Nivel Licenciatura

Clave 113149

Unidad de enseñanza-aprendizaje

Laboratorio de Máquinas Eléctricas I

Horas teoría 0.0

Horas práctica 3.0

Seriación Créditos 3 C113107

Departamento de Energía

Fecha de aprobación: 26 AGOSTO 2010

PROGRAMA ANALÍTICO

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OBLIGATORIA

Tronco General

Tronco Básico Profesional

Área de Concentración

X

OPTATIVA General

de Área de Concentración

Otros

TRIMESTRE

Observaciones

OBJETIVOS: Realizar las pruebas necesarias para analizar el comportamiento del transformador y de la máquina de inducción y determinar sus parámetros de operación.

CONTENIDO SINTÉTICO:

Transformador monofásíco: pruebas en vacío y en cortocircuito. Prueba bajo diferentes cargas. Conexiones del transformador, índice horario.

Regulación y eficiencia.

Motor de Inducción: Aspectos de diseño y construcción de los motores de inducción (jaula de ardilla y de rotor devanado). Pruebas en vacío, a rotor bloqueado y con carga (rotor devanado). Eficiencia. Método de frenado. Funcionamiento como generador. Control de velocidad.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 1. Transformador monofásico

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Conocer los elementos de un transformador y como opera.

• Medir las resistencias de los devanados del transformador monofásico.

• Determinar la polaridad del transformador.

CONTENIDO:

1.1 Marco teórico de la práctica. 1.2 Componentes de un transformador monofásico. 1.3 Determinación de la polaridad del transformador. 1.4 Medición de las resistencias de los embobinados

del transformador monofásico por los métodos directo (ohmetro) e indirecto (pendiente de la curva V- I).

1.5 Presentación de cuestionario para evaluar la práctica.

TEMA 2. Pruebas en vacío y en cortocircuito del transformador monofásico

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el funcionamiento del transformador en vacío y en cortocircuito.

• Obtener a partir de mediciones la curva característica de vacío.

• Obtener a partir de mediciones la curva característica de cortocircuito.

• Determinar los parámetros del transformador monofásico.

CONTENIDO :

2.1 Marco teórico de la práctica. 2.2 Descripción de prueba en vacío. 2.3 Descripción de prueba de cortocircuito. 2.4 Determinación de los parámetros del transformador. 2.5 Obtención del circuito equivalente. 2.6 Presentación de cuestionario para evaluar la

práctica.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 3. Transformador monofásico en carga

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el transformador monofásico con diferentes cargas R,L,C simples y combinadas.

• Estudiar la caída de tensión al operar el transformador con carga.

• Obtener a partir de mediciones las curvas características del transformador con cargas combinadas.

• Determinar la eficiencia del transformador.

CONTENIDO:

3.1 Marco teórico de la práctica. 3.2 Pruebas en carga del transformador con diferentes

cargas R,L,C, RL, RC, RLC a fp y V ¡ constantes. 3.3 Comportamiento de la caída de tensión y de la

regulación de tensión (RV) en cada caso 3,4 Realización de mediciones para encontrar las curvas

características del voltaje en terminales del lado de la carga (V2) en función de la corriente 1 2 en la carga; la eficiencia en función de 1 2 a FP y V i

constantes. 3.5 Presentación de cuestionario para evaluar la

práctica.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 4. Transformador trifásico

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Conocer los elementos de un transformador trifásico.

• Medir las resistencias de los devanados de un transformador trifásico.

CONTENIDO:

4.1 Marco teórico de la práctica. 4.2 Elementos del transformador trifásico. 4.3 Mediciones de las resistencias de las bobinas por los

métodos directo (ohmetro) e indirecto (pendiente de la curva V-I).

4.4 Conexiones comunes del transformador trifásico. 4.5 Presentación de cuestionario para evaluar la

práctica.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 5. Transformador trifásico: pruebas en vacío y en cortocircuito

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el transformador trifásico en vacío y en carga.

• Determinar el índice horario y la razón de transformación del transformador trifásico.

• Obtener a partir de mediciones la curva característica de vacío.

• Obtener a partir de mediciones la curva característica de cortocircuito.

• Determinar los parámetros del transformador trifásico.

CONTENIDO:

5.1 Marco teórico de la práctica. 5.2 Pruebas en vacío para determinar el índice horario y

la razón de transformación según el tipo de conexión del transformador seleccionado.

5.3 Pruebas de vacío y de cortocircuito para una conexión dada (delta o estrella en los dos lados del transformador). Determinación de los parámetros del transformador.

5.4 Obtención del circuito equivalente para una conexión estrella-estrella.

5.5 Presentación de cuestionario para evaluar la práctica.

TEMA 6. Transformador trifásico en carga

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Estudiar el comportamiento del transformador trifásico conectado con diferentes tipos de cargas R,L,C simples y combinadas.

• Estudiar la caída de tensión y la regulación de tensión (RV) al operar el transformador con carga.

• Obtener a partir de mediciones las curvas características del transformador con cargas simples y combinadas.

• Determinar la eficiencia del transformador.

CONTENIDO:

6.1 Marco teórico de la práctica. Pruebas del transformador con diferentes cargas R, L, C, RL, RC, RLC a Factor de Potencia (FP) y voltaje de alimentación (V I ) constantes.

6.2 Comportamiento de la caída de tensión y de la regulación de tensión en cada caso.

6.3 Realización de mediciones para encontrar las curvas características del voltaje V2 en terminales del lado de la carga en función de la corriente 1 2 en la carga; la eficiencia del transformador en función de 12 a FP y V, constantes.

6.4 Presentación de cuestionario para evaluar la práctica.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 7. Máquina de inducción trifásica

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Identificar cada uno de los componentes y su función en cada tipo de máquina de inducción trifásica.

• Medir las resistencias de los devanados de la máquina de inducción.

CONTENIDO:

7. I Marco teórico de la práctica. 7.9 Tipos de máquinas de inducción. 7.3 Diferencias entre los tipos de máquina de inducción y

sus aplicaciones. 7.4 Mediciones de las resistencias de cada embobinado

para cada tipo de máquina de inducción mediante los métodos directo (ohmetro) e indirecto (pendiente de la curva V-I).

7.5 Presentación de cuestionario para evaluar la práctica.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7,8

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 8. La máquina de inducción trifásica en vacío y rotor bloqueado

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Obtener a partir de mediciones las curvas características en vacío.

• Obtener a partir de mediciones las curvas características con rotor bloqueado.

• Determinar los parámetros de la máquina de inducción en vacío y rotor bloqueado.

CONTENIDO:

8.1 Marco teórico de la práctica. 8.2 Mediciones de las resistencias de los embobinados

de la máquina de inducción por los métodos directo (ohmetro) e indirecto (pendiente de la curva V-I).

8.3 Descripción de las pruebas en vacío y de rotor bloqueado en máquinas de inducción.

8.4 Mediciones para encontrar las curvas características en vacío.

8.5 Mediciones para encontrar las curvas características en rotor bloqueado.

8.6 Metodología para determinar los parámetros de la máquina de inducción trifásica de rotor devanado.

8.7 Presentación de cuestionario para evaluar la práctica.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7,8

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

TEMA 9. Motor de inducción trifásico en carga

OBJETIVOS ESPECÍFICOS :

• Estudiar el comportamiento del motor de inducción trifásico en carga.

• Obtener a partir de mediciones las curvas características con carga.

• Conocer los diferentes tipos de arranque y de frenado del motor de inducción trifásico.

• Observar su respuesta como generador. • Conocer los parámetros de control de velocidad

del motor de inducción trifásico.

CONTENIDO:

9.1 Marco teórico de la práctica. 9.2 Importancia del funcionamiento en carga del motor

de inducción trifásicp. 9.3 Realización de mediciones para encontrar las curvas

características con carga. 9.4 Tipos de arranque y de frenado del motor de

inducción trifásico. 9.5 Parámetros de control de la velocidad del motor de

inducción trifásico. 9.6 Principio de funcionamiento de la máquina de

inducción trifásica como generador. 9.7 Presentación de cuestionario para evaluar la

práctica.

REFERENCIAS:

1,2,3,4,5,6,7,8

HORAS DE CLASE:

3.0

OBSERVACIONES:

MODALIDADES DE CONDUCCIÓN DEL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE Exposición magistral. Asesorías durante la realización de la práctica.

INFORMACIÓN ADICIONAL

MODALIDADES DE EVALUACIÓN La calificación final estará constituida de: evaluaciones periódicas consistentes en la elaboración de reportes de prácticas y trabajos extra clase. No admite evaluación de recuperación.

INFORMACIÓN ADICIONAL

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Dr. Rafael Escarela Pérez

BIBLIOGRAFÍA NECESARIA O RECOMENDABLE '...% 1. A.E. Fitzgerald, C. Kingsley y S.D Umans, "Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 5'. Edición,

1992. 2. S.J. Chapman, "Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 3'. Edición., 2000. 3. Wildi y de Vito, "Experimentos con equipo Eléctrico", Ed. Limusa, 1990 4. S.A. Nasar, "Electromagnetismo y Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 1990. 5. C.B. Gray, "Máquinas Eléctricas y Sistemas Accionadores", Alfaomega, 1993. 6. P.C. Krause and O. Wazynczuk, "Electromechanical Motion Devices", Mc Graw Hill, 1989. 7. R. Sanjurjo Navarro, "Máquinas Eléctricas", Mc Graw Hill, 1998. 8. Veinott, Cyrilg and Martin, Joseph E. "Fractional and sub fractional horsepower electric motor"

, Mc Graw Hill, 4a. Edición, 1986.

(BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL

Este programa analítico fue elaborado por una comisión académica del Departamento de Energía integrada por los profesores A. Zekkour Z, R Escarela P., E. Campero L,

C. Rivera S., I. López G., O. Hernández A., J. Jasso L., V. Ayala A.

Visto bueno

.

Director de División - Dr. Emilio Sordo Zabay