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• Angelo Aco Mendoza

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA

VICERRECTORADO ACADÉMICO FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE ING. ELECTRICA SÍLABO 2021 - A ASIGNATURA: CONVERSION DE ENERGIA ELECTROMECANICA 2 1. INFORMACIÓN ACADÉMICA Periodo académico: 2021 - A Escuela Profesional: INGENIERÍA ELÉCTRICA Código de la asignatura: 1704147 Nombre de la asignatura:

CONVERSION DE ENERGIA ELECTROMECANICA 2

Semestre: VII (séptimo) Duración: 17 semanas Teóricas: 2.0 Prácticas: 4.0 Número de horas (Semestral)

Seminarios: 0.0 Laboratorio: 2.0 Teórico-prácticas: 0.0

Número de créditos: 5 Prerrequisitos:

CONVERSION ELECTROMECANICA DE ENERGIA 1 (1703239)

2. INFORMACIÓN DEL DOCENTE, INSTRUCTOR, COORDINADOR DOCENTE

GRADO ACADÉMICO

DPTO. ACADÉMICO

HORAS

QUISPE PUMA, JAIME

Dr.

ING. ELECTRICA

0

CHIRINOS APAZA, LUIS CHAVEZ ORTEGA, GUSTAVO

Msc. Ing. Msc. Ing.

ING. ELECTRICA ING. ELECTRICA

0 8

HORARIO Mié: 13:10-15:40 Vie: 15:50-18:30 Jue: 07:00-09:40 Vie: 07:00-09:40 Lun: 10:40-13:10 Vie: 14:50-17:30

3. INFORMACIÓN ESPECIFICA DEL CURSO (FUNDAMENTACIÓN, JUSTIFICACIÓN) El curso busca lograr una robusta base teórica y su aplicación en la práctica profesional en plantas industriales de producción, enmarcado dentro de un contexto de desarrollo estratégico, donde la

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infraestructura organizacional da soporte al sector producción, en pro de alcanzar los objetivos empresariales, además de emplear los conocimientos sobre la dirección de los recursos humanos con base en la motivación y liderazgo 4. COMPETENCIAS/OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA ? Analiza, organiza y modela diferentes tipos de bobinados que se aplican en las maquinas eléctricas rotativas. ? Define, representa y diseña por medio de diagramas los diferentes modelos matemáticos de las maquinas eléctricas rotativas. ? Define, crea y participa en el ensamblaje de los diferentes tipos de máquinas eléctricas rotativas, DC, asíncronas y síncronas. ? Deduce, construye y comparte experiencias de aplicación de las maquinas eléctricas y su importancia en los procesos industriales. ? Explica, conversa y crea propuestas para la puesta en marcha de los diferentes tipos de máquinas de aplicación industrial y doméstica. ? Conoce, desarrolla y participa en el proceso de construcción de circuitos de control considerando las instrucciones de Código Eléctrico Nacional 5. CONTENIDO TEMATICO PRIMERA UNIDAD Capítulo I: MÁQUINAS ELECTRICAS ASÍNCRONAS Tema 01: Motores de inducción Tema 02: Construcción de un motor de inducción

Conceptos básicos de los motores de

inducción Desarrollo del par inducido en un motor de inducción / Concepto de deslizamiento del rotor / Frecuencia eléctrica en el rotor Circuito equivalente de un motor de inducción Modelo de transformador de un motor de inducción / Modelo de circuito del rotor / Circuito equivalente final Tema 03: Potencia y par en los motores de inducción Pérdidas y diagrama de flujo de potencia / Potencia y par de un motor de inducción / Separación de las pérdidas en el cobre del rotor y la potencia convertida en el circuito equivalente de un motor de inducción Característica par-velocidad de los motores de inducción Par inducido desde el punto de vista físico / Deducción de la ecuación del par inducido en el motor de inducción / Comentarios sobre la curva par velocidad del motor de inducción / Par máximo (par de desviación) en un motor de inducción Variaciones en las características par-velocidad del motor de inducción Control de las características del motor mediante el diseño del rotor de jaula de ardilla / Diseños de rotores de barra profunda y de doble jaula / Clases de diseño de los motores de inducción Tema 04: Tendencias en el diseño de motores de inducción Arranque de los motores de inducción Circuitos de arranque de los motores de inducción Control de velocidad en los motores de inducción Control de velocidad del motor de inducción mediante el cambio de polos / Control de velocidad mediante el cambio en la frecuencia de la línea / Control de velocidad mediante el cambio del voltaje de línea / Control de velocidad mediante el cambio de la resistencia del rotor Controladores de estado

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sólido para motores de inducción Ajuste de frecuencia (velocidad) / Selección de patrones de voltaje y de frecuencia / Rampas de aceleración y desaceleración ajustables de manera independiente / Protección del motor Tema 05: Determinación de los parámetros del modelo del circuito Prueba en vacío / Prueba de cd para determinar la resistencia del estator / Prueba del rotor bloqueado Tema 06: EXAMEN PARCIAL 1 SEGUNDA UNIDAD Capítulo II: MÁQUINAS ELÉCTRICAS SINCRONAS Tema 07: Generadores síncronos Tema 08: Construcción de generadores síncronos La velocidad de rotación de un generador síncrono Voltaje interno generado por un generador síncrono Circuito equivalente de un generador síncrono Diagrama fasorial de un generador síncrono Potencia y par en los generadores síncronos Tema 09: Medición de los parámetros del modelo de generador síncrono Relación de cortocircuito Generador síncrono que opera solo Efecto de los cambios en la carga en un generador síncrono que opera solo / Problemas de ejemplo Operación en paralelo de generadores de ca Condiciones requeridas para operar en paralelo / Procedimiento general para conectar generadores en paralelo / Características de frecuencia-potencia y de voltaje-potencia reactiva de un generador síncrono / Operación de generadores en paralelo con grandes sistemas de potencia / Operación de generadores en paralelo con otros generadores del mismo tamaño TERCERA UNIDAD Capítulo III: MÁQUINAS ELÉCTRICAS DE CORRIENTE CONTINUA Tema 10: Motores y generadores de corriente directa

Introducción a los motores de cd

Circuito equivalente en un motor de cd Curva de magnetización de una máquina de cd Motores de cd de excitación separada y en derivación Característica de las terminales de un motor de cd en derivación / Análisis no lineal de un motor de cd en derivación / Control de velocidad en los motores de cd en derivación / Efecto de campo abierto de un circuito Tema 11: Motor de cd de imán permanente Motor de cd en serie Par inducido en un motor de cd en serie / Característica de las terminales de un motor de cd en serie / Control de velocidad en los motores de cd en serie Motor de cd compuesto Característica par-velocidad de un motor de cd compuesto acumulativo / Característica par-velocidad de un motor de cd compuesto diferencial / Análisis no lineal en motores de cd compuestos / Control de velocidad en un motor de cd compuesto acumulativo Tema 12: EXAMEN PARCIAL 2 CUARTA UNIDAD Capítulo IV: MÁQUINAS ELÉCTRICAS ESPECIALES

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Tema 13: Motores monofásicos y de uso especial El motor universal Aplicaciones de los motores universales / Control de velocidad en los motores universales Introducción a los motores de inducción monofásicos Teoría del doble campo giratorio de los motores de inducción monofásicos / Teoría de campo cruzado de los motores de inducción monofásicos Arranque de los motores de inducción monofásicos Tema 14: Devanados de fase partida / Motores de arranque por capacitor / Motores de capacitor permanente dividido y motores de capacitor de arranque capacitor de marcha / Motores de polos sombreados / Comparación entre los motores de inducción monofásicos Control de velocidad de un motor de inducción monofásico Tema 15: Circuito modelo de un motor de inducción monofásico Análisis del circuito con un circuito equivalente de un motor de inducción monofásico Otros tipos de motores Motores de reluctancia / Motores de histéresis / Motores de avance paso a paso (motores a pasos) / Motores de cd sin escobillas Tema 16: EXAMEN SUSTITUTORIO Tema 17: EXAMEN PARCIAL 3 6. PROGRAMACIÓN DE ACTIVIDADES DE INVESTIG. FORMATIVA Y RESPONSABILIDAD SOCIAL 6.1. Métodos CM: Clase Magistral (Método expositivo o método de explicaciones). Se emplearan para la discusión sobre las nociones conceptuales contenidas en los contenidos de los temas P: Prácticas (Método de descubrimiento, solución de problemas). TIF: Trabajos de Investigación Formativa (Dinámica de grupos o método interactivo). 6.2. Medios Pizarra acrílica, plumones, cañón multimedia, videos, software, monografías, revistas especializadas, archivos de dispositivos legales, etc. 6.3. Formas de organización Clases Teóricas Clases Teórico-Prácticas: Resolución de Problemas, Desarrollo de Monografías. Grupos de Interactuación de 04 alumnos. 6.4. Programación de actividades de investigación formativa y responsabilidad social Elabora un trabajo de investigación para validar las pruebas en un motor de inducción trifásico con sus cálculos respectivos. 7. CRONOGRAMA ACADÉMICO SEMANA 1

TEMA Motores de inducción

DOCENTE

%

ACUM.

G. Chávez

6

6.00

G. Chávez

6

12.00

Construcción de un motor de inducción Conceptos básicos de los motores de inducción Desarrollo del par inducido en un motor de inducción / Concepto de deslizamiento del rotor / Frecuencia eléctrica 2 en el rotor Circuito equivalente de un motor de inducción Modelo de transformador de un motor de inducción / Modelo de circuito del rotor / Circuito equivalente final

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Potencia y par en los motores de inducción Pérdidas y diagrama de flujo de potencia / Potencia y par de un motor de inducción / Separación de las pérdidas en el cobre del rotor y la potencia convertida en el circuito equivalente de un motor de inducción Característica par-velocidad de los motores de inducción Par inducido desde el punto de vista físico / Deducción de la ecuación del par 3

inducido en el motor de inducción / Comentarios sobre la curva par

G. Chávez

6

18.00

G. Chávez

6

24.00

G. Chávez

6

30.00

velocidad del motor de inducción / Par máximo (par de desviación) en un

motor

de

inducción

Variaciones

en

las

características

par-velocidad del motor de inducción Control de las características del motor mediante el diseño del rotor de jaula de ardilla / Diseños de rotores de barra profunda y de doble jaula / Clases de diseño de los motores de inducción Tendencias en el diseño de motores de inducción Arranque de los motores de inducción Circuitos de arranque de los motores de inducción Control de velocidad en los motores de inducción Control de velocidad del motor de inducción mediante el cambio de polos / Control de velocidad mediante el cambio en la frecuencia de la línea / 4

Control de velocidad mediante el cambio del voltaje de línea / Control de velocidad mediante el cambio de la resistencia del rotor Controladores de estado sólido para motores de inducción Ajuste de frecuencia (velocidad) / Selección de patrones de voltaje y de frecuencia / Rampas de aceleración y desaceleración ajustables de manera independiente / Protección del motor Determinación de los parámetros del modelo del circuito Prueba en

5

vacío / Prueba de cd para determinar la resistencia del estator / Prueba del rotor bloqueado

6

EXAMEN PARCIAL 1

G. Chávez

6

36.00

7

Generadores síncronos

G. Chávez

6

42.00

G. Chávez

6

48.00

Construcción de generadores síncronos La velocidad de rotación de un generador síncrono Voltaje interno generado por un generador síncrono Circuito equivalente de un generador síncrono Diagrama 8

fasorial de un generador síncrono

Potencia y par en los generadores síncronos

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Medición de los parámetros del modelo de generador síncrono Relación de cortocircuito Generador síncrono que opera solo Efecto de los cambios en la carga en un generador síncrono que opera solo / Problemas de ejemplo Operación en paralelo de generadores de ca Condiciones requeridas para operar en paralelo / Procedimiento 9

G. Chávez

6

54.00

G. Chávez

6

60.00

G. Chávez

6

66.00

G. Chávez

6

72.00

G. Chávez

6

78.00

G. Chávez

6

84.00

G. Chávez

6

90.00

G. Chávez

5

95.00

general para conectar generadores en paralelo / Características de frecuencia-potencia y de voltaje-potencia reactiva de un generador síncrono / Operación de generadores en paralelo con grandes sistemas de potencia / Operación de generadores en paralelo con otros generadores del mismo tamaño Motores y generadores de corriente directa

Introducción a los

motores de cd Circuito equivalente en un motor de cd Curva de magnetización de una máquina de cd Motores de cd de excitación 10

separada y en derivación Característica de las terminales de un motor de cd en derivación / Análisis no lineal de un motor de cd en derivación / Control de velocidad en los motores de cd en derivación / Efecto de campo abierto de un circuito Motor de cd de imán permanente Motor de cd en serie Par inducido en un motor de cd en serie / Característica de las terminales de un motor de cd en serie / Control de velocidad en los motores de cd en serie Motor de cd compuesto Característica par-velocidad de un

11 motor de cd compuesto acumulativo / Característica par-velocidad de un motor de cd compuesto diferencial / Análisis no lineal en motores de cd compuestos / Control de velocidad en un motor de cd compuesto acumulativo 12

EXAMEN PARCIAL 2 Motores monofásicos y de uso especial El motor universal Aplicaciones de los motores universales / Control de velocidad en los motores universales Introducción a los motores de inducción

13

monofásicos Teoría del doble campo giratorio de los motores de inducción monofásicos / Teoría de campo cruzado de los motores de inducción monofásicos Arranque de los motores de inducción monofásicos Devanados de fase partida / Motores de arranque por capacitor / Motores de capacitor permanente dividido y motores de capacitor de

14

arranque capacitor de marcha / Motores de polos sombreados / Comparación entre los motores de inducción monofásicos Control de velocidad de un motor de inducción monofásico Circuito modelo de un motor de inducción monofásico Análisis del circuito con un circuito equivalente de un motor de inducción

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monofásico Otros tipos de motores Motores de reluctancia / Motores de histéresis / Motores de avance paso a paso (motores a pasos) / Motores de cd sin escobillas

16

EXAMEN SUSTITUTORIO

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17

EXAMEN PARCIAL 3

G. Chávez

5

100.00

8. ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN 8.1. Evaluación del aprendizaje Evaluación Continua Estará compuesta por Controles (Prueba Inicial de Diagnóstico, Controles de Lectura y Monografías (3). La última con carácter de Investigación Formativa, con elevación de notas al sistema según la programación de DUFA. Evaluación Periódica Tendrán carácter sumativo y serán tres pruebas escritas con elevación de notas al sistema según la programación de DUFA. 8.2. Cronograma de evaluación EVALUACIÓN

FECHA DE EVALUACIÓN

EXAMEN TEORÍA

EVAL. CONTINUA

TOTAL (%)

Primera Evaluación Parcial

17-05-2021

10%

20%

30%

Segunda Evaluación Parcial

28-06-2021

10%

20%

30%

Tercera Evaluación Parcial

02-08-2021

20%

20%

40%

TOTAL

100%

9. REQUISITOS DE APROBACIÓN DE LA ASIGNATURA a) El alumno tendrá derecho a observar o en su defecto a ratificar las notas consignadas en sus evaluaciones, después de ser entregadas las mismas por parte del profesor, salvo el vencimiento de plazos para culminación del semestre académico, luego del mismo, no se admitirán reclamaciones, alumno que no se haga presente en el día establecido, perderá su derecho a reclamo. b) Para aprobar el curso el alumno debe obtener una nota igual o superior a 10.5, en el promedio final c) El redondeo, solo se efectuará en el cálculo del promedio final, quedado expreso, que las notas parciales, no se redondearan individualmente. d) El alumno que no tenga alguna de sus evaluaciones y no haya solicitado evaluación de rezagados en el plazo oportuno, se le considerará como abandono. e) El estudiante quedara en situación de ?abandono? si el porcentaje de asistencia es menor al ochenta (80%) por ciento en las actividades que requieran evaluación continua (Practicas, talleres, seminarios, etc).

10. BIBLIOGRAFIA: AUTOR, TÍTULO, AÑO, EDITORIAL 10.1. Bibliografía básica obligatoria [1] Maquinas Eléctricas, 5 Ed, Stephen Chapman [2] Maquinas Eléctricas y Transformadores, 3 Ed, BHAG GURU, Oxford University Press Mexico 2003 [3] Maquinas Eléctricas y Transformadores, 2 Ed, IRVING L. KOSOW, Mc Graw Hill Mexico 1990 10.2. Bibliografía de consulta [4] maquinas Eléctricas, 6ta Ed, UNI, DARIO BIELA BIANCHI, Lima 1990 [5] Maquinas eléctricas y sistema de potencia, 6 Ed, THEODORE WILDY, Pearson Prentice Hall. Mexico 2007 [6] Maquinas eléctricas, 6ta Ed., JESUS FRAILE MORA, Mc Graw Hill, Madrid 2008.

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Arequipa, 16 de Abril del 2021

QUISPE PUMA, JAIME

CHIRINOS APAZA, LUIS

CHAVEZ ORTEGA, GUSTAVO

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