INGENIERÍA EN MECATRÓNICA EN COMPETENCIAS …

ELABORÓ: Comité de Directores de la Carrera deIngeniería en Mecatrónica REVISÓ: Dirección Académica

APROBÓ: C. G. U. T. y P. FECHA DE ENTRADAEN VIGOR: Septiembre de 2020

F-DA-01-PE-ING-10

ASIGNATURA DE ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

1. Competencias Desarrollar proyectos de automatización y control, através del diseño, la administración y la aplicación denuevas tecnologías para satisfacer las necesidadesdel sector productivo.

2. Cuatrimestre Séptimo3. Horas Teóricas 224. Horas Prácticas 535. Horas Totales 756. Horas Totales por Semana

Cuatrimestre5

7. Objetivo de aprendizaje El alumno aplicará el análisis de redes de corrientealterna, principios de operación y conexión de losequipos que se utilizan para generación y distribución,así como los métodos para el diseño de lasinstalaciones eléctricas residenciales, comerciales eindustriales conforme a la norma oficial mexicanaNOM-001-SEDE-2012 y aplicables, para el correctoaprovechamiento de la energía eléctrica.

Unidades de Aprendizaje HorasTeóricas Prácticas Totales

I. Análisis de circuitos eléctricos en C.A. 7 18 25II. Suministro de Energía Eléctrica. 5 15 20III. Instalaciones Eléctricas Residenciales,Comerciales e Industriales.

10 20 30

Totales 22 53 75

INGENIERÍA EN MECATRÓNICAEN COMPETENCIAS PROFESIONALES



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ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

UNIDADES DE APRENDIZAJE

1. Unidad deaprendizaje I. Análisis de circuitos eléctricos en C.A.

2. Horas Teóricas 73. Horas Prácticas 184. Horas Totales 25

5. Objetivo de laUnidad deAprendizaje

El alumno determinará los valores de los parámetros eléctricos decircuitos de CA a través de los diferentes métodos y leyes delanálisis de circuitos para el manejo de equipo de medición ysoftware de simulación.

Temas Saber Saber hacer Ser

Fasores. Definir y explicar lasfunciones senoidales y suequivalencia con númeroscomplejos, conversiones depolar a rectangular,rectangular a polar

Convertir funcionessenoidales a fasores.

Representar fasores enforma gráfica, conversionesde polar a rectangular y derectangular a polar y(analítico, grafico,numérico).

OrdenadoCreativo.Emprendedor.Responsable.Analítico.Metódico.

Circuitos RCL. Explicar el comportamientode los circuitos RCL enserie y en paralelo y losefectos que estos tienen enun circuito alimentado concorriente alterna.

Calcular la respuesta de loscircuitos RCL en serie y enparalelo, la reactanciacapacitiva, la reactanciainductiva y determinar eldesfasamiento entre voltajey corriente.


Análisis demallas.

Definir y explicar lasdiferentes leyes y teoremaspara el análisis de mallas encircuitos de corrientealterna. (LVK, LCK, ley deohm, divisor de corriente)

Calcular los valores de losparámetros a través delanálisis de mallas encircuitos de corrientealterna (voltaje, corriente ypotencia).




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Medición deparámetroseléctricos.

Definir los tipos y métodosde medición, y losparámetros eléctricos(voltaje rms, corriente rms,voltaje pico, corriente pico,voltaje pico a pico, corrientepico a pico), utilizados encircuitos de corrientealterna.

Realizar medicionesdirectas e indirectas deparámetros eléctricos paravalidar los cálculos, delanálisis de mallasaplicando las medidas deseguridad pertinentes.

Ordenado.Creativo.Emprendedor.Responsable.Analítico.

Factor depotencia.

Definir los diferentesparámetros utilizados paralas potencias (real, aparentey reactiva) en los circuitosde corriente alterna y surelación con el factor depotencia.

Calcular y medir potenciareal, aparente y reactiva enun circuito trifásico.

Determinar el factor depotencia por medio detriángulos de potenciaaplicando las medidas deseguridad pertinentes.

OrdenadoCreativo.Emprendedor.Responsable.Analítico.

Diseño ysimulación decircuitos deCA

Identificar software utilizadoen la simulación de circuitosde CA

Describir los aspectos delentorno del software desimulación que se empleanen la identificación de larespuesta de los circuitosde corriente alterna.

Realizar diseño ysimulación de circuitos deCA utilizando softwarededicado observando surespuesta.

Realizar operaciones connúmeros complejosutilizando calculadora.




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PROCESO DE EVALUACIÓN

Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tipos dereactivos



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A partir de un caso dadoentregará un reporte escrito queincluya:

Mediciones directas eindirectas. de parámetroseléctricos.

Calcular y medir potenciareal, aparente y reactiva

Determinar el factor depotencia.

Operaciones con númeroscomplejos.

1. Comprender el proceso deconversión de funcionessenoidales a fasores, derectangular a polar y depolar a rectangular, asícomo las operacionesaritméticas de los númeroscomplejos.

2. Analizar la respuesta decircuitos RLC en serie yparalelo.

3. Comprender eldesfasamiento entre voltajey corriente.

4. Analizar el factor depotencia en circuitos decorriente alterna.

5. Comprender el proceso desimulación de circuitos decorriente alterna.

Ejercicios prácticosListas de verificación


PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE



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Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosPrácticas en laboratorio,Simulación de circuitos,Aprendizaje basado en problemas.

Pizarrón,cañón de proyecciónequipo de computolaboratorioosciloscopiosmultímetrosanalizadores de redestablillas de proyectosSoftware de simulación (multisim, ORCAD,proteus, etc.).Bibliografía.

ESPACIO FORMATIVO

Aula Laboratorio / Taller EmpresaX





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1. Unidad deaprendizaje II. Suministro de Energía Eléctrica.



El alumno describirá el conjunto de instalaciones y equipos condistintas funciones que se requieren para generar y distribuir laenergía eléctrica, así como su principio de funcionamiento y laspartes que los componen para identificar sus principales fallas


Principios degeneración deC.A.

Explicar los principios defuncionamiento, laconstrucción de losgeneradores de C.A. susconexiones y las pruebasque se realizan a estos.Explicar el principio defuncionamiento de unaplanta de emergencia(combustión y batería).

Identificar las partesprincipales de las queconsta un generador deC.A., conectarlo enestrella o en delta,calcular la potenciadisponible y llevar a cabopruebas de puesta enmarcha.

Identificar las partes y loselementos de una plantade emergencia.





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Característicasdel suministrode energía,medición ymonitoreo.

Definir y explicar losdiferentes parámetroseléctricos utilizados en elsuministro de energía(potencia, voltaje corriente,regulación de voltaje,demanda, caída de tensión,calidad energía eléctrica)fallas y los tipos desistemas en el suministroeléctrico.

Identificar diferentestecnologías utilizadas en lamedición y monitoreo dediferentes parámetroseléctricos en tiempo real.

Calcular y verificar losdiferentes parámetroseléctricos del suministrode energía (potencia,voltaje corriente,regulación de voltaje,demanda, caída detensión, calidad energíaeléctrica).

Medir y monitoreardiferentes parámetroseléctricos del suministrode energía en redeseléctricas trifásicas entiempo real, mediante lautilización de equipoespecializado.

Identificar los diferentestipos de fallas eimplementar sistemas queminimicen los efectos delas fallas en el suministrode energía eléctrica.




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Principios deoperación deltransformadory circuitoequivalente.

Explicar el principio deoperación deltransformador,construcción, parámetroseléctricos (relación detransformación, rigidezdieléctrica, polaridad, factorde potencia, factor kresistencia de aislamiento,tierra física), tipos deconexiones de lostransformadores, factor decarga del transformador.

Identificar herramientas desimulación y análisis demáquinas eléctricas y suscircuitos equivalentes.

Señalar las partesprincipales que componena un transformador.

Realizar cálculos de losprincipales parámetroseléctricos deltransformador.

Identificar tipos deconexiones entransformadores yconectar bancos detransformadores.

Realizar la simulación deun circuito equivalente detransformador, empleandosoftware dedicadoverificando los parámetrosde operación eléctricos.


Fuentesalternas degeneración.

Explicar los diferentes tiposde fuentes alternas degeneración (solar, eólica yceldas de combustible,plantas de emergencia), asícomo describir elfuncionamiento de unsistema de suministroeléctrico con tecnologíasque no dañen el medioambiente.

Proponer fuentes alternasde generación deelectricidad, para elsuministro de energía.




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Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tiposde reactivos

A partir de un caso dadoelaborará un reporte en el queidentifique:

Las principales fallas delsuministro eléctrico ydescriba sistemas desuministro de energíaeléctrica con fuentesalternas de generación.

1.Comprender los diferentesparámetros eléctricos delsuministro de energía y elprincipio de funcionamientodel generador de C.A.

2.Identificar las partes quecomponen al generador deC.A.

3.Comprender el principio defuncionamiento ycomposición de lostransformadores.

4.Analizar la conexión desistemas monofásicos,bifásicos, trifásicos y bancosde transformadores.

5.Analizar sistemas deprotección contra fallas delsuministro eléctrico.

Ejercicios prácticos,Listas de verificación



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Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosPrácticas en laboratorioAprendizaje basado en problemasTareas de investigación

PizarrónCañón de proyecciónEquipo de computoLaboratorioGeneradoresTransformadoresMultímetrosOsciloscopiosEquipo de prueba para generadores ytransformadores (TTR megger, probador derigidez dieléctrica)Concentradores solaresCeldas fotovoltaicasAerogeneradoresCeldas de combustibleReguladores de voltajeUpsSupresores de picosBibliografía.

ESPACIO FORMATIVO

Aula Laboratorio / Taller EmpresaX



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1. Unidad deaprendizaje

III. Instalaciones Eléctricas Residenciales, Comerciales eIndustriales.



El alumno explicará los métodos para el diseño de instalacioneseléctricas residenciales, fuentes alternas de generación, cálculo,selección de materiales y componentes de protección comercial eindustrial para elaborar proyectos requeridos de la instalación ypuesta en servicio conforme a la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012, y otras normas aplicables (IEEE, ANSI, IEC,DIN).


Interpretaciónde planoseléctricos.

Identificar la simbologíaeléctrica normalizadautilizada en instalacioneseléctricas y residenciales,comerciales e industriales.

Interpretar la simbologíade instalacioneseléctricas residenciales,comerciales eindustriales a través deplanos, diagramasesquemáticos, unifilares,bifilares y trifilares.




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Diseño deinstalación ysu validación.

Explicar las característicasde los elementos quecomponen una instalacióneléctrica (tubo conduit,ductos, electroductos,conductores eléctricos,charolas, cajas deconexiones, elementos deprotección) conforme a lasnormas vigentes.

Identificar herramientas desimulación de cálculo deconductores, canalizacionesy protecciones.

Calcular y especificarmateriales y equipos deprotección necesarios enla realización de unainstalación eléctricaconforme a las normasvigentes (NOM-001-SEDE-2012 yAplicables).

Validar el calibre delconductor, canalización yprotecciones mediante lasimulación con softwarededicado.



Software dediseño asistidoporcomputadoradeinstalaciones ysimulación.

Identificar el entorno delSoftware de diseño ysimulación de instalacioneseléctricas y sistemas deprotección.

Diseñar y simularinstalaciones eléctricasmediante softwarededicado.


Ahorro deenergía.

Explicar los diferentesconceptos utilizados en elahorro de energía, así comodefinir diferentes técnicasde implementación deprogramas energéticos.

Esbozar programas deeficiencia energética ypromover el uso defuentes alternas degeneración de energía.




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Resultado de aprendizaje Secuencia de aprendizaje Instrumentos y tiposde reactivos

A partir de un caso dadorealizará con el software:

Esquema de lasinstalaciones eléctricaseficientes que incluya elcálculo y selección demateriales ycomponentes deprotección conforme a lasnormas vigentes, ademásde incluir esquema deahorro de energía.

1.Reconocer la simbologíautilizada en el diseño deinstalaciones eléctricas.

2.Identificar las característicasde los elementos quecomponen una instalacióneléctrica.

3.Comprender el proceso paradiseñar con software lasinstalaciones eléctricas.

4.Comprender conceptos deahorro de energía.

5.Comprender las técnicas deeficiencia energética.

Ejercicios prácticos,Listas de verificación



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Métodos y técnicas de enseñanza Medios y materiales didácticosPrácticas de laboratorioAprendizaje auxiliado por las TI,Aprendizaje basado en problemas.

PizarrónCañón de proyecciónEquipo de cómputoLaboratorioOsciloscopiosMultímetrosAnalizadores de redesSoftware de diseño de instalacioneseléctricas (SIZER, Auto CAD Electrical, etc.).NOM-001-SEDE-2012Bibliografía.

ESPACIO FORMATIVO

Aula Laboratorio / Taller Empresa



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X


CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUECONTRIBUYE LA ASIGNATURA

Capacidad Criterios de DesempeñoDeterminar soluciones, mejoras einnovaciones a través de diseñospropuestos para atender las necesidadesde automatización y control, considerandolos aspectos Mecánicos, Electrónicos,Eléctricos.

Elabora una propuesta del diseño que integre:

• Necesidades del cliente en el que se identifique:capacidades de producción, medidas deseguridad, intervalos de operación del sistema,flexibilidad de la producción, control de calidad.

• Descripción del proceso

•Esquema general del proyecto

• Sistemas y elementos a integrar al proceso ysus especificaciones técnicas por áreas:Eléctricos, Electrónicos, Mecánicos, Elementosde control.

• Características de los requerimientos desuministro de energía (eléctrica, neumática, etc.).

• Estimado de costos y tiempos de entrega.



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Capacidad Criterios de Desempeño2. Modelar diseños propuestos apoyadospor herramientas de diseño y simulaciónde los sistemas y elementos queintervienen en la automatización y controlpara definir sus características técnicas.

Entrega el diagrama y el modelo del prototipofísico o virtual por implementar o probar,estableciendo las especificaciones técnicas decada elemento y sistema que componen lapropuesta, planos, diagramas o programasincluyendo los resultados de las simulacionesrealizadas que aseguren su funcionamiento:

• Materiales, Dimensiones y acabado

• Descripción de entradas, salidas y consumo deenergías

• Comunicación entre componentes y sistemas

• Configuración y/o programación

Implementar prototipos físicos o virtualesconsiderando el modelado, para validar ydepurar la funcionalidad del diseño.

Depura y optimiza el prototipo físico o virtualmediante:

• La instalación y/o ensamble de elementos ysistemas componentes del proyecto deautomatización en función del modelado.

• La configuración y programación de loselementos que así lo requieran de acuerdo a lasespecificaciones del fabricante.

• La realización de pruebas de desempeño de loselementos y sistemas, y registro de losresultados obtenidos.

• La realización de los ajustes necesarios paraoptimizar el desempeño de los elementos ysistemas.



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FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

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