Guía docente
MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS
Curso 2021-22
GRADO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA (BOE 30-11-2011) ETS DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
Universidad Politécnica de Cartagena
1. Descripción general
Nombre MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS Código 506102014
Carácter Obligatoria ECTS 6
Unidad temporal Cuatrimestral
Unidad temporal Curso 2º - Segundo cuatrimestre Menciones / especialidades
Idioma en la que se imparte Castellano Modalidad de impartición Presencial
2. Datos del profesorado
Nombre y apellidos RUZ VILA, FRANCISCO DE ASÍS Área de conocimiento Ingeniería Eléctrica
Departamento Automática, Ingeniería Eléctrica y Tecnología Electrónica Teléfono 968325351
Correo electrónico [email protected] Horario de atención y ubicación
durante las tutorías
Lunes de 10:30 a 12:30 en el HOSPITAL DE MARINA, Planta 1, Despacho 1091
Miércoles de 10:30 a 12:30 en el HOSPITAL DE MARINA, Planta 1, Despacho 1091
Viernes de 10:30 a 12:30 en el HOSPITAL DE MARINA, Planta 1, Despacho 1091
Titulación Doctorado Ingeniería Industrial (Universidad Politécnica de Valencia, 1999)
Categoría profesional PROFESOR TITULAR DE UNIVERSIDAD Nº de quinquenios 4
Nº de sexenios 2 de investigación
Currículum vitae https://personas.upct.es/perfil/paco.ruz Responsable de los grupos G1
3. Competencias y resultados del aprendizaje
3.1. Competencias básicas del plan de estudios asociadas a la asignatura
[CB1]. 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
3.2. Competencias generales del plan de estudios asociadas a la asignatura
[G1]. 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 según lo establecido en el apartado 5 de esta orden, 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.
[G6]. Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
3.3. Competencias específicas del plan de estudios asociadas a la asignatura [E19]. Capacidad para el cálculo y diseño de máquinas eléctricas.
Competencias específicas de la asignatura (para aquellas asignaturas optativas que las tengan)
3.4. Competencias transversales del plan de estudios asociadas a la asignatura
[T7]. Diseñar y emprender proyectos innovadores
3.5. Resultados del aprendizaje de la asignatura
Al finalizar la asignatura, el alumno o alumna deberá: R1. Conocer y expresar correctamente los fundamentos teóricos del conjunto de la materia de Máquinas Eléctricas Rotativas R2. Aplicar los fundamentos teóricos en la resolución de problemas tecnológicos de distintos niveles tanto numéricos (cálculos) como manipulativos (manejo de equipos). R3. Redactar correctamente informes técnicos en temas relacionados con la materia de máquinas eléctricas. R4. Manejar información técnica a distintos niveles: normas, manuales, catálogos. R5. Realizar propuestas sobre mejoras en los procesos de caracterización de las máquinas eléctricas rotativas.
4. Contenidos
4.1 Contenidos del plan de estudios asociados a la asignatura
Análisis, diseño, ensayo, selección y aplicaciones de las máquinas eléctricas rotativas. Regímenes transitorios en máquinas eléctricas rotativas. Máquinas eléctricas especiales.
4.2. Programa de teoría Unidades didácticas y temas
UD1.- Principios generales de funcionamiento de las máquinas eléctricas rotativas.
Tema 1.- Conversión de la energía en sistemas electromecánicos. Aplicación a las máquinas eléctricas rotativas.
Tema 2.- Campos magnéticos en el entrehierro de las máquinas eléctricas rotativas. Vectores espaciales.
UD2.- Máquinas eléctricas rotativas
Tema 3.- Máquinas de corriente continua. Fundamentos. Análisis dinámico y control de velocidad.
Tema 4.- Máquinas de inducción. Análisis en régimen estacionario senoidal. Aspectos constructivos. Selección de motores.
Tema 5.- Máquinas de inducción. Análisis dinámico.
Tema 6.- Control de velocidad de las máquinas de inducción. Control escalar. Introducción al control vectorial.
Tema 7.- Máquinas síncronas. Generador conectado a red de potencia infinita. Análisis dinámico.
UD3.- Máquinas eléctricas especiales.
Tema 8.- Introducción a los servosistemas.
Tema 9.- Motores paso a paso.
4.3. Programa de prácticas Nombre y descripción
Práctica de laboratorio 1.- La máquina de corriente continua como motor.
Caracterización de la máquina y ensayos para el análisis de su funcionamiento como motor.
Práctica de laboratorio 2.- La máquina de corriente continua como generador.
Ensayos para el análisis de la máquina actuando como generador.
4.3. Programa de prácticas Nombre y descripción
Práctica de laboratorio 3.- Máquinas asíncronas I. Determinación de parámetros.
Caracterización de la máquina asíncrona según los ensayos indicados en la norma.
Determinación del circuito monofásico equivalente.
Práctica de laboratorio 4.- Análisis del comportamiento en carga. Determinación del rendimiento.
Ensayos en carga de la máquina de inducción. Cálculo del rendimiento. Verificación del modelo de la máquina en régimen estacionario senoidal.
Práctica de laboratorio 5.- Accionamientos. Arranque de la máquina de inducción.
Implementación y uso de distintos sistemas de arranque. Análisis del comportamiento de las principales variables de la máquina de inducción en el proceso de arranque.
Practica de laboratorio 6.- Máquinas síncronas.
Caracterización de la máquina síncrona. Determinación del circuito equivalente mediante los ensayos dispuestos por la norma. Análisis como generador aislado.
Práctica de informática 1.- Introducción a la modelización de sistemas dinámicos con un grado de libertad.
El objetivo de la práctica es que el estudiante inicie su formación en la modelización de sistemas con acoplamiento electromecánico.
Práctica de informática 2.- Modelización en régimen dinámico de la máquina de inducción.
El objetivo es que el alumno consiga programar en un entorno de software adecuado el modelo dinámico de una máquina de inducción.
Observaciones
Prevencion de riesgos
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula
Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las
instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
4.4. Programa de teoría en inglés Unidades didácticas y temas
TU1. Introduction to rotating electrical machines.
Lesson 1.- Electromechanical energy conversion principles.
Lesson 2.- Magnetic fields in rotating machines. Spatial vectors.
TU2.- Rotating electrical machines.
Lesson 3.- DC electrical machines.
Lesson 4.- Induction machines. Static anlalysis. Motor selection.
Lesson 5.- Induction machines. Dynamic analysis.
Lesson 6.- Speed control in induction machines. V/f control. Introduction to vector control.
Lesson 7.- Synchronous machines.
TU3.- Special electrical machines.
Lesson 8.- Introduction to servo-drives.
Lesson 9.- Stepping motors.
4.5. Observaciones
5. Actividades formativas
Denominación Descripción Horas Presencialidad %
Clase de teoría:
Actividades consistentes en sesiones formativas para desarrollar conocimientos teóricos basadas en trabajo sobre conceptos y teorías
Clases magistrales sobre el cuerpo teórico de la asignatura incluyendo la explicación inicial sobre los
conceptos en los que se van a basar las prácticas.
20 100
Clase de problemas:
Actividades consistentes en sesiones formativas para desarrollar
conocimiento práctico o aplicado basadas en la resolución de ejercicios, problemas o casos prácticos
Clases magistrales sobre la
aplicación a situaciones prácticas de conceptos teóricos.
20 100
Clase de prácticas en laboratorio o de campo:
Actividades orientadas al desarrollo de destrezas prácticas o aplicadas por parte del estudiante supervisadas por el profesor a distancia
Laboratorio de Máquinas, donde los estudiantes podrán manipular los dispositivos sobre los que trabajamos en las clases teóricas, así como tomar las medidas requeridas para la realización posterior de los informes correspondientes.
8 100
Clase de prácticas en aula de informática:
Actividades para la adquisición de
determinadas destrezas mediante el manejo de software específico
Trabajo en la sala de Informática, donde los estudiantes podrán trabajar con paquetes de software que
permitan la simulación en régimen dinámico de sistemas eléctricos sencillos.
8 100
Actividades de
evaluación (sistema de evaluación continua):
pruebas escritas u orales, exposiciones, presentaciones, con carácter individual o de grupo, indicadoras
Incluye la realización de las pruebas parciales sobre los conocimientos teóricos y su aplicación.
Cada una de las pruebas constará de entre 8 y 12 cuestiones teórico- prácticas, y podrá incluir 1 ó 2 problemas cortos.
4 100
Denominación Descripción Horas Presencialidad % de los conocimientos
adquiridos. Se incluyen aquí actividades de evaluación formativa y sumativa
Actividades de
evaluación (sistema de evaluación final):
pruebas escritas u orales, con carácter individual o de grupo, indicadoras de los conocimientos
adquiridos. Se incluyen aquí actividades de evaluación sumativa
Prueba de evaluación final para las convocatorias de junio y julio.
Constará de un examen sobre el conjunto de la asignatura
4 100
Tutorías: Tanto las de carácter individual como las realizadas en grupo servirán para asesorar, resolver dudas, orientar, realizar el seguimiento de trabajos o de los conocimientos
adquiridos, entre otros
Tutorías individuales: el profesor estará disponible para solucionar cualquier duda que los estudiantes tengan durante su proceso de
aprendizaje respecto de la materia de la asignatura.
2 50
Realización de trabajos individuales o en grupo:
Aprendizaje autónomo y/o colaborativo del estudiante para
desarrollar conocimiento teórico, práctico o aplicado mediante realización de proyectos, informes de prácticas y/o trabajos
Elaboración de los informes
correspondientes a las actividades de laboratorio y sala de informática.
20 0
Estudio individual:
Tiempo dedicado al estudio de la materia
Tiempo de dedicación de los estudiantes al estudio de la asignatura.
94 0
6. Sistema de evaluación
6.1. Sistema de evaluación continua
Denominación Descripción y criterios de evaluación Ponderación % Sistema de evaluación
continuo: pruebas escritas y/u orales sobre contenidos teóricos, aplicados y/o aspectos prácticos de la asignatura.
2 pruebas parciales sobre los conceptos teóricos explicados en la asignatura y su aplicación práctica.
80 %
Sistema de evaluación continuo: informes de laboratorio, problemas propuestos, simulaciones, estudio de casos,
actividades de aprendizaje cooperativo, portafolios, presentaciones orales, informes de prácticas tutorizadas, autoevaluación y coevaluación, etc)
Informes sobre la parte de prácticas correspondiente al análisis dinámico de
sistemas electromecánicos (lab. de informática):
15%
Informes sobre la parte de prácticas correspondiente a la caracterización de
máquinas eléctricas (laboratorio convencional):
15%
20 %
6.2. Sistema de evaluación final
Denominación Descripción y criterios de evaluación Ponderación % Sistema de evaluación
final: prueba única sobre contenidos teóricos, aplicados y/o aspectos prácticos de la asignatura.
Prueba final sobre los conceptos teóricos explicados en la asignatura y su aplicación práctica. Se distinguirá claramente en esta prueba las partes que corresponden a los dos parciales previstos en la evaluación continua.
En el caso de que el estudiante haya superado alguna de las pruebas parciales equivalentes del sistema de evaluación continua, quedará exento de realizar la parte de la prueba final
correspondiente y se incorporará la calificación obtenida.
80 %
Sistema de evaluación final: pruebas
complementarias
Prueba escrita sobre la parte de las prácticas correspondiente al análisis dinámico de sistemas electromecánicos:
20 %
6.2. Sistema de evaluación final
Denominación Descripción y criterios de evaluación Ponderación % (integración de actividades
realizadas durante el curso) 15%
(en el caso de que el estudiante haya realizado y superado en el sistema de evaluación continua la parte equivalente, la nota correspondiente será la que se incluya en este apartado).
Prueba escrita sobre la parte de prácticas correspondiente a la caracterización de máquinas eléctricas: 15%
(en el caso de que el estudiante haya realizado y superado en el sistema de evaluación continua la parte equivalente, la nota correspondiente será la que se incluya en este apartado).
6.3. Evaluación formativa Descripción
Realización de cuestionarios on-line para autoevaluar la marcha de la asignatura.
Observaciones
En el caso de que un estudiante que ha superado una actividad de evaluación en el sistema de evaluación continua, desee presentarse a esa misma actividad en el sistema de evaluación final debe renunciar a la calificación obtenida en el sistema de evaluación continua.
Información
7. Bibliografía y recursos
7.1. Bibliografía básica
Sanz Feito, Javier Máquinas eléctricas. Prentice Hall. 2002. 8420533912
Serrano Iribarnegaray, Luis Fundamentos de máquinas eléctricas rotativas. Marcombo. 1989.
8426707637
Fraile Mora, Jesús Máquinas eléctricas. McGraw-Hill. 2004. 8448139135
7.2. Bibliografía complementaria
Leonhard, Werner Control of electrical drives. Springer. 2001. 3540418202
Umans, Stephen D. Electric machinery Fitzgerald & Kingsley's. McGraw-Hill,. 2014.
9780071326469
7.3. Recursos en red y otros recursos
En el aula virtual de la asignatura se podrá consultar documentación adicional elaborada por el profesor tanto para las clases de teoría como para las de prácticas en laboratorio.
