Pontificia Universidad Católica Argentina “SANTA MARÍA DE LOS BUENOS AIRES” Facultad de Ciencias Fisicomatemáticas e Ingeniería PROGRAMA DE ELECTROTECNIA II 402 ING. INDUSTRIAL - 2008 OBJETIVOS DE LA MATERIA El objetivo principal es proveer al estudiante los conocimientos básicos de las eléctricas que se utilizan más frecuentemente en instalaciones industriales. máquinas Los alumnos deberán alcanzar los conocimientos básicos para : Aplicar criterios técnico-económicos para seleccionar la máquina eléctrica más adecuada de acuerdo a la aplicación industrial. Planificar la fase de puesta en marcha e instalación de máquinas eléctricas. Realizar una evaluación preliminar del equipamiento eléctrico de maniobra y protección asociado a cada máquina. BOLILLA I INTRODUCCIÓN A LAS MÁQUINAS ELÉCTRICAS Tipos de máquinas. Partes de máquinas rotativas. Flujo de potencia: potencia eléctrica y potencia mecánica. Rendimiento. Principios básicos de generadores. Tipos de generadores. Carga en generadores. Utilización en centrales eléctricas. Principios básicos de motores. Tipos de motores. Carga mecánica. Cupla y velocidad. Curvas características de entrada y salida para motores y generadores. Pérdidas en máquinas eléctricas: Pérdidas eléctricas. Pérdidas magnéticas BOLILLA II TRANSFORMADORES Principios constructivos. Aplicación. El transformador ideal. Principio de funcionamiento. Transformación de magnitudes eléctricas.. Cálculo de circuitos con transformador ideal. Teoría de operación de transformadores monofásicos reales. Corriente de magnetización. Circuito equivalente exacto y aproximado. Diagramas fasoriales. Ensayos de vacio y cortocircuito. Regulación de tensión. Curvas de carga. Rendimiento. Autotransformadores. Transformadores trifásicos. Distintos tipos de conexiones. Aspectos constructivos de los transformadores trifásicos. Transformadores de medida. BOLILLA III MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA Fundamentos de máquinas de corriente contínua Principio de funcionamiento. Características constructivas. Ecuaciones de tensión inducida y par inducido en máquinas de CC reales. Reacción de Armadura. Aspectos constructivos. Flujo de potencia y pérdidas. Tipos de conexión: derivación, serie, compuesto adicional y diferencial. Pontificia Universidad Católica Argentina “SANTA MARÍA DE LOS BUENOS AIRES” Facultad de Ciencias Fisicomatemáticas e Ingeniería Motores de corriente continua. Circuito equivalente y ecuaciones Funcionamiento en carga . Variación de velocidad. Métodos de arranque y frenado. Aplicaciones Generadores de corriente continua. Circuito equivalente y ecuaciones. Curvas características. Aplicaciones. BOLILLA IV MÁQUINA SINCRÓNICA Principio de funcionamiento de máquinas rotativas de corriente alterna. Campo magnético giratorio. Velocidad sincrónica. Ecuaciones de tensión y par inducidos. Flujo de potencia y pérdidas. Generador sincrónico. Principio de funcionamiento.Circuito equivalente. Diagrama fasorial. Aspectos constructivos. Medición de los parametros. Potencia y par. Puesta en paralelo de generadores y acoplamiento con la red. Aplicaciones Motor sincrónico. Principio de funcionamiento. Curvas par-velocidad. Caracteristicas de carga. Arranque. Compensador sincrónico. BOLILLA V MOTORES ASINCRÓNICOS TRIFÁSICOS. Principio de funcionamiento. Motores con jaula de ardilla y rotor bobinado. Aspectos constructivos. Circuito equivalente. Flujo de potencia. Potencia y par. Curvas características. Arranque de motores con rotor ‘jaula de ardilla’, arranque estrella-triángulo, doble jaula y con rotor bobinado. Variación de velocidad. Métodos con variación de tensión y de frecuencia. Funcionamiento en los cuatro cuadrantes. Utilización como generador. Frenado. Aplicaciones. BOLILLA VI MOTORES MONOFÁSICOS El motor universal. Motores de inducción monofásicos. Arranque de motores monofásicos de inducción. Control de velocidad. Motores paso a paso. Motores brushless. Motores de reluctancia. Motores de histéresis. BOLILLA VII APLICACIÓN DE MOTORES ELÉCTRICOS Características de los accionamientos. Características par - velocidad de cargas mecánicas. Punto de funcionamiento. Aceleración de la carga. Cálculos de los tiempos de arranque y aceleración. Cadena cinemática. Potencia y energía en el arranque. Potencia, calentamiento y refrigeración. Determinación de la potencia. Condición de máximo rendimiento. Tipos de regímenes. Métodos de ventilación. Grados de protección mecánica. Utilización en áreas peligrosas. Vibración. Ruido. Aspectos de mantenimiento que influyen en la selección de motores. Pontificia Universidad Católica Argentina “SANTA MARÍA DE LOS BUENOS AIRES” Facultad de Ciencias Fisicomatemáticas e Ingeniería BOLILLA VIII CENTRALES EN PLANTAS INDUSTRIALES Nociones sobre pequeñas centrales en plantas industriales. Nociones sobre subestaciones transformadoras en plantas industriales. Aparatos de maniobra, protección y control en instalaciones y para motores. Descripción, funcionamiento, servicio y especificaciones. Racionalización de instalaciones. Corrección del factor de potencia. Criterios para encarar el proyecto de una instalación eléctrica completa de una planta industrial, teniendo en cuenta todos los factores técnicos y económicos necesarios. MÉTODOS DE EVALUACIÓN 1) Para la nota de cursada y consecuentemente la aprobación o no del curso se seguirá el que cada profesor a cargo de cada comisión, emplea actualmente. 2) Para el examen final se procederá a evaluar a todos los alumnos presentes en una misma aula para todas las comisiones, la mesa única se constituirá con los docentes de todas las comisiones y se examinará con un temario único cuyos detalles de elaboración se anunciarán previamente. BIBLIOGRAFIA TEXTO AUTOR Máquinas Eléctricas Conversión Industrial de la Energía Eléctrica Selección y Aplicación de Motores Eléctricos Controles y automatismos Eléctricos Fundamentos de Control de Motores Eléctricos en la Industria Máquinas Eléctricas S. Chapman M. Sobrevilla O. Lobosco, S. Diaz L. Leiva G. Enriquez Harper Sanjurjo Navarro