Motores y máquinas eléctricas TEMA 1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA... 11


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1 TEMA 1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA CONVERSIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA Introducción Definición y clasificación de las máquinas eléctricas Conceptos básicos Inductancia propia, mutua y dispersión de flujo Energía y coenergía magnética Conversión de energía magnética en eléctrica. Transformadores Conversión de la energía magnética en movimiento de traslación. Relés y contactores Conversión de la energía magnética en movimiento de rotación. Máquinas eléctricas rotativas Sistemas de rotación con una única fuente de fuerza magnetomotriz Sistemas de rotación con dos fuentes de fuerza magnetomotriz TEMA 2. TRANSFORMADOR MONOFÁSICO DE POTENCIA Principio de funcionamiento del transformador Finalidad y utilización de los transformadores Tipos y constitución Potencia nominal de un transformador Corriente de vacío en el transformador Análisis del transformador real en vacío Consideración de la resistencia en el primario Consideración del flujo de dispersión Ensayo de vacío Transformador real en carga

2 2.7.1 Estudio del transformador en carga ideal Transformador real Esquema equivalente del transformador. Resistencia y reactancia de cortocircuito Reducción de los valores de un transformador del secundario al primario Diagrama vectorial del transformador en carga. Secundario reducido o referido al primario Esquema equivalente Esquema equivalente simplificado del transformador. Resistencia y reactancia de cortocircuito Ensayo de cortocircuito. Tensión de cortocircuito Corriente de cortocircuito en un transformador Caída de tensión en un transformador. Regulación Pérdidas y rendimiento de un transformador Funcionamiento en paralelo de transformadores monofásicos Transformadores especiales Autotransformador Ventajas del autotransformador Inconvenientes del autotransformador Símbolos del autotransformador Autotransformadores de regulación Transformadores de medida Transformadores de tensión Transformadores de intensidad TEMA 3. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE POTENCIA Introducción

3 3.2 Banco trifásico a base de transformadores monofásicos Transformador de tres columnas Funcionamiento en régimen equilibrado. Ensayos y esquema equivalente Ensayo de vacío Ensayo de cortocircuito Esquema equivalente Conexiones en los transformadores Desfases Designación de polos y bornes Índice de desfase Símbolos de conexiones Aplicaciones y diferentes tipos de conexiones Conexión en paralelo de transformadores Transformador en el catálogo TEMA 4. MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS. PRINCIPIOS GENERALES Introducción La máquina rotativa elemental Máquinas rotativas clásicas. Principales características funcionales y constitución Máquinas síncronas Máquinas de corriente continua Máquinas asíncronas Campos magnéticos en el entrehierro de las máquinas rotativas Campo magnético producido por un devanado monofásico de constitución simétrica

4 Tensión magnética de entrehierro creada por una bobina diametral Tensión magnética de entrehierro creada por una pareja de bobinas de paso acortado Tensión magnética de entrehierro creada por grupo de bobinas diametrales uniformemente distribuidas El caso general. Parejas de bobinas de paso acortado uniformemente distribuidas. Concepto de bobina diametral equivalente Campos magnéticos giratorios Fuerzas electromotrices inducidas en régimen permanente por campos magnéticos giratorios TEMA 5. MÁQUINAS ASÍNCRONAS Introducción Aspectos constructivos Principio de funcionamiento Modelo monofásico equivalente Balance de potencias. Modos de funcionamiento Ensayos y determinación de parámetros para el modelo de la máquina asíncrona Medida de la resistencia del estator Ensayo de vacío o de rotor libre Ensayo de cortocircuito o de rotor bloqueado La máquina asíncrona como motor Arranque de las máquinas asíncronas Arranque directo Arranque mediante inserción de impedancias en el estátor Arranque mediante autotransformador Arranque estrella-triángulo

5 5.7.5 Arranque mediante inserción de resistencias rotóricas Arranque electrónico (estático o "soft starter") Utilización ranuras profundas y doble jaula en el rótor Control de velocidad de la máquina asíncrona Frenado de la máquina asíncrona Clases de servicio Tipo de servicio continuo Tipo de servicio de duración limitada Tipo de servicio periódico Tipo de servicio no periódico Tipo de servicio para cargas distintas constantes Tipo de servicio para carga equivalente Motores asíncronos monofásicos TEMA 6. MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA Introducción Aspectos constructivos La excitación de la máquina de corriente continua El inducido de de la máquina de corriente continua Principio de funcionamiento Reacción de inducido El proceso de la conmutación entre delgas Generadores de Corriente Continua Generador de excitación independiente Generador de excitación en derivación o paralelo Generador de excitación en serie Generador de excitación compuesta

6 6.7 Motores de Corriente Continua Motor de excitación independiente y de excitación paralelo Motor de excitación serie Motor de excitación compuesta TEMA 7. MÁQUINAS SÍNCRONAS Introducción Aspectos constructivos Sistemas de excitación Principio de funcionamiento La máquina síncrona como generador Reacción de inducido Comportamiento general y representación fasorial Determinación de la impedancia síncrona del generador Potencia y par en la máquina síncrona como generador Regulación de tensión Curvas características Característica exterior Característica de regulación La máquina síncrona como motor Curvas características Característica par-velocidad Influencia de la variación de la carga Influencia de la variación de la corriente de excitación Arranque del motor síncrono BIBLIOGRAFÍA

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