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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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