Última actualización: 26/04/2017


Curso Académico: 2019/2020

Principios de conversión de la energía eléctrica
(15715)
Titulación: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales (256)


Coordinador/a: SANZ FEITO, JAVIER

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Ingeniería Eléctrica

Tipo: Optativa
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
Fundamentos de Ingeniería Eléctrica (2º curso), Tecnología Eléctrica (3º curso). Se recomienda cursar esta asignatura en paralelo con la optativa "Máquinas eléctricas rotativas" que se imparte en el mismo curso y cuatrimestre, en la cual se profundiza en los aspectos más prácticos y de aplicación industrial de las máquinas eléctricas.
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.Más información en este enlace
El estudiante tendrá una primera visión de la constitución física y principios de funcionamiento de los convertidores electromagnéticos de energía. Se comenzará con los principios de los circuitos magnéticos y transformadores monofásicos y trifásicos hasta plantear los aspectos más generales de los procdesos electromecánicos de conversión de la energía. El planteamiento de la asignatura está orientado al estudio de los aspectos teóricos en los que se fundamenta el funcionamiento de las máquinas eléctricas y los transformadores. Como resultado del aprendizaje el estudiante deberá poder explicar y justificar el comportamiento en servicio de los distintos tipos de convertidores eléctricos y electromecánicos, mediante el uso de los circuitos equivalentes correspondientes, así como describir los aspectos básicos de su diseño y dimensionado.
Descripción de contenidos: Programa
1.- Circuitos magnéticos 1.2 Conceptos fundamentales de los circuitos magnéticos: fuerza magnetomotriz, reluctancia y permeancia. 1.2 Flujo mutuo y de dispersión. 1.3 Circuitos magnéticos con imanes permanentes. 2.- Transformadores de potencia. 2.1 Constitución física. 2.2 Refrigeración. 2.3 Funcionamiento en vacío y en carga. 2.4 Circuito equivalente. Ensayos. 2.5 Caída de tensión y rendimiento. 2.6 Corriente de cortocircuito. 2.7 Transformadores trifásicos. Grupos de conexión y desfases horarios. 2.8 Autotransformadores. Cambiadores de tomas en carga. 3.- La máquina de corriente continua. 3.1 Constitución física y principio de funcionamiento 3.2 Fem inducida y par electromagnético. 3.3 Balance de potencias. 3.4 El motor de c.c. de excitación independiente, característica mecánica y regulación de velocidad. 4.- Creación de campos magnéticos en las máquinas eléctricas rotativas. 4.1 La máquina eléctrica ideal. Análisis del campo magnético en el antrehierro 4.2 Factor de distribución y de acortamiento de paso. Factor de devanado. 4.3 Campos giratorios: Teorema de Ferraris. 4.4 Fuerzas electromotrices de transformación y de movimiento. 4.5 Par interno. 4.6 Coeficiente de utilización y volumen prismático del inducido. 5.- Máquinas asíncronas. 5.1 Constitución y principio de funcionamiento. 5.2 Circuito equivalente. 5.3 Balance de potencias. 5.4 Potencia mecánica interna, par electromagnético. 5.4 Característica mecánica. 5.6 Rendimiento. 5.6 Ensayos normalizados. 6.- Máquinas síncronas. 6.1 Constitución física y principio de funcionamiento. 6.2 Funcionamiento en vacío y en carga. Reacción de inducido. 6.3 Circuito equivalente de la máquina síncrona. Impedancia síncrona no saturada y saturada. Linealización. 6.4 Ensayos normalizados: vacío, cortocircuito y carga inductiva pura. 6.5 Acoplamiento a una red de potencia infinita. Sincronización. 6.6 Control de la potencia activa y reactiva. 6.7 Diagrama de límites de funcionamiento. 6.7 Funcionamiento como motor síncrono.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
Dado el carácter optativo de la asignatura y la limitación en el número de estudiantes que la pueden cursar, las exposiciones teóricas (magistrales) y las clases prácticas (problemas y laboratorio) están íntimamente entremezcladas. Algunas sesiones se desarrollarán en el laboratorio de máquinas eléctricas, para apoyar las explicaciones teóricas con demostraciones prácticas sobre equipos reales conducidas por el profesor y con la eventual participación de los estudiantes. Se incentivará a los estudiantes y se espera de ellos que mantengan una actitud activa (y proactiva) en el desarrollo de las clases, mediante la entrega de ejercicios y problemas numéricos, y la participación en debates. Además de esta estructura de clases, entendida casi como una tutoría colectiva, se establecerán las correspondientes sesiones individuales de tutorías en horarios prefijados.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 50
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 50
Bibliografía básica
  • DEL TORO, V.. Basic Electric Machines. Prentice Hall. 1990
  • FARILE MORA, J. Máquinas Eléctricas. McGraw Hill, 6ª edición. 2008
  • FITZGERALD, A.E. KINGSLEY, CH., UMANS, S.D.. Máquinas Eléctricas. Ed. McGraw-Hill, 5ª ed.. 1992
  • SANZ FEITO, J. Máquinas Eléctricas. Prentice Hall. 2002

El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.