Electrotecnia y Máquinas Eléctricas II (Curso 2018/2019)

Créditos ECTS 6

Profesores

 Carlos César Sanz - Coordinador

Objetivos

    Esta asignatura es la continuacion directa de la electrotecnia de primer curso con conceptos avanzados de electrotecnia asi como la vision de las dos primeras maquinas electricasa importantes como son el transformador y la maquina de induccion.

Competencias

    1. Plantear y resolver problemas térmicos avanzados mediante métodos analíticos y numéricos.
    2. Calcular y diseñar elementos de equipos e instalaciones de calor y frío industrial.
    3. Profundizar en el conocimiento de los procesos térmicos más habituales en el ámbito de la ingeniería industrial.
    4. Entender, modelizar y resolver circuitos eléctricos con componentes no lineales.
    5. Entender, modelizar y resolver circuitos eléctricos en análisis operacional en tiempo y frecuencia.
    6. Conocimiento, utilización y análisis de transitorios aplicada a los circuitos y maquinas eléctricas.
    7. Conocimiento, utilización, análisis, elección y aplicación de transformadores, monofásicos y trifásicos y de las máquinas asíncronas.
    8. Manejar instrumentación de laboratorio eléctrico y realizar ensayos y medidas.
    9. Dimensionar elementos mecánicos con criterios de fiabilidad y durabilidad partiendo de los requisitos de la máquina.
    10. Redactar informes técnicos relativos a desarrollo de productos / subconjuntos mecánicos / máquinas industriales.
    11. Identificar los procesos de fabricación para la transformación de metales y polímeros.
    12. Seleccionar y diseñar los procesos de fabricación más adecuados para cualquier tipo de pieza, en base a su material y diseño, identificando la maquinaria a utilizar y los parámetros a controlar.
    13. Redactar documentación relativa al diseño del proceso de fabricación de un componente.
    14. Manejar instrumental y equipo de laboratorio en relación a los procesos de fabricación estudiados.
    

Resultados de aprendizaje

    1.Capacidad para entender, analizar y calcular ciclos térmicos complejos.
    3.Capacidad para diseñar y calcular elementos de equipos e instalaciones de calor y frío industrial.
    4.Capacidad para entender, analizar y aplicar los procesos térmicos más habituales en el área de la ingeniería industrial.
    5.Capacidad para el análisis de transitorios de circuitos eléctricos monofásicos y trifásicos, de corriente continua y de corriente alterna, con garantía de funcionamiento y en seguridad.
    6.Conoce y analiza circuitos eléctricos donde participen componentes no lineales.
    7.Conoce y analiza circuitos eléctricos en el dominio del tiempo y de la frecuencia así como capacidad de análisis de ondas.
    8.Conoce y entiende el funcionamiento, diseño y aplicación de los transformadores, monofásicos y trifásicos y de las máquinas asíncronas.
    9.Capacidad de elección de la maquina asíncrona idónea para las diferentes aplicaciones industriales de la misma.
    10.Empleo y manejo de los adecuados elementos de medida y seguridad en las diferentes prácticas de laboratorio.
    11.Dimensiona elementos mecánicos en función de las especificaciones dadas.
    12.Selecciona el material más adecuado para una aplicación y elemento mecánico determinado.
    13.Plasma en planos las soluciones de diseño adoptadas.
    14.Capacidad para seleccionar y diseñar el proceso de fabricación adecuado para un componente mecánico bajo criterios técnicos y económicos.
    15.Capacidad para estimar los costes de fabricación de cada uno de los procesos de fabricación estudiados.
    16.Redacta documentación relativa al diseño del proceso de fabricación de un componente mecánico, justificando la propuesta, extrayendo conclusiones y proponiendo alternativas.
    17.Maneja y utiliza instrumental y equipos del laboratorio de fabricación
    18.Capacidad de trabajo en equipo.
    19.Manejo de la terminología técnica propia de las materias del módulo.
    

Requisitos previos

    Dominar la parte de electricidad estudiada en la asignatura de Física.
    Conocer y utilizar con soltura el cálculo con números complejos y el dominio de ecuaciones diferenciales de primer y segundo orden.
    

Descripción de los contenidos

     Parte I. Circuitos.
    
     Tema 1.- Bobinas acoladas. (2 semanas)
    
     Tema 2. - Sistemas trifasicos desequilibrados (4 semanas)
    
     Tema 3.- Regimen transitorio de primer orden (3 semana)
     Tema 4. - Regimen transitorio de segundo orden . (4 semanas)
     Tema 5. - Resonanacia y cuadripolos (2 semanas)
    
     2ª PARTE: Máquinas Eléctricas
    
     1. Electromagnetismo aplicado a las máquinas eléctricas. (3 semanas)
    
     Campo magnético. Unidades. Ley de Ampere. Ley de Faraday. Concepto de fuerza electromotriz. Tensión inducida por campos eléctricos variables en el tiempo. Fuerza inducida por un conductor. Circuitos magnéticos.
    
     2. La máquina eléctrica generalizada. (1 semanas)
    
     Concepto de máquina eléctrica. Máquina eléctrica generalizada. Máquina eléctrica de reluctancia: Principio de funcionamiento.
    
     3. Transformadores Monofásicos. (4 semanas)
    
     El transformador ideal. Corriente de vacío. El transformador monofásico real. Transmisión de potencia de un transformador. Circuito equivalente de un transformador. Ensayo de cortocircuito y vacío de un transformador monofásico. Rendimiento, caída de tensión y regulación. Funcionamiento de transformadores en paralelo: distribución de carga entre varios transformadores.
    
     4. Transformadores Trifásicos. (3 semanas)
    
     Construcción de transformadores y aspectos descriptivos. Conexiones estrella y triángulo. Ensayo de vacío y cortocircuito en transformadores trifásicos. Rendimiento, caída de tensión y regulación. Funcionamiento en paralelo: índices horarios.
    
     5. La máquina de inducción. (3 semanas)
    
     Aspectos constructivos de las máquinas asíncronas. Campo magnético giratorio. Principio de funcionamiento como motor y como generador. Circuito equivalente. Ensayos de vacío y cortocircuito. Balance de potencias. Modos de funcionamiento: Motor, generador y freno. Par electromagnético de una máquina de inducción.
    
     6. Frenado Eléctrico y Regulación de velocidad en Máquinas de Inducción. (1 semana)
    
     Tipos de frenado eléctrico: regenerativo, contracorriente y dinámico.
     Regulación de velocidad. Métodos clasicos: variación del deslizamiento, variación del nº de polos. Métodos modernos: variación de la frecuencia de alimentación. Convertidores de potencia. Descripción de un accionamiento. Circuito de control.
    

Actividades formativas

    Clases magistrales, seminarios, consultas, laboratorios y evaluacion

Sistema y criterios de evaluación

     La asignatura es anual y se compone de dos partes claramente diferenciadas: Electrotecnia ( Teoría de Circuitos ) que se impartirá hasta Febrero y Máquinas Eléctricas que se cursará durante el segundo cuatrimestre.
    
     La asignatura consta de 4 parciales cuyo peso es:
     1ºParcial (bobinas acopladas y sistemas trifasicos desequilibrados)20% incluidos trabajos dirigidos
    
     2ºParcial (transitorio de primer y segundo orden, resonancia y cuadripolos)20% incluidos trabajos dirigidos
    
    
     3ºParcial: Electromagnetismos y Transformadores 30% incluidos trabajos dirigidos
    
     5º Parcial: Máquinas Eléctricas 20% incluidos trabajos dirigidos
    
    
     Además existen practicas de laboratorio obligatorias con un peso 10% .
    Se exigirá para hacer media una nota mínima de un 3 en cada parte. Por debajo de esa nota obliga a tener que asistir al final en esa parte
    
     Para aprobar la signatura es preciso alcanzar 5/10 puntos
    
     En caso de no aprobar por curso, los alumnos dispondrán de un examen final de toda la asignatura tanto en la convocatoria de Junio y Julio .
    
     La convocatoria extraordinaria de Septiembre contendrá preguntas sobre todo el temario, incluuidas prácticas de laboratorio.
    

Bibliografía

    Básica:
    1.- Carlson, A. Bruce
            Teoria de circuitos : ingeniería, conceptos y analisis de c: Australia : Thomson, 2002
            ISBN: 0634370977
    2.- Dorf, Richard C.
            Introducction to electric circuits: 2ª Ed.: New York : John Wiley
            ISBN: 0471574511
    3.- Fitzgerald, A. E.
            Máquinas eléctricas: 6ª Ed.: México, D.F. : McGraw-Hill Interamericana, 2004
            ISBN: 970104052X
    4.- Fraile Mora, J. Jesús
            Electromagnetismo y circuitos eléctricos: 3ª Ed.: Madrid : Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales
            ISBN: 8474931312
    5.- Fraile Mora, J. Jesús
            Máquinas electricas: 3ª Ed.: Madrid : Colegio de ingenieros de caminos, canales
            ISBN: 8474931436
    6.- Fraile Mora, J. Jesús
            Máquinas eléctricas: 5ª Ed.: Madrid : McGraw-Hill Interamericana de España, 200
            ISBN: 8448139135
    7.- Gómez Expósito, Antonio
            Problemas resueltos de teoría de circuitos: 2ª Ed.: Madrid : Paraninfo, 1994
            ISBN: 8428317860
    8.- Ortega Gómez, Guillermo
            Problemas resueltos de máquinas eléctricas: Madrid : Thomson, 2002
            ISBN: 8497320700
    9.- Ras Oliva, Enrique
            Teoría de circuitos : fundamentos: 4ª Ed.: Barcelona : Marcombo, 1987
            ISBN: 8426706738
    10.- Sanz Feito, Javier
            Máquinas eléctricas: Madrid : Prentice Hall, 2002
            ISBN: 8420533912
    11.- Simón Rodríguez Mª Antonia
            Análisis de Circuitos. Problemas Resueltos: Madrid: Editorial Vision Net
            ISBN: 8498212200
    12.- Valentín M. Parra Prieto ... [et al.]
            Teoría de circuitos (ingeniería industrial) unidad didáctica: 7ª Ed.: Madrid : Universidad nacional de educación a dista
            ISBN: 8436219503