Guia docente 2023_24 Escola de Enxeñaría Industrial

Grao en Enxeñaría en Electrónica Industrial e Automática

Sistemas trifásicos e máquinas eléctricas

Contidos

Tema	Subtema
ANÁLISE E RESOLUCIÓN DE CIRCUÍTOS *TRIFÁSICOS EQUILIBRADOS E DESEQUILIBRADOS	Introdución ao funcionamento dos sistemas eléctricos. Contornas de simulación e análise: Simulink e SimPowerSystems. Circuítos trifásicos equilibrados. Tensións e intensidades simples e de liña. Análise de circuítos trifásicos equilibrados: formulación e resolución de problemas. Análise de circuítos trifásicos desequilibrados: formulación e resolución de problemas. Potencia nos sistemas trifásicos. Compensación da enerxía reactiva.
ANÁLISE TRANSITORIA DOS SISTEMAS ELÉCTRICOS	Circuítos lineais de 1er e 2ª orde: constantes de tempo e duración do transitorio. Resolución da ecuación diferencial. Tipos de respostas e réximes en función da excitación. Identificación das respostas. Caracterización de circuítos en función da ecuación: valores iniciais e finais en bobinas e condensadores. Tipos de fallos nos sistemas eléctricos. Cálculo de curtocircuíto trifásico.
TEORÍA XERAL DAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS	Principios fundamentais -Importancia das máquinas eléctricas. -Principios básicos de funcionamento. -Principios da conversión electromecánica. -Campos electromagnéticos. Ecuación de Maxwell. -Indución magnética. -Fluxo magnético. -Forza magnetomotriz. -Reluctancia magnética. -Paralelismo entre circuítos eléctricos e circuítos magnéticos. - Máquinas eléctricas (ME). - Máquinas eléctrica elemental. - Máquinas eléctricas rotativas. -Forza electromotriz inducida. -Efecto xerador. - Creación de campos magnéticos. - Forza electromagnética. -Correlación gráfica. -Estudo do xerador elemental. -Estudo do motor elemental. Características xerais e específicas das ME -Máquinas eléctricas estáticas e rotativas. Clasificación. -Devanados principais das máquinas eléctricas. -Evolución do circuíto magnético. -Constitución das máquinas eléctricas. -Clasificación e detalles diferenciais das máquinas eléctricas. -Velocidade síncrona. -Principio de funcionamento dos motores síncronos e asíncronos. -Aplicacións: M. asíncronas-M. síncronas. -O xerador síncrono. -O motor síncrono. Inconvenientes. -Materiais utilizados nas ME -Circuíto magnético. Materiais ferromagnéticos. -Ciclo de *histéresis. -Materiais condutores. -Materiais illantes. -Clases de illamento e temperaturas admisibles. -Degradación do illamento. -Requisitos que debe satisfacer un illante. -Balance de enerxía. -Perdas das máquinas eléctricas. -Rendemento das máquinas eléctricas. -Quecemento das máquinas eléctricas. -Arrefriado das máquinas eléctricas. -Clases de servizo das máquinas eléctricas.
MÁQUINAS *ASÍNCRONAS	Campos magnéticos giratorio e devanados das ME de ca. -Campo magnético giratorio. -Devanados das máquinas de ca. Funcionamento e aplicacións das máquinas asíncrona -Principio de funcionamento das máquinas asíncronas. - Lei de Biot e Savart. -Deslizamiento. -Frecuencias das correntes do rotor. -Máquinas asíncronas. Constitución. - Devanados das máquinas asíncronas. -Circuíto equivalente. -Circuíto equivalente co rotor parado. -Circuíto equivalente co rotor virando. -Circuíto equivalente: Redución do rotor ao estator. -Diagrama vectorial. -Circuíto equivalente simplificado. -Funcionamento das máquinas asíncronas. -Funcionamento en baleiro. -Funcionamento con rotor parado. -Funcionamento en carga. -Ensaio sen carga ou de rotor libre. -Ensaio de curtocircuíto ou de rotor bloqueado. -Ensaio en carga do motor asíncrono. -Máquinas asíncronas. Balance de potencias. -Motores asíncronos. Rendemento. -Motores asíncronos de alta eficiencia. -Máquinas asíncronas. Características de par-deslizamiento. -Funcionamento como freo. -Funcionamento como motor. -Funcionamento como xerador. -Máquinas asíncronas. Curvas características. -Motores asíncronos-Máquinas accionadas. -Motores asíncronos. Aplicacións. -Motores asíncronos. Arranque. -Arranque directo. -Arranque por resistencias intercaladas no estator. -Arranque por autotransformador. -Arranque estrela-triángulo. -Arranque por inserción de resistencias no circuíto do rotor. -Motor de indución de dobre gaiola de ardilla -Motor de indución de ranura profunda -Motores asíncronos. Cambio do sentido de xiro. -Motores asíncronos. Características nominais. Motores asíncronos. Regulación de velocidade -Variación do par motor coa tensión de alimentación -O motor asíncrono alimentado en corrente -O motor asíncrono alimentado a frecuencia variable -Cicloconvertidores trifásico -Bucles de control para accionamientos de ca. -Zonas de traballo no control do motor asíncrono. -Control vectorial Motores de indución monofásicos -Sistema monofásico. -Constitución e principio de funcionamento. -Equivalencia do motor monofásico a dous motores trifásicos. Teorema de Leblanc. -Circuíto equivalente. -Arranque e características funcionais do motor monofásico. -Motor de fase partida. -Motor de arranque por condensador. -Motor de expira de sombra. Aplicacións do motor de indución *monofásico.
TRANSFORMADORES	Introdución. Aspectos construtivos. Transformador ideal. Funcionamento dun transformador real. Circuíto equivalente dun transformador: fems e tensións. Ensaios do transformador. Caída de tensión nun transformador. Perdas e rendemento dun transformador. Corrente de excitación en baleiro: armónicos da corrente. Corrente de conexión dun transformador. Simulación dun transformador de dous devanados. Autotransformadores. Transformadores *trifásicos: esquemas de conexión. Transformadores de medida e protección. Resolución de problemas
MÁQUINA *SÍNCRONA	Introdución. Constitución e clasificación das máquinas síncronas. Funcionamento en baleiro. Funcionamento en carga. Reacción de inducido. Circuíto equivalente. Funcionamento dun xerador axustado a unha rede de potencia infinita: límites de funcionamento. Funcionamento como motor. Motor síncrono de imáns permanentes
MÁQUINAS DE CORRENTE CONTINUA	Aspectos construtivos da máquina de corrente continua: Inductor e Inducido. Partes do inducido: o devanado, o colector de delgas e as escobillas. Principios de funcionamento. Circuíto equivalente. Magnitudes fundamentais: FEM e Par. A *conmutación e a reacción de inducido. Características de funcionamento dos motores de corrente continua: clasificación.- Regulación de velocidade e do par. Motores especiais: motores paso a paso.
PRACTICAS DE LABORATORIO	Práctica 1: Utilización das ferramentas de simulación adecuadas para analizar un sistema de potencia con transformadores, motores, liñas e cargas Práctica 2: Ensaio dun transformador monofásico e determinación dos parámetros do circuíto equivalente. Práctica 3: Ensaio dun transformador trifásico e determinación dos parámetros do circuíto equivalente. Práctica 4. Comprobación con osciloscopio dos índices horarios de diferentes conexións de transformadores trifásicos. Práctica 5: Realización dos ensaios sen carga e curtocircuíto e determinación dos parámetros do circuíto equivalente dun motor asíncrono ou de indución. Práctica 6: Determinación mediante ensaios da característica sen carga da máquina síncrona
AULA DE INFORMÁTICA. *RESOLUCION PRÁCTICA DE PROBLEMAS E/Ou EXERCICIOS	Practica 1: Introdución á simulación eléctrica. Simulación de circuítos eléctricos básicos. Utilización e avaliación de diferentes programas de simulación e cálculo numérico por computador Practica 2: Resolución de problemas/exercicios de circuítos eléctricos equilibrados e desequilibrados. Simulación e resolución numérica por computador dos casos anteriores. Practica 3: Resolución de problemas/exercicios de transitorios en circuítos eléctricos con: fontes, resistencias, bobinas e condensadores. Simulación e resolución numérica por computador dos casos resoltos no apartado anterior. Determinación das correntes de curtocircuíto trifásico, segundo ÚNEA-21239, dun sistema eléctrico. Practica 4: Resolución de problemas/exercicios de transformadores monofásicos e trifásicos. Simulación e resolución numérica por computador dos casos anteriores. Practica 5: Resolución de problemas/exercicios de motores asíncronos. Simulación e resolución numérica por computador dos casos anteriores. Practica 6: Resolución de problemas/exercicios de máquinas síncronas. Simulación e resolución numérica por computador dos casos anteriores.