de manera integrada la adquisición de
destrezas, conocimientos, el desarrollo de la capacidad de análisis, la formación de actitudes, y
las habilidades para encontrar información y resolver problemas reales
Se trata entonces, de un sistema evaluativo que posee como premisa fundamental el interpretar
en que grado de magnitud ha alcanzado el alumno los objetivos generales y específicos de cada
Unidad Temática. Para tal cometido se proponen evaluaciones conceptuales continuas, y dos
evaluaciones periódicas complementadas con una general que vinculen en forma conjunta los
diversos conceptos adquiridos.

Se aplica en consecuencia, el siguiente régimen de promoción:

                  Evaluación del nivel de participación del estudiante en clases teóricas y prácticas.

                  Aprobación de carpeta de Trabajos Prácticos (individual).

                  Aprobación de informes de Ensayos de Laboratorio (comisión grupal).

                  Parciales escritos teórico-prácticos. Eventual evaluación oral.

                  Evaluación final teórico-práctica en forma escrita y oral.

                      RECURSOS AUXILIARES NECESARIOS
Tiza y pizarrón

Se utilizará también en clase proyector de diapositivas y transparencias.


                                 FORMACIÓN PRÁCTICA
HORAS DE FORMACIÓN EXPERIMENTAL: 30 (treinta)


HORAS DE RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS DE INGENIERÍA: 30 (treinta)

								
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