Guia docente
DATOS IDENTIFICATIVOS 2023_24
Asignatura SISTEMAS POLIFÁSICOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Código 00708023
Enseñanza
0708 - GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Semestre
6 Obligatoria Tercero Primero
Idioma
Castellano
Prerrequisitos
Departamento ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI
Responsable
TRAPOTE DEL CANTO , FRANCISCO JAVIER
Correo-e fjtrac@unileon.es
jlfalc@unileon.es
Profesores/as
FALAGÁN CAVERO , JOSÉ LUIS
TRAPOTE DEL CANTO , FRANCISCO JAVIER
Web http://
Descripción general Esta asignatura pretende introducir unas nociones iniciales de sistemas eléctricos de potencia con el estudio de los sistemas polifásicos poniendo especial atención en los sistemas trifásicos equilibrados y desequilibrados. En una segunda parte de la asignatura, se estudiarán las máquinas eléctricas, estáticas y rotativas. Se comienza por el estudio de los transformadores para continuar con el resto de máquinas eléctricas rotativas: generadores y motores, de corriente alterna y continua. En cada máquina se estudiará su constitución, principios de funcionamiento, sus circuitos equivalentes, características de funcionamiento y finalmente sus aplicaciones.
Tribunales de Revisión
Tribunal titular
Cargo Departamento Profesor
Presidente ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI BLANES PEIRO , JORGE JUAN
Secretario ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI SERRANO LLAMAS , ESTEBAN
Vocal ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI DIEZ SUAREZ , ANA MARIA
Tribunal suplente
Cargo Departamento Profesor
Presidente ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI LOPEZ DIAZ , CARLOS
Secretario ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI GONZALEZ ALONSO , MARIA INMACULADA
Vocal ING.ELECTR.DE SIST. Y AUTOMATI GONZALEZ MARTINEZ , ALBERTO

Competencias
Código  
A18146 708CE10 Conocimiento y utilización de los principios de teoría de circuitos y máquinas eléctricas.
B5632 708CG1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización.
B5633 708CG2 Capacidad para la dirección, de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en el epígrafe anterior.
B5634 708CG3 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
B5643 708CT1 Capacidad para el análisis, síntesis, resolución de problemas y la toma de decisiones.
B5644 708CT2 Capacidad para interpretación de resultados con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico y autocrítico
B5646 708CT4 Capacidad para el aprendizaje autónomo e individual en cualquier campo de la ingeniería
B5647 708CT5 Capacidad de trabajo en equipo, asumiendo diferentes roles dentro del grupo
B5651 708CT9 Capacidad para realizar montajes y experimentos de laboratorio.
C1 CMECES1 Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
C2 CMECES2 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
C3 CMECES3 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
C4 CMECES4 Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
C5 CMECES5 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Resultados de aprendizaje
Resultados Competencias
Conoce, calcula y aplica los principios de los sistemas polifásicos. A18146
 B5632
B5633
B5634
B5643
B5644
B5646
B5647
B5651
 C1
C2
C3
C4
C5
Conoce los diferentes tipos de máquinas eléctricas, entiende los principios básicos de su funcionamiento y sabe aplicar cada tipo de máquina a sus diferentes aplicaciones: en generación de energía eléctrica o en sus aplicaciones como motor a nivel industrial. A18146
 B5643
B5644
B5646
B5647
B5651
 C1
C2
C4
C5

Contenidos
Bloque Tema
Bloque I. SISTEMAS POLIFÁSICOS. Tema 1: CORRIENTES POLIFÁSICAS
Definición. Sistemas Equilibrados. Clasificación. Representación Vectorial. Secuencia De Fases. Agrupamiento En Estrella Y Polígono.

Tema 2: SISTEMAS TRIFÁSICOS
Introducción. Sistema trifásico en estrella a cuatro hilos. Sistema trifásico en estrella a tres hilos. Sistema trifásico en triangulo. Sistemas trifásicos desequilibrados, triangulo, estrella con hilo neutro, estrella sin hilo neutro, estrella a cuatro patas. Potencia en un sistema polifásico. Medida de la potencia activa en sistemas trifásicos, sistema trifásico con hilo neutro, sistema trifásico sin hilo neutro, método de los dos vatímetros. Medida de la potencia reactiva en sistemas trifásicos, sistema equilibrado, sistema equilibrado sin hilo neutro y equilibrado en tensión. Factor de potencia de una instalación, importancia del mismo, medida del factor de potencia, corrección del factor de potencia.
Bloque II. MÁQUINAS ELÉCTRICAS. Tema 3: TRANSFORMADORES
Generalidades. Principio físico del transformador de corriente alterna. Utilidad de los transformadores. Tipos de transformadores designación y simbolismos. Constitución de un transformador monofásico, circuitos eléctricos magnéticos, arrollamientos, refrigeración, aisladores pasantes y otros elementos. Potencia nominal de un transformador. Funcionamiento de un transformador en vacío, transformador ideal, transformador real, relación de transformación. Transformador en carga. Circuito equivalente de un transformador. Ensayos de un transformador, ensayo en vacío, ensayo en cortocircuito. Caída de tensión de un transformador. Efecto Ferranti. Corriente de cortacircuito en un transformador. Pérdidas y rendimiento. Trabajo en paralelo de transformadores monofásicos. Transformadores trifásicos, bancos trifásicos a base de transformadores monofásicos, transformadores trifásicos de columnas, transformadores en régimen equilibrado, conexiones de transformadores trifásicos, acoplamiento en paralelo. Autotransformadores. Transformadores de medida.

Tema 4: MÁQUINAS ELÉCTRICAS DE CORRIENTE CONTINUA
Constitución y principio de funcionamiento. Sistemas de excitación. Magnitudes fundamentales, f.e.m. inducida, par electromagnético, potencia interna del inducido. Reacción del inducido, funcionamiento en carga, reacción transversal del inducido, reacción longitudinal del inducido, medios para la compensación de la reacción transversal del inducido. La conmutación, generalidades, condiciones para obtener una buena conmutación, ecuación general de la conmutación, medios para mejorar la conmutación. Generadores de corriente continua, características de los generadores. Motores de corriente continua, generalidades, adaptación automática del par motor al resistente, arranque, características, regulación de la velocidad, frenado, inversión del sentido de giro, aplicaciones.


Tema 5: MÁQUINAS ASÍNCRONAS
Constitución de la máquina de inducción trifásica. Principio de funcionamiento como motor generador y freno. Magnitudes fundamentales, par electromagnético interno, ecuaciones generales, circuitos equivalentes, diagramas vectoriales. Características del motor de inducción. Arranque del motor de inducción: métodos. Regulación de la velocidad: métodos regulación electrónica. Frenado. Motores especiales, motores de doble jaula, motor de ranura profunda. Motor monofásico, constitución, principio de funcionamiento, arranque, características funcionales.


Tema 6: MÁQUINAS SÍNCRONAS.
Constitución y clasificación. Principio de funcionamiento como generador y como motor. El sistema inductor y su generador. Funcionamiento en vacío y característica de vacío. Flujo útil y de dispersión, reactancia de dispersión. Regulación de un alternador: métodos. Característica de potencia. Característica exterior. Característica de regulación. Autoexcitación. Funcionamiento en paralelo, introducción, maniobras de acoplamiento, sincronización, la máquina síncrona acoplada a una red de potencia infinita. Máquina síncrona en una red aislada. Reparto de potencias entre generadores síncronos. Métodos para arrancar un motor síncrono. Aplicaciones del motor síncrono.
Bloque III: PRÁCTICAS DE LABORATORIO. PRÁCTICA Nº 1: Aparamenta en baja tensión. Arranque directo de motor asíncrono de Jaula de ardilla.

PRÁCTICA Nº 2: Arranque e inversión de giro de motor asíncrono de Jaula de ardilla.

PRÁCTICA Nº 3: Arranque estrella-triángulo de motor asíncrono de Jaula de ardilla.

PRACTICA Nº 4: Montaje de circuitos trifásicos con cargas en estrella y triángulo equilibradas y desequilibradas. Relaciones de tensiones e intensidades simples y compuestas. Mediciones.

PRÁCTICA Nº 5: Medición de potencias activas y reactivas en sistemas trifásicos a tres hilos y a cuatro hilos, equilibrados y desequilibrados. Mejora del factor de potencia.

PRÁCTICA Nº 6: Ensayos de un transformador. Ensayo de vacío y de cortocircuito. Obtención del circuito equivalente.

PRÁCTICA Nº 7 Ensayos del motor asíncrono trifásico.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Horas en clase Horas fuera de clase Horas totales
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria 13 26 39
 
Prácticas en laboratorios 14 18 32
Tutorías 0 2 2
 
Sesión Magistral 29 40 69
 
Pruebas mixtas 4 4 8
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologí­as
Metodologías   ::  
  descripción
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Formulación, análisis, resolución y debate de un problema o ejercicio, relacionado con la temática de la asignatura.
Prácticas en laboratorios Se desarrollan en un Laboratorio del Departamento. Se crearán grupos con un número muy reducido de alumnos para elaborar un trabajo práctico, encargado a cada grupo, consistente en la realización de las prácticas que se indiquen, así como la elaboración de la correspondiente memoria de prácticas. Los alumnos trendrán a su disposición la documentación y el material necesario para la realización de las prácticas. De esta forma, con las aclaraciones realizadas oportunamente por el profesor, el alumno se encontrará en condiciones de realizar el trabajo práctico. Los alumnos tomarán nota de los resultados y elaborarán una memoria que debe contener las bases teóricas, la realización práctica, los resultados obtenidos y las conclusiones particulares de su trabajo.
Tutorías Se atenderá a los alumnos de forma personalizada, a petición de los mismos, para orientarles en la forma de estudiar o para aclarar dudas.
Sesión Magistral Se plantea una exposición teórica de todos los conceptos recogidos en el programa. Posteriormente se justifican los conceptos y se muestra su aplicación a casos concretos.

Tutorías
 
Tutorías
descripción
Servirá para resolver las dudas que hayan surgido en el estudio de la asignatura. Potenciará las capacidades del alumno, para que sea capaz de "aprender a aprender". Se pretende que sea capaz de crear sus propios mecanismos, para que tomando como base lo aprendido, pueda ampliar, completar y experimentar sus conceptos, procedimientos y aptitudes tanto en el ámbito académico como profesional.

Evaluación
  descripción calificación
Otros A.- Contenidos teóricos y de problemas:
Dominio de los conocimientos y comprension de la materia.
Un examen final, prueba objetiva, de problemas y cuestiones teóricas.

Contenidos prácticos y en seminarios:
Participación en las actividades propuestas
Realización de los trabajos propuestos
Valoración de la participación y, en su caso, los trabajos propuestos .

B.- Contenidos prácticos en laboratorio:
Actitud en el manejo de materiales
Participación en los montajes y toma de datos
Interpretación de los resultados
Valoración de la participación y, en su caso, los trabajos o memorias propuestas.

 A.- Contenidos teóricos, problemas, seminarios y posibles trabajos propuestos: 80%











B.- Contenidos prácticos y memorias: 20%
 
Otros comentarios y segunda convocatoria
La suma de las notas de teoría y laboratorio, en los porcentajes expresados en el cuadro anterior, dará como resultado la nota final de la asignatura. Ésta ha de ser igual o superior a 5 para obtener la calificación de aprobado o superior. Pero es condición necesaria para realizar dicha ponderación, y por tanto aprobar la asignatura, que la calificación media de ambos parciales de teoría y problemas sea mayor o igual a 4,5 puntos sobre 10. 1.- Evaluación en 1ª convocatoria. La evaluación de teoría y problemas se compondrá de dos partes (parciales) correspondientes a una partición conveniente de los contenidos de la asignatura, con el mismo peso cada una en la nota final. Para superar la asignatura será condición necesaria pero no suficiente obtener una nota mínima de 3,5 sobre 10 en cada una de los parciales y una calificación media superior a 4,5 puntos. En caso de alcanzar el mínimo en ambas partes (y media de ambas superior a 4,5 puntos), a esta nota media se le sumará la correspondiente a la parte de laboratorio, cada una de las partes ponderadas según el cuadro anterior. La nota final debe dar una calificación igual o superior a 5 para aprobar la asignatura. En caso contrario deberá repetirse, en 2ª convocatoria las partes de teoría y problemas no superadas en la 1ª convocatoria. La asistencia a las prácticas de laboratorio y entrega de las memorias correspondientes tiene carácter obligatorio. El no cumplimiento de esta condición implicará la calificación de cero en la parte correspondiente a las prácticas no realizadas. 2.- Evaluación en 2ª convocatoria. El procedimiento de evaluación en 2ª convocatoria coincidirá con lo expresado en la 1ª convocatoria con las siguientes excepciones: TEORÍA Y PROBLEMAS: En caso de tener un parcial superado en la primera convocatoria, el alumno conservará su calificación para la 2ª convocatoria y solo deberá examinarse del parcial pendiente. LABORATORIO: Al alumno se le guardará la calificación obtenida en las Prácticas de laboratorio en 1ª convocatoria. En caso de no haberlas realizado, y dado que la evaluación es continua, no obtendrá calificación alguna en este apartado. Calificación 2ª convocatoria: La calificación de cada una de las partes (teoría/problemas y laboratorio) correspondientes a esta 2ª convocatoria, o guardadas de la 1ª convocatoria, ponderadas según el cuadro anterior, deben dar una calificación igual o superior a 5 para aprobar la asignatura. En esta convocatoria se aplicarán los mismos requisitos citados en la primera (nota media de la teoría y problemas igual o superior a 4,5 puntos sobre 10, para ponderar con la calificación de laboratorio) OTROS COMENTARIOS: El profesor informará con anterioridad a la celebración de las pruebas evaluadoras y a través del canal de comunicación profesor-alumno que considere oportuno (Moodle, tablón de anuncios, el aula, correo electrónico…) de los materiales, medios y recursos adicionales, necesarios para el desarrollo de los exámenes o pruebas de evaluación. Queda expresamente prohibido el uso y la mera tenencia de dispositivos electrónicos que posibiliten la comunicación con el exterior de la sala (teléfonos móviles, radiotransmisores, etc.). Queda expresamente prohibido la comunicación entre estudiantes o el pasarse cualquier cosa durante la realización de las pruebas de evaluación. En caso de producirse alguna irregularidad durante la celebración de la prueba de evaluación se aplicará la Normativa correspondiente.

Fuentes de información
Acceso a la Lista de lecturas de la asignatura

Básica

Máquinas eléctricas. Jesús Fraile Mora (VI edición o posteriores) Máquinas eléctricas rotativas. Stephen Chapman. Colección de presentaciones en power point del profesor.

Complementaria

GRAY WALLAC: Electrotecnia ;

UNIVERSIDAD NACIONAL A DISTANCIA: Teoría de Circuitos

FRAILE MORA, J.: Problemas de Máquinas Eléctricas.

CORTES M : Curso Moderno De Máquinas Eléctricas Rotativas Tomos I y II

FOUILLE : Problemas de Electrotecnia


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