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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 1/3 BAHÍA BLANCA --- ARGENTINA DEPARTAMENTO DE: Ingeniería Eléctrica y de Computadoras PROGRAMA DE : Electrotecnia General CÓDIGO: 2620 ÁREA NO: 4 H O R A S D E C L A S E P R O F E S O R R E S P O N S A B L E T E Ó R I C A S P R Á C T I C A S Dr. Jorge Solsona Por semana Por Por semana Por 4 15 2 15 P R E -- R E Q U I S I T O S Física II DESCRIPCIÓN Es un compendio de electrotecnia, medidas, máquinas eléctricas e instalaciones industriales para ingenieros no electricistas. Se puede dividir en 4 partes. En la primera se desarrolla teoría de circuitos eléctricos y magnéticos. En la segunda se presentan instrumentos eléctricos. En la tercera parte se explican los aspectos fundamentales de las máquinas eléctricas de uso industrial. Finalmente, en la cuarta parte se presentan, brevemente, las instalaciones industriales. PROGRAMA SINTÉTICO Unidad 1. Fundamentos de electricidad. Circuitos de corriente continua. Leyes fundamentales. Potencia. Unidad 2. Circuitos de corriente alterna. Potencia activa, reactiva y aparente. Factor de potencia. Energía. Unidad 3. Circuitos trifásicos. Conexiones estrella y triángulo. Potencia y energía en circuitos trifásicos. Unidad 4. Circuitos magnéticos. Mediciones eléctricas. Instrumentos analógicos y digitales. Analizadores de redes. Unidad 5. Máquinas eléctricas. Transformadores. Principios de funcionamiento. Circuito equivalente. Transformador trifásico de potencia. Aplicaciones. Unidad 6. Máquina de inducción trifásica. Principio de funcionamiento como motor-generador y freno. Circuito equivalente. Ensayos. Curvas de cupla. Cinemática. Calentamiento. Motor monofásico de inducción. Unidad 7. Máquinas sincrónicas. Descripción y funcionamiento como generador y motor. Curvas características. Unidad 8. Máquinas de corriente continua. Principio de funcionamiento como generador y motor. Curvas características. Motores de CC. Curvas características. Aplicaciones. Unidad 9. Instalaciones eléctricas industriales. Distribución. Conductores. Aparatos de maniobra. Protecciones. Especificaciones para máquinas eléctricas. Selección. Comando de motores. Subestaciones transformadoras. Fallas en líneas: cortocircuitos. Riesgo eléctrico. Seguridad. Normas. Vigencia Años 2009 2010 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 2/3 BAHÍA BLANCA --- ARGENTINA DEPARTAMENTO DE: Ingeniería Eléctrica y de Computadoras PROGRAMA DE : Electrotecnia General CÓDIGO: 2620 ÁREA NO: 4 PROGRAMA ANALÍTICO Energía eléctrica y circuitos. Corriente continua y alterna monofásica. Introducción a la teoría de circuitos. Convenciones de signos (+ y -). Elementos. Ramas. Leyes de Kirchoff. Métodos de resolución: Mallas y Nodos. Teoremas de Thevenin y Norton. Principio de superposición. Aplicación a corriente continua. Definición de tensiones y corrientes alternas (periodo, frecuencia, pulsación, amplitud, fase, valor eficaz, medio). Sus imágenes complejas o favores. Concepto de impedancia y admitancia. Potencia monofásica. Componentes P, Q y potencia compleja S. Corrección del factor de potencia, perdidas y caída de tensión. Calculo de la sección de un conductor. Sistemas Trifásicos Ventajas de las redes trifásicas de potencia. Conexión de las fases en estrella y triangulo: valores simples y compuestos de las tensiones y corrientes de línea. Equilibrio y desequilibrio. Simetría fasorial. Líneas con tres y cuatro conductores. Potencia trifásica. Expresión. Medición. Circuitos magnéticos. Mediciones eléctricas. Definiciones y expresiones de fuerzas magnetomotrices y flujos; reluctancias y permeancias; leyes análogas de Ohm y Kirchoff de sus circuitos. Curvas de saturación. Perdidas ferromagnéticas. Fuerza magnética de tracción. Imanes. Idea de funcionamiento de instrumentos (bobina móvil-hierro-móvil-electrodinámicos-digitales). Uso de Amperímetros, voltímetros, vatímetros, multiplicadores de alcance, contadores de KWh, frecuencímetros, cosfímetros, pinzas, puentes, osciloscopios, mediciones no eléctricas por métodos eléctricos. El Transfomador Descripción constructiva. Relaciones de tensiones y corrientes en los terminales. Circuito equivalente (modelo). Impedancias de vacío y de cortocircuito. Diagrama fasorial en carga. Autotransformadores. Transformación trifásica. Fundamentos de maquinas eléctricas. Principios físicos fundamentales: fuerzas electromotrices y ponderomotrices (de trabajo eléctrico y mecánico) determinadas por el flujo de conversión de la energía; trabajo como receptor o fuente eléctrica y mecánica. Descripción de los elementos constructivos esenciales: núcleos, bobinados, transmisión mecánica y elementos complementarios (anillos rozantes, conmutador, escobillas). Tipos principales: a conmutador, sincrónicos, asincrónicos. Concepto general de rendimiento, pérdidas, potencias nominales, calentamiento, aislaciones, regimenes normalizados de trabajo. Máquinas de corriente continua (función principal como motor) Descripción constructiva. Tipos de excitación (derivación, serie y compuesta). Curvas características (vacío-cupla- velocidad-etc.). Métodos de arranque y control de velocidad. Máquina de inducción (función principal como motor) Descripción constructiva. Tipos de rotor con anillos rozantes (bobinado) y de barras o jaula en cortocircuito. Giro sincrónico del campo y asincronismo o deslizamiento giratorio del rotor. Curvas características de carga: la corriente y la cupla según la velocidad en los diferentes tipos normalizados de motores. Dependencia de la tensión y de la frecuencia. El factor de potencia. Métodos de arranque y control de la velocidad. Máquina sincrónica. Noción constructiva y funcional. Métodos de arranque: sincronismo con el campo giratorio. Regulación del factor de potencia. Funcionamiento como generador de emergencia. Instalaciones industriales. Configuración de redes de BT. Conductores. Canalizadores. Distribuidos. Calculo de secciones. Tableros. Equipos de medición. Aparatos de maniobra. Protecciones (térmicos, fusibles, magnéticos, etc.). Elección del interruptor y contactores. Iluminación industrial. Ejemplos. Vigencia Años 2009 2010 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR 3/3 BAHÍA BLANCA --- ARGENTINA DEPARTAMENTO DE: Ingeniería Eléctrica y de Computadoras PROGRAMA DE : Electrotecnia General CÓDIGO: 2620 Bibliografía 1.-Notas de curso, Ing. Di Prátula, Depto. De Ing. Eléctrica y de Computadoras, UNS 2.-Electrotecnia, Gray-Wallace , Biblioteca Central UNS 3.-Circuitos Eléctricos, Edminister (serie Schaum), Biblioteca Central 4.-Fundamentos de Electrotecnia, Muller-Schwartz(Siemens), Biblioteca Central 5.-Técnicas de las medidas eléctricas, Siemens 8.-Instalaciones Eléctricas, Spitta. 9.-Circuitos en Ingeniería Eléctrica, H. Skilling 10.-Análisis de Circuitos Eléctricos, Brenner y David 11.-Fundamentos de Ing. Eléctrica y Electrónica, Fitzgerald y Higginbotham, Biblioteca Central, UNS. VIGENCIA DE ESTE PROGRAMA AÑO PROFESOR RESPONSABLE (firma aclarada) AÑO PROFESOR RESPONSABLE (firma aclarada) 2009 Dr. Jorge Solsona 2010 Dr. Jorge Solsona V I S A D O COORDINADOR AREA SECRETARIO ACADÉMICO DIRECTOR DE DEPARTAMENTO Ing. José Luis Montero Fecha: Fecha: Fecha:
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