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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

I.- DATOS INFORMATIVOS

1.1.- Nombre del Curso : MAQUINAS ELECTRICAS II1.2.- Ciclo académico : Sétimo1.3.- Carácter : Obligatorio1.4.- Código del curso : CI07161.5.- Pre - requisito : CA06131.6.- Créditos : 041.7.- Semestre académico 2015 A -B1.8.- Horas de teoría : 04 semanales1.9.- Horas de práctica : 02 Semanales.1.10.- Horas de laboratorio : 02 Semanales.1.11.- Profesor del curso : Ing. Jesús Huber Murillo Manrique.

II.- SUMILLA

La asignatura de Máquinas Eléctricas II es de naturaleza teórico práctico, tiene el propósitode brindar al alumno:Los criterios básicos sobre el principio de funcionamiento y proponer una metodología parasu formulación y modelamiento para de éste modo hallar la solución a problemas en sutrabajo dinámico de las máquinas eléctricas de corriente continua y alterna.Familiarizarse con el manejo de las normas internacional (IEC, NEMA, IEEE) utilizarlas en lafabricación, protocolos de pruebas, protección, accionamiento, control y puesta en serviciode las máquinas eléctricas.

Finalmente el alumno debe conocer los criterios básicos para la selección, reparación ymantenimiento integral de las máquinas eléctricas rotativas.

III.- OBJETIVO GENERAL

Al término de la asignatura el estudiante estará apto para:Modelar, operar, seleccionar, instalar y poner en funcionamiento las máquinas de CC y CA.Conocer las normas internacionales IEC y NEMA vinculadas con las maquinas eléctricas.Modelar y operar las máquinas de CC y realizar el análisis transitorio y en estadoestacionario, para evaluar el valor máximo de la corriente de armadura.

IV.-

OBJETIVO ESPECIFICOSEstudio profundo de los motores tipo jaula de ardilla y rotor bobinado.Estudio profundo de los motores y generadores de corriente continua.Dimensionamiento y selección de los sistemas de accionamiento.Coordinación de la protección amperimétrica y cronométrica en baja tensión.

V.- PORCENTAJE DE FORMACION:

Por objetivos : 70 %Por Competencias : 30%

VI.- METODOLOGÍA.

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4.1. Parte Teórica- Método Predominante : Expositivo interactivo a cargo del profesor.- Técnica Complementaria : Diálogo con los estudiantes.

4.2. Parte Práctica- Técnica Predominante : Seminarios – taller de aplicación dirigidos en

forma individual y/o grupal.- Técnica Complementaria : Exposición de trabajos de investigación

domiciliarios y debate guiado grupal.4.3. Laboratorio.

- Ejecución de laboratorios planificados (Ver al final Laboratorio de MáquinasEléctricas II), al cual se acompaña sus respectivas guías de laboratorio.

VII.- SISTEMA DE EVALUACIÓN.

5.1. Pruebas Orales .- Intervención durante el desarrollo del curso.- Exposición de trabajo de investigación domiciliario.

5.2 Pruebas Escritas- Exámen parcial.- Exámen final.- Examen sustitutorio.

5.3. Requisitos de Aprobación- Nota promedio final aprobatorio ( 10.5).- Entrega y exposición de trabajos de investigación domiciliarios (100%).- Laboratorio necesariamente aprobado.- Asistencia: 70% mínimo.- Las componentes de la nota final solo se expresará en enteros teniendo en

cuenta que 0.5 deberá tomarse como 1. 5.4. El sistema de evaluaciónpropuesto:

Examen parcial, examen final, promedio de prácticas calificadas, promedio demonografías, promedio de laboratorios.

NF = (0.6 NPC + 0.2 NPT + 0.2 NL)

EP = Exámen parcialEF = Exámen finalNPC = (PC1 + PC2 + PC3 + EPC4) / 4NPT = 0.4*(TD1 + TD2) + 0.6*TI

NL = Nota de laboratorio.NF = Nota final.

VIII.- DESARROLLO DE CONTENIDOS

SEMANA 01 : Universo de las maquinas rotativas. Conversores de energía. Proceso deinducción estator - rotor. Ecuación mecánica. Tiempo de aceleración. Torque, clases y suscaracterísticas.Objetivo Operacional: Identificar y reconocer a las máquinas: de CC, asíncronas,síncronas y máquinas especiales varias.Bibliografía.-

A.E.Fitzgerald - Charles Kingsley (1992) Teoría y análisis de las máquinas eléctricas.

SEMANA 02 : Constitución electromecánica de las máquinas rotativas . Materiales

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ferromagnéticos. Tratamiento térmico. Aceros utilizados - Rodamientos - Engrase ymanipulación. Materiales aislantes - Barnices - Papeles aislantes - Cintas y tubos aislantes.Materiales conductores aislados. Alambres esmaltados y cables extraflexibles.Objetivo Operacional: Familiarizarse con los materiales utilizados en la fabricación de lasmáquinas eléctricas.

Bibliografía.-Hojas técnicas de los diversos fabricantes : Dupont, Indeco, Pirelli, Boler, etc.

SEMANA 03 : Motores asíncronos trifásicos. Características nominales de funciona-miento - Campo giratorio trifásico – Fuerza magnetomotriz. Tipos de conexiones internas yexternas. Devanados trifásicos, tipos y características. Factores de bobinado.Objetivo Operacional: Conocer el principio de funcionamiento de los motores asíncronostrifásicos inductriales.Bibliografía.-Irving L Cosow (1991) Máquinas Eléctricas y transformadores Edición Prentice Hall LeanderW. Matsch (1990) Máquinas electromagnéticas y electromotrices Edic. Alfaomega

SEMANA 04 :Continuación.. Cálculo de los devanados trifásicos - Parámetroseléctricos, magnéticos y térmicos. Aplicación de la metodología propuesta.Desarrollo de 04 casos tipo existentes.Objetivo Operacional: Realizar los calculos de los bobinados trifasicos.Bibliografía.-Manuales de los Fabricantes: Weg Máquinas, Delcrosa, Siemens y NOW HOW propio.Curso dado en Jaragua do Soul Brasil 1998. santa Catalina

SEMANA 05 :Continuación... Operación en estado estacionario. Circuito equivalentemonofásico. Cálculo de los parámetros de funcionamiento a partir del modelo monofásico.Rotor jaula de ardilla. Tipos y características fundamentales. Normalización IEEE.

Protocolo de pruebas normalizados IEC 34 –2 - Ensayos de rutina y prototipo.Objetivo Operacional: Conocer el comportamiento de los motores asíncronos trifásicossegún las normas internacionales IEC.Bibliografía.-Irving L Cosow (1991) Máquinas Eléctricas y transformadores Edición Prentice Hall LeanderW. Matsch (1990) Máquinas electromagnéticas y electromotrices Edic. Alfaomega

SEMANA 06 : CCM- Sistemas de accionamiento. El contactor, relé térmico y interruptorautomático. Importantes – Normalización IEC 947 1 – 7 - Coordinación tipo 1, 2 y total.Sistemas de arranque a plena y a tensión reducida. Reguladores de velocidad.Objetivo Operacional: Familiarizarse con la metodología en el cálculo de los elementosque conforman los sistemas de accionamiemto utilizados en los motores asíncronos.Bibliografía.-WEG Maquinas (1998) Manual de fabricación de fabricante Brasil - Jaragua do Soul.Manuales de siemens, ABB, Lobato, entre otros.

SEMANA 07 : Motores monofásicos – Clasificación - Utilización.Objetivo Operacional: Conocer su constitución y funcionamiento.Bibliografía.-Irving L Cosow (1991) Máquinas Eléctricas y transformadores Edición Prentice Hall

A.E.Fitzgerald - Charles Kingsley (1992) Teoría y análisis de las máquinas eléctricas.

SEMANA 08 : EXAMEN PARCIAL

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SEMANA 09 : Protección de motores de inducción por: Temperatura, sobre corrien-tey contra la humedad. Selección de motores asíncronos - Reparación y mantenimientointegral. Mejoramiento del factor de potencia localizado.Objetivo Operacional: Conocer la metodología seguida en la protección de los motoresasíncronos trifásicos.

Bibliografía.-IEEE Recomended Practice for protection and cordination of industrial and comercial powersistems Stand 242 1986.

SEMANA 10 : Motores de rotor Bobinado. Constitución mecánica. Tipos de conexionesinternas y externas. Torque y sus clasificación. Banco de resistencias. Característicasnominales de funcionamiento. Modelamiento del circuito equivalente y sus parámetros.Obtención del modelo equivalente a partir de las pruebas del motor.Objetivo Operacional: Conocer la constitución y operación de la máquina.Bibliografía.-M.G. Say. 1958 The performance and Design of Alternating Current MachinesWEG Maquinas (1998) Manual de fabricación de fabricante Brasil - Jaragua do Soul.

SEMANA 11 :Continuación... Protocolo de pruebas normalizados IEC 34 –2 - Ensayos derutina y prototipo. Sistemas de protección y accionamiento. Mejoramiento del factor depotencia y utilización industrial. Ejercicios y problemas prácticosObjetivo Operacional: Conocer la norma IEC 34 – 2 referido a motores trifáficos.Normas IEC 34 - 2Protocolo de pruebas fabricantes diversos.

SEMANA 12 : Motores de CC.Constitución mecánica y eléctrica de los motores masimportantes. Características nominales de funcionamiento. Modelamiento de los circuitos de:Campo, armadura, conmutación y compensación. Tensión inducida e inductancia rotacional.Reacción de la armadura. El colector y sus partes. Ecuaciones eléctricas de los motoresdiversos utilizados en la industria.Objetivo Operacional: Conocer la constitución, parámetros y funcionamiento transitorio ypermanente de los motres de CC.Bibliografía.-Leander W. Matsch (1990) Máquinas electromagnéticas y electromotrices Edic. Alfaomega

A.E.Fitzgerald - Charles Kingsley (1992) Teoría y análisis de las máquinas eléctricas.

SEMANA 13 :Continuación... Ecuación mecánica - Torque electromagnético - Momentode inercia y coeficiente de fricción. Pérdidas en las máquinas de corriente continua.Objetivo Operacional: Conocer la operación dinámica de los motores de CC.Bibliografía.-

Leander W. Matsch (1990) Máquinas electromagnéticas y electromotrices Edic. Alfaomega A.E.Fitzgerald - Charles Kingsley (1992) Teoría y análisis de las máquinas eléctricas.

SEMANA 14 :Continuación... Reguladores de velocidad en estado sólido para: Circuitode campo y armadura. Sistemas de arranque, protección, control y mando. Protocolo depruebas normalizados IEC 34 –2 - Ensayos de rutina y prototipo.Objetivo Operacional: Conocer la tecnología punta en reguladores de velocidad yprotección multifunción de los motores de CC.Bibliografía.-WEG Maquinas (1998) Manual de fabricación de fabricante Brasil - Jaragua do Soul.Manuales de siemens, ABB, Lobato, entre otros.

SEMANA 15 : Generadores de CC.Clasificación y constitución mecánica y eléctrica de losgeneradores mas importantes. Características nominales de funcionamiento. Proceso de

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autoinducción. Ecuaciones eléctricas y mecánica - Tensión inducida interno – Torqueelectromagnético. Cálculo de la eficiencia. Utilización industrialObjetivo Operacional: Conocer el principio de funcionamiento y parámetros queintervienen en la operación de los generadores de CC.Bibliografía.-

Leander W. Matsch (1990) Máquinas electromagnéticas y electromotrices Edic. Alfaomega A.E.Fitzgerald - Charles Kingsley (1992) Teoría y análisis de las máquinas eléctricas.

SEMANA 16 :Mantenimiento de maquinas de corriente continua. Centrado de las escobillas – Adecuación del eje neutro. Protección de máquinas de CC.Objetivo Operacional: Conocer la metodología a seguir en el mantenimiento de lasmáquinas de corriente continua.Bibliografía.-WEG Maquinas (1998) Manual de fabricación de fabricante Brasil - Jaragua do Soul.Manuales de siemens, ABB, Lobato, entre otros.

SEMANA 17 : EXAMEN FINAL - EXAMEN SUSTITUTORIO

IX.- LABORATORIOS DE MAQUINAS ELECTRICAS II

Laboratorio N° 1.- Identificación de las maquinas eléctricas.

Laboratorio N° 2.- Motores asíncronos monofásico Tipo jaula de ardilla.

Laboratorio N° 3.- Motores asíncronos trifásicos Tipo jaula de ardilla.

Laboratorio N° 4.- Motores asíncronos trifásicos Tipo rotor bobinado.

Laboratorio N° 5.- Generadores de CC excitación shunt e independiente.

Laboratorio N° 7.- Generadores de CC excitación compuesta.

Laboratorio N° 8.- Motores de CC excitación shunt e independiente.

Laboratorio N° 9.- Motores de CC excitación serie.

Laboratorio N° 10.- Motores de CC excitación compuesta.

X.- BIBLIOGRAFIA GENERAL

1.- Donald V. Richarson y Arthur J. Caisse. Máquinas eléctricas rotativas y transform.2.- J. Pichoir Electrotecnia Tomos I, II, III y V.3.- Juan Corrales Martín. Calculo industrial de máquinas eléctricas tomo I y II.4.- George Patrick Shult - Transformadores y motores - A Division of Prentice

Hall Computer 11711 North College,Carmel,Indiana USA.5.- Dr. Ing. Giorgio Crisci - Construcción, esquemas y cálculo de los arrollamientos de las

máquinas eléctricas rotativas.

6.- M.Kostenko y L. Piotrovsky. Máquinas eléctricas7.- Antonio Bossi y Enzo Coppi.

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Misure Electriche - Prove e Collaudi Industriali. - Volumen I y II8.- Ivanov Smolensky. Máquinas eléctricas Tomo 1, 2 y 39.- Huber Murillo - Materiales aislante y su normalización. Selección de máquinas

rotativas de inducción asíncronas trifásicas y sus aplicaciones en la industria. Ensayosde máquinas de inducción de DC y AC. Protocolos de pruebas de máquinas AC y CC.

10.- Manuales y catálogos. DELCROSA, WEG, VALDOR, SIEMENS, USMOTORS.

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