Educational guide 2023_24
Escola de Enxeñaría Industrial
Grado en Ingeniería Eléctrica
 Asignaturas
  Máquinas eléctricas
   Contenidos
Tema Subtema
TEMA I : PRINCIPIOS
FUNDAMENTALES DE LAS
MÁQUINAS ELÉCTRICAS 		-Importancia de las máquinas eléctricas.
-Principios básicos de funcionamiento.
-Principios de la conversión electromecánica.
-Campos electromagnéticos. Ecuación de Maxwell.
-Inducción magnética.
-Flujo magnético.
-Fuerza magnetomotriz.
-Reluctancia magnética.
-Paralelismo entre circuitos eléctricos y circuitos magnéticos.
- Máquinas eléctricas (ME).
- Máquina eléctrica elemental.
- Máquinas eléctricas rotativas.
-Fuerza electromotriz inducida.
-Efecto generador.
- Creación de campos magnéticos.
- Fuerza electromagnética.
-Correlación gráfica.
-Estudio del generador elemental.
-Estudio del motor elemental
TEMA II: TRANSFORMADORES Introducción. Aspectos constructivos. Transformador ideal. Funcionamiento de un transformador
real. Circuito equivalente de un transformador: fems y tensiones. Ensayos del transformador.
Caída de tensión en un transformador. Pérdidas y rendimiento de un transformador. Corriente de
excitación en vacío: armónicos de la corriente. Corriente de conexión de un transformador.
Simulación de un transformador de dos devanados. Autotransformadores. Transformadores
trifásicos: esquemas de conexión. Transformadores de medida y protección. Resolución de
problemas
TEMA III. CARACTERÍSTICAS
GENERALES Y ESPECÍFICAS DE
LAS ME ROTATIVAS 		Máquinas eléctricas rotativas. Clasificación.
-Devanados principales de las máquinas eléctricas.
-Evolución del circuito magnético.
-Constitución de las máquinas eléctricas.
-Clasificación y detalles diferenciales de las máquinas eléctricas.
-Velocidad síncrona.
-Principio de funcionamiento de los motores síncronos y asíncronos.
-Aplicaciones: M. asíncronas-M. síncronas.
-El generador síncrono.
-El motor síncrono. Inconvenientes.
-Materiales utilizados en las ME
-Circuito magnético. Materiales ferromagnéticos.
-Ciclo de histéresis.
-Materiales conductores.
-Materiales aislantes.
-Clases de aislamiento y temperaturas admisibles.
-Degradación del aislamiento.
-Requisitos que debe satisfacer un aislante.
Balance de energía.
-Pérdidas de las máquinas eléctricas.
-Rendimiento de las máquinas eléctricas.
-Calentamiento de las máquinas eléctricas.
-Enfriamiento de las máquinas eléctricas.
-Clases de servicio de las máquinas eléctricas.
TEMA IV: LA MÁQUINA
ASÍNCRONA O DE INDUCIÓN 		Campos magnéticos giratorio y devanados de las ME de ca.
-Campo magnético giratorio.
-Devanados de las máquinas de ca.
Funcionamiento y aplicaciones de las máquinas asíncrona
-Principio de funcionamiento de las máquinas asíncronas.
- Ley de Biot y Savart.
-Deslizamiento.
-Frecuencias de las corrientes del rotor.
-Máquinas asíncronas. Constitución.
- Devanados de las máquinas asíncronas.
-Circuito equivalente.
-Circuito equivalente con el rotor parado.
-Circuito equivalente con el rotor girando.
-Circuito equivalente: Reducción del rotor al estator.
-Diagrama vectorial.
-Circuito equivalente simplificado.
-Funcionamiento de las máquinas asíncronas.
-Funcionamiento en vacío.
-Funcionamiento con rotor parado.
-Funcionamiento en carga.
-Ensayo de vacío o de rotor libre.
-Ensayo de cortocircuito o de rotor bloqueado.
-Máquinas asíncronas. Balance de potencias.
-Motores asíncronos. Rendimiento.
-Motores asíncronos de alta eficiencia.
-Máquinas asíncronas. Características de par-deslizamiento.
-Funcionamiento como freno.
-Funcionamiento como motor.
-Funcionamiento como generador.
-Máquinas asíncronas. Curvas características.
-Motores asíncronos-Máquinas accionadas.
-Motores asíncronos. Aplicaciones.
Arranque
-Motores asíncronos. Arranque.
-Arranque directo.
-Arranque por resistencias intercaladas en el estator.
-Arranque por autotransformador.
-Arranque estrella-triángulo.
-Arranque por inserción de resistencias en el circuito del rotor.
-Motor de inducción de doble jaula de ardilla
-Motor de inducción de ranura profunda
-Motores asíncronos. Cambio del sentido de giro.
-Motores asíncronos. Características nominales.
-Regulación de velocidad de los motores asíncronos
-Variación del par de un motor asíncrono con la tensión de alimentación
-El motor asíncrono alimentado en corriente
-El motor asíncrono alimentado a frecuencia variable
-Cicloconvertidores trifásicos
-Bucles de control para los accionamientos de ca.
-Zonas de trabajo en el control del motor asíncrono
-Control vectorial
Motores de inducción monofásicos
-Sistema monofásico.
-Constitución y principio de funcionamiento.
-Equivalencia del motor monofásico a dos motores trifásicos. Teorema de Leblanc.
-Circuito equivalente.
-Arranque y características funcionales del motor monofásico.
-Motor de fase partida.
-Motor de arranque por condensador.
-Motor de espira de sombra.
Aplicaciones del motor de inducción monofásico.
TEMA V: LA MÁQUINA
SÍNCRONA 		-El alternador elemental.
-Constitución de la máquina síncrona.
-Devanado inducido.
-Tipos de inductores.
-Excitación estática.
-Devanado amortiguador.
-Principio de funcionamiento.
-El alternador en vacío.
-Circuito equivalente. Diagrama de Behn-Schenburg.
-Funcionamiento en carga del alternador.
-Con carga resistiva.
-Con carga inductiva.
-Con carga capacitiva.
-Reacción del inducido.
-Diagrama de Behn-Schenburg: Caída de tensión.
-Característica exterior.
-Característica de regulación.
-Diagrama de Behn-Schenburg. Determinación de la reactancia síncrona
-Diagrama de Behn-Schenburg simplificado.
-Representación de las potencias.
-Funcionamiento del alternador en una red aislada.
-Regulación de los alternadores.
-Balance de potencias. Rendimiento.
-El alternador acoplado a una red de potencia infinita.
-Estabilidad del alternador acoplado.
-Marcha en paralelo de dos alternadores.
-Analogía mecánica de la máquina síncrona.
-El motor asíncrono.
-Principio de funcionamiento.
-Campo magnético del estator.
-Motor en vacío.
-Motor en carga.
-Circuito equivalente. Diagrama de Blondel.
-Curvas en V (de Mordey).
-Potencia y par del motor.
-Estabilidad del motor.
TEMA VI: A MÁQUINA DE
CORRIENTE CONTINUA 		Aspectos constructivos de la máquina de corriente continua: Inductor e Inducido. Partes del
inducido: el devanado, el colector de delgas y las escobillas. Principios de funcionamiento. Circuito
equivalente. Magnitudes fundamentales: FEM y Par. La conmutación y la reacción de inducido.
Características de funcionamiento de los motores y generadores de corriente continua:
clasificación.- Regulación de velocidad y del par.
TEMA VII: MÁQUINAS
ELÉCTRICAS ESPECIALES 		Motores especiales: motores síncronos de imanes permanentes y motores paso a paso.
TEMA VIII: MANDO Y
PROTECCIÓN DE LAS
MÁQUINAS ELÉCTRICAS 		Mando y protección de las Máquinas Eléctricas
PRACTICAS DE LABORATORIO Práctica 1: Utilización de las herramientas de simulación adecuadas para analizar un sistema de potencia con transformadores, motores, líneas y cargas
Práctica 2: Ensayo de un transformador monofásico y determinación de los parámetros del circuito equivalente.
Práctica 3: Ensayo de un transformador trifásico y determinación de los parámetros del circuito equivalente.
Práctica 4. Comprobación con osciloscopio de los índices horarios de diferentes conexiones de transformadores trifásicos.
Práctica 5: Realización de los ensayos de vacío y cortocircuito y determinación de los parámetros del circuito equivalente de un motor asíncrono o de inducción.
Práctica 6: Determinación mediante ensayos de la característica de vacío de la máquina síncrona
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