Fecha de aprobación: 18 febrero 2010

Nivel Licenciatura

Clave 113111

Unidad de enseñanza-aprendizaje

Laboratorio de Máquinas Eléctricas

Horas teoría 0.0

Horas práctica 3.0

Seriación Créditos 3 C 113110

Departamento de Energía

PROGRAMA ANALÍTICO

Q u í

m i c a

L I i n c 9 e e n n c i i e a r t í u a r a

e n

A m b i e n t a I

C I y i I

E n

C o m p u t a c i ó n

E I é c t r i c a

E I e c t r ó n i c a

F i s i c a

I n d u s t r i a I

M e c á n i c a

M e t a I ú r 9 i c a

OBLIGATORIA Tronco General

Tronco Básico Profesional

Área de Concentración

OPTATIVA General

de Área de Concentración

Otros

X

TRIMESTRE

Observaciones

)

OBJETIVOS:

Realizar las pruebas necesarias para analizar el comportamiento del transformador y de la máquina de inducción, para determinar sus parámetros de operación.

CONTENIDO SINTÉTICO:

Transformador: Aplicaciones y generalidades del transformador. Transformador monofásico y trifásico. Relación de transformación y polaridad. Pruebas y medición de las diferentes pérdidas. Conexión del transformador. Regulación y eficiencia.

Motor de Inducción: Aspectos de diseño y construcción de los motores de inducción (monofásicos y trifásicos, jaula de ardilla y de rotor devanado). Curvas características. Motor de inducción con rotor devanado; pruebas en vacío y a rotor bloqueado. Métodos de arranque. Eficiencia.

TEMA 1. Transformador monofásico

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Conocer los elementos de un transformador y su rol.

• Medir las resistencias de los devanados del transformador monofásico.

• Estudiar la polaridad del transformador.

CONTENIDO:

1.1 Componentes de un transformador monofásico. 1.2 Medición de las resistencias de los embobinados

del transformador monofásico por los métodos directo e indirecto.

1.3 Polaridad del transformador. 1.4 Cuestionario.

REFERENCIAS:

1,2,3,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 2. Pruebas en vacío y en cortocircuito del transformador monofásico

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el funcionamiento del transformador 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 del transformador monofásico.

CONTENIDO:

2.1 Prueba en vacío V1(I10), V I(V20), ph(V1 2). 2.2 Prueba en cortocircuito VI cc(11cc) y II cc(I2cc),

P1 cc(I2cc). 2.3 Determinación de los parámetros del transformador. 2.4 Circuito equivalente. 2.5 Cuestionario.

REFERENCIAS:

1,2,3,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 3. Transformador monofásico con carga

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el transformador monofásico bajo diferentes cargas R,L,C simples y combinadas.

• Estudiar la caída de tensión correspondiente. • Obtener a partir de mediciones las curvas

características con carga.

CONTENIDO:

3.1 Pruebas en carga del transformador bajo diferentes cargas R,L,C, RL, RC, RLC a fp y VI constantes.

3.2 Comportamiento de la caída de tensión en cada caso.

3.3 Realizar mediciones para encontrar las curvas características: V2(I2), Efic(I2) a fp y VI constantes.

3.4 Cuestionario.

REFERENCIAS:

1,2,3,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 4. Transformador trifásico

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Conocer los elementos de un transformador trifásico. • Medir sus resistencias respectivas.

CONTENIDO:

4.1 Elementos del transformador trifásico. 4.2 Conexiones comunes del transformador trifásico. 4.3 Mediciones de las resistencias de sus bobinas

respectivas por los métodos directos e indirectos. 4.4 Cuestionario.

REFERENCIAS:

1,2,3,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 5. Transformador trifásico: pruebas en vacío y en cortocircuito

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el transformador trifásico en vacío y en corto circuito.

• Determinar su índice horario y razón de transformación.

• Obtener, a partir de mediciones, las curvas características en vacío y en corto circuito.

• Determinar sus parámetros.

CONTENIDO:

5.1 Índice horario y razón de transformación según el tipo de conexión.

5.2 Pruebas en vacío y en corto circuito del transformador trifásico para una conexión dada.

Mediciones para encontrar las curvas características: V 1(I10),V 1 (V20),ph(V 1 2),V 1 cc(I2cc),I 1 cc(I2cc)

5.3 Determinación de sus parámetros. 5.4 Circuito equivalente. 5.5 Cuestionario.

REFERENCIAS:

1,2,3,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 6. Transformador trifásico con carga

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el transformador trifásico bajo diferentes tipos de cargas R,L,C.

• Obtener a partir de mediciones las curvas características con carga.

• Determinar sus parámetros.

CONTENIDO:

6.1 Comportamiento del transformador trifásico bajo diferentes tipos de carga R, L, C simples y combinadas RL, RC, RLC.

6.2 Mediciones para encontrar las curvas características: Vcarga(Icarga), Caida de tensión(Icarga), Efic.(Icarga).

6.3 Determinación de parámetros. 6.4 Cuestionario.

REFERENCIAS:

1,2,3,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 7. Máquina de inducción trifásica

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Identificar cada elemento de la máquina y su rol en cada tipo de máquina de inducción trifásica.

• Medir las resistencias de los embobinados.

CONTENIDO:

7.1 Tipos de máquinas de inducción. 7.2 Diferencias entre sí y aplicaciones. 7.3 Mediciones de las resistencias de cada embobinado

para cada tipo de máquina de inducción aplicando los dos métodos directo e indirecto.

7.4 Cuestionario.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 8. La Máquina de inducción en vacío y rotor bloqueado

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Estudiar el comportamiento de la máquina de inducción en vacío y rotor bloqueado.

• Obtener a partir de mediciones las curvas características en vacío.

• Obtener a partir de mediciones las curvas características con rotor bloqueado.

• Determinar los parámetros de la máquina de Inducción en rotor bloqueado.

CONTENIDO:

8.1 Importancia del funcionamiento del motor de inducción trifásico en vacío y rotor bloqueado.

8.2 Conexión en vacío y en rotor bloqueado y pruebas.

8.3 Realizar mediciones para graficar las curvas características en vacío: V I (I10), V1(V20), ph(V 1 2).

8.4 Mediciones para graficar las curvas características en rotor bloqueado: Ilcc(12cc), V I cc(V2cc),P1cc(I2cc).

8.5 Metodología para la determinación de los parámetros de la máquina de inducción rotor devanado.

8.6 Circuito equivalente. 8.7 Cuestionario.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el comportamiento del motor de inducción trifásico con carga.

• Obtener a partir de mediciones las curvas características con carga.

• Conocer los diferentes tipos de arranque del motor de inducción trifásico.

• Conocer como funciona el motor de inducción monofásico.

CONTENIDO:

9.1 Importancia del funcionamiento del motor y del generador de inducción trifásico con carga.

9.2 Realizar mediciones para graficar las curvas características con carga: s(Pot.útil); T ---f(s) t=f(I) y i=f(I).

9.3 Tipos de arranque del motor de inducción trifásico. 9.4 Motor de inducción monofásico. 9.5 Cuestionario.

1

TEMA 9. Motor de inducción trifásico rotor devanado con carga

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

MODALIDADES DE CONDUCCIÓN DEL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE

Desarrollo de trabajos de laboratorio por parte de equipos de alumnos y con la asesoría del profesor, con apoyo de medios computacionales y equipo de pruebas eléctricas.

INFORMACIÓN ADICIONAL

MODALIDADES DE EVALUACIÓN 1. Evaluación periódica: Reporte de trabajo de campo o de prácticas de laboratorio (50%).

Trabajos realizados en el laboratorio (50%). Calificación aprobatoria en el 80% de las evaluaciones.

2. Evaluación terminal: No hay. 3. Evaluación de recuperación: No hay.

(I:IFORMACIÓN ADICIONAL

(.... BIBLIOGRAFÍA NECESARIA O RECOMENDABLE

1. A.E. Fitzgerald, C. Kingsley y S.D Umans, "Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 5'. Edición, 1992.

2. C.B. Gray, "Máquinas Eléctricas y Sistemas Accionadores", Alfaomega, 1993. 3. S.J. Chapman, "Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 3' Edición, 2000. 4. Veinott, Cyrilg and Martin, Joseph E. , " Fractional and sub fractional horsepower electric

motor" , Mc Graw Hill, 4a. Edición, 1986. 5. Wildi y de Vito, "Experimentos con equipo Eléctrico", Ed. Limusa, 1990. 6. S.A. Nasar, "Electromagnetismo y Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 1990.

(# BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL

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.Rivera S., I. López G., 0.Hernández A., J.Jasso L.

Visto bueno

Jefe e Departamento Director de División Dr. Rafael Escarela Pérez Dr. Emilio Sordo Zabay