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Escuela Universitaria Politécnica
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Grao en Enxeñaría Eléctrica
 Asignaturas
  Máquinas Eléctricas II
   Contenidos
Tema Subtema
BLOQUE TEMATICO I. Máquinas eléctricas de inducción. Tema 1. Constitución y funcionamiento de la máquina de inducción.
1.1.- Introducción.
1.2.- Onda de campo de un devanado de ca monofásico concentrado de paso diametral.
1.3.- Onda de campo de un devanado distribuido de paso acortado.
1.4.- Onda de campo de un devanado trifásico. Campo magnético giratorio.
1.4.1.- Teorema de Ferraris.
1.5. Constitución y principios de funcionamiento.
1.6. Devanados de corriente alterna.
1.7. Magnitudes fundamentales.
1.8. Diagrama en el espacio del motor de inducción.
1.9. Fuerzas tangenciales y par motor
1.10. El motor de inducción como transformador.
1.11. Diagrama vectorial en vacío.
1.12. Circuito equivalente y diagrama vectorial en carga.
1.13. Circuitos equivalentes aproximados.
1.14. Balance de potencia.
1.15. Rendimiento eléctrico.

PUNTOS CLAVE
Teorema de Ferraris.
Diagrama vectorial del motor de inducción.
Circuito equivalente.
Balance de potencias.

Tema 2. El motor de inducción en servicio.

2.1. Características funcionales.
2.2. Curva de velocidad.
2.3. Curva de intensidad absorbida.
2.4. Curva de rendimiento.
2.5. Curva de factor de potencia.
2.6. Característica par-deslizamiento y límite de estabilidad.
2.7. Diagrama circular. Deducción y trazado.
2.7.1 Representación de las magnitudes más importantes.
2.7.2. Representación de las potencias, de los pares y deslizamientos.
2.7.3. Determinación del diagrama circular a partir de los ensayos.
2.8. La máquina de inducción funcionando como generador y freno electromagnético.

PUNTOS CLAVE

Características.
Diagrama circular.

Tema 3. Arranque del motor de inducción.

3.1. Arranque directo.
3.2. Por regulación del circuito del estator.
3.2.1. Introducción de una impedancia en el estator.
3.2.2. Arranque por autotransformador.
3.2.3. Conmutación estrella-triangulo.
3.3. Por regulación del rotor.

PUNTOS CLAVE
Variación de la tensión de alimentación.
Inserción de resistencias en el circuito del rotor.


Tema 4. Regulación de la velocidad.

4.1. Métodos de regulación de la velocidad.
4.2. Variación del número de polos.
4.3. Regulación por variación en la frecuencia de alimentación.
4.4. Regulación de la velocidad actuando sobre el deslizamiento
4.4.1. Regulación por variación de la tensión de la línea.
4.4.2. Regulación por variación de la resistencia del rotor.
4.4.3. Regulación por recuperación de energía rotórica.
4.5. Regulación electrónica de los motores de inducción.
4.6. Frenado de los motores de inducción
4.6.1. Frenado por recuperación (regenerativo).
4.6.2. Frenado por contracorriente o en contramarcha.
4.6.3. Frenado dinámico.


PUNTOS CLAVE

Regulación por variación de la frecuencia.
Reguladores electrónicos.


Tema 5. Motores de inducción de ejecución especial.

5.1. Motor de inducción de doble jaula.
5.2. Motor de inducción de ranura profunda.
5.3. Motor de inducción de rotor macizo.
5.4. Motor de inducción lineal.


Tema 6. Generadores asíncronos.

6.1. La máquina de inducción como generador.
6.2. Excitación del generador de inducción por condensadores.
6.3. Regulador de inducción trifásico.
6.4. Decalador de fase.
6.5. Convertidor dinámico rotativo de frecuencia.

PUNTOS CLAVE

Excitación del generador de inducción.

Tema 7. Motor de inducción monofásico.

7.1. Introducción.
7.2. Teoría del doble campo giratorio.
7.3. Circuito equivalente y características.
7.4. Teoría del campo transversal.
7.5. Arranque de los motores monofásicos.
7.5.1. Motor de fase partida.
7.5.2. Motor con arranque por condensador.
7.6. Otros motores monofásicos de inducción.
7.6.1. Motor con espira de sombra.
7.6.2. Motor monofásico de inducción con arranque por reluctancia.
7.7. Aplicaciones de los motores monofásicos de inducción.

PUNTOS CLAVE

Arranque de los motores monofásicos.


PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Práctica 1. Arranque automático directo de un motor asíncrono trifásico.

Práctica 2. Ensayo de vacío y de corto de un motor asíncrono trifásico.

Práctica 3.Diagrama del círculo. Rendimiento.

Práctica 4. Característica par-velocidad.

Práctica 5. Montaje de una instalación de arranque, protección e inversión de marcha de un motor trifásico de rotor en jaula de ardilla (Inversor estrella-triángulo).

Práctica 6. Motor trifásico de varias velocidades. Conexiones Dahlander.

Práctica 7. Arranque automático de un motor asíncrono de rotor bobinado mediante la adición de resistencia al rotor (2 escalones).
BLOQUE TEMATICO II. La máquina síncrona. Tema 1. Teoría y fundamentos generales.
1.1. Constitución y clasificación de las máquinas síncronas.
1.2. Principio de funcionamiento como generador y como motor.
1.3. El sistema inductor y su excitación.
1.4. Refrigeración de las grandes unidades.


Tema 2. Funcionamiento en vacío y en carga.

2.1. Característica de vacío.
2.2. Funcionamiento en carga. Flujo de dispersión.
2.3. Reactancia y f.e.m. de dispersión.
2.4. Reacción de inducido.
2.5. Influencia del Cos .
2.6. Influencia de la saturación.


PUNTOS CLAVE

Reacción del inducido.


Tema 3. Diagramas vectoriales, curvas características y parámetros singulares.

3.1. Diagrama en el espacio de la máquina de rotor cilíndrico con carga equilibrada.
3.2. Diagrama vectorial y circuito equivalente de la máquina síncrona de rotor cilíndrico, no saturada.
3.3. Diagrama vectorial de la máquina saturada.
3.4. Diagrama vectorial de la máquina síncrona de polos salientes.
3.5. Características en cortocircuito.
3.6. Triángulo de Potier.
3.7. Característica reactiva.
3.8. Reactancia síncrona no saturada y saturada.
3.9. Relación de cortocircuito.


PUNTOS CLAVE

Diagramas espaciales.
Diagramas temporales.


Tema 4. Regulación de tensión de un alternador.

4.1. Regulación de un alternador.
4.2. Métodos de Behn-Eschenburg y A.I.E.E.
4.3. Método de Potier y A.S.A.
4.4. Método de Blondel para máquinas de polos salientes.
4.4.1. Reactancias síncronas longitudinal y transversal.
4.5. Potencias activa y reactiva del generador síncrono.
4.6. Características Potencia- ángulo del par.
4.7. Característica exterior.
4.8. Característica de regulación.
4.9. Autoexcitación de un alternador.

PUNTOS CLAVE

Regulación de tensión.


Tema 5. Las máquinas síncronas funcionando en paralelo

5.1. Maniobra de acoplamiento, sincronización.
5.2. Estabilidad estática del funcionamiento en paralelo.
5.3. La máquina síncrona acoplada a una red de potencia infinita.
5.4. Análisis del funcionamiento como generador y como motor.
5.5. Diagrama circular de corrientes a excitación constante y potencia variable.
5.6. Reparto de las potencias activa y reactiva entre alternadores acoplados en paralelo sobre una red de potencia infinita.

PUNTOS CLAVE

Estatismo. Reparto de las potencias entre alternadores acoplados.


Tema 6. El motor síncrono en servicio.

6.1. Método de arranque del motor síncrono.
6.2. Motor asíncrono-sincronizado.
6.3. Motor síncrono como compensador de fase.
6.4. Par y potencia del motor síncrono.
6.5. Característica de la máquina síncrona como motor.
Curvas en V de Mordey.
6.6. Motores de reluctancia, histéresis e imanes permanentes.
6.7. Aplicaciones del motor síncrono.

PUNTOS CLAVE

Características y aplicaciones del motor síncrono.


Tema 7. Cortocircuito de la máquina síncrona.
7.1. Cortocircuito permanente simétrico y asimétrico.
7.2. Cortocircuito fase-neutro, fase-fase y dos fases-neutro.
7.3. Reactancia directa, inversa y homopolar.
7.4. Cortocircuito brusco de un alternador funcionando en vacío.
7.5. Reactancia subtransitoria y transitoria.
7.6. Cortocircuito brusco de la máquina síncrona en carga.
7.7. Cortocircuito brusco trifásico en máquinas de polos salientes.
7.8. Cortocircuito brusco asimétrico.
7.9. Constante de tiempo que intervienen en el cortocircuito brusco.

PUNTOS CLAVE

Reactancia directa, inversa y homopolar.


PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Práctica 1. Ensayo de un alternador trifásico. Características en vacío y cortocircuito. Impedancia síncrona.

Práctica 2. Análisis no lineal. Método de Potier o del factor de potencia nulo.

Práctica 3. Determinación directa de las características en carga de un alternador.

Práctica 4. Determinación de la intensidad de excitación en carga y de la relación de tensión de los alternadores.

Práctica 5. Acoplamiento a la red de un generador síncrono. Límites de funcionamiento.

Práctica 6. Reparto de cargas de alternadores en paralelo.

Práctica 7. Curvas en V o de Mordey de un motor síncrono.
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