Electrotecnia 


Conceptos Fundamentales.

I.  Principios electromagnéticos básicos para el funcionamiento de las máquinas electricas. (I) Campo magnético originado por una corriente eléctrica.

    1.1 Introducción.
    1.2 Definición del vector inducción magnética.
    1.3 Flujo magnético.
    1.4 Fuerza sobre una corriente eléctrica situada en el interior de un campo magnético. Fuerza de Laplace
    1.5 Fuerza magnética entre corrientes. Fórmula de Ampere.
    1.6 Fuerza y momento sobre un circuito completo.
    1.7 Ley de Biot y Savart. Aplicaciones.
    1.8 Ley de Ampere.
 

II. Principios electromagnéticos básicos para el funcionamiento de las máquinas electricas (II). Inducción electromagnética.

    2.1 Introducción.
    2.2 Fuerza electromotriz inducida por el movimiento.
    2.3 Ley de Faraday.
    2.4 Ley de Lenz.
    2.5 Corrientes de Foucault.
    2.6 Autoinducción.
    2.7 Análisis del comportamiento de una autoinducción.
    2.8 Inducción mutua.

III. Campo magnético en presencia de medios materiales.

    3.1 Introducción.
    3.2 Diamagnetismo.
    3.3 Paramagnetismo.
    3.4 Imanación.
    3.5 Intensidad magnética.
    3.6 Susceptibilidad magnética.
    3.7 Ferromagnetismo.
        3.7.1 Histéresis magnética
            3.7.1.1 Histéresis alternativa.
            3.7.1.2 Histéresis rotativa.
    3.8 Reluctancia.
    3.9 Unidades y equivalencias.

IV. Circuitos magnéticos.

    4.1 Introducción.
    4.2 Ley de Hopkinson.
    4.3 Análisis de los circuitos magnéticos.
    4.4 Circuitos magnéticos excitados con corrientes alternas.
        4.4.1 Corriente de vacio.
        4.4.2 Circuito eléctrico equivalente.

V. Introducción a las máquinas eléctricas.

    5.1 Introducción.
    5.2 Clasificación de las máquinas eléctricas.
    5.3 Constitución básica.
    5.4 Materiales utilizados en la construcción de las máquinas eléctricas.
        5.4.1 Materiales estructurales.
        5.4.2 Materiales activos.
        5.4.3 Materiales aislantes.
    5.5 Tipos de máquinas eléctricas.

VI. Balance energético en las máquinas eléctricas.

    6.1 Introducción.
    6.2 Pérdidas en el circuito eléctrico.
    6.3 Pérdidas en el circuito magnético.
        6.3.1 Pérdidas por histéresis.
        6.3.2 Pérdidas por corrientes de Foucault.
    6.4 Pérdidas mecánicas.
    6.5 Pérdidas adicionales.
    6.6 Pérdidas totales.
    6.7 Calentamiento en las máquinas eléctricas.
    6.8 Potencia nominal.
    6.9 Ciclos de servicio.
    6.10 Rendimiento de las máquinas eléctricas. Rendimiento máximo.
    6.11 Balance energético en las máquinas eléctricas. Transformadores.

VII. Generalidades.
 
    7.1 Introducción.
    7.2 Clasificación y simbología
    7.3 Constitución básica  de los transformadores.
        7.3.1 Circuito eléctrico.
        7.3.2 Circuito magnético.
        7.3.3 Circuito dieléctrico y refrigeración.
    7.4 Parámetros nominales.

VIII. Transformador monofásico. (I) Régmen de vacío.

    8.1 Introducción.
    8.2 Funcionamiento en vacío del transformador monofásico ideal. Relación de transformación.
    8.3 Análisis del transformador monofásico real en vacío.
    8.4 Circuito equivalente y diagrama vectorial.
    8.5 Circuito de conexión.
    8.6 Ensayo de vacío.

IX. Transformador monofásico. (II) Régimen de carga.

    9.1 Análisis del transformador ideal en carga.
    9.2 Análisis del transformador real en carga.
    9.3 Diagrama vectorial.
    9.4 Parámetros reducidos. Circuito equivalente.
    9.5 Ensayo en cortocircuito.
    9.6 Diagrama de Kapp. Parámetros de cortocircuito.
    9.7 Cortocircuito accidental.

X. Transformador monofásico (III). Caída de tensión y rendimiento.

    10.1 Caída de tensión en función del tipo de carga. Efecto Ferranti.
    10.2 Regulación de tensiones.
    10.3 Balance de energía del transformador monofásico. Rendimiento.
    10.4 Influencia del tipo de carga sobre el rendimiento.
    10.5 Carga para obtener el máximo rendimiento. Coeficientes de carga.

XI Transformadores Trifásicos. (I)
 

    11.1 Introducción.
    11.2 Grupos monofásicos.
    11.3 Núcleos trifásicos. Ventajas e inconvenientes.
        11.3.1 Designación de bornes y polaridad de un arrollamiento. normalización.
        11.3.2 Tipos de conexiones entre arrollamientos.
            11.3.2.1 Conexión estrella.
            11.3.2.2 Conexión triángulo.
            11.3.2.3 Conexión zigzag.
    11.4 Generalización al transformador trifásico del estudio del monofásico.
    11.5 Ensayo en vacío.
    11.6 Ensayo en cortocircuito.
    11.7 Armónicos en la corriente de excitación.

XII Transformadores Trifásicos (II).

    12.1 Polaridad relativa de dos arrollamientos de la misma fase.
    12.1 Índices horarios. Grupos de conexión.
    12.3 Conexión estrella. Propiedades y aplicaiones.
        12.3.1 Conexión estrella-estrella con devanado terciario.
    12.4 Conexión estrella-triángulo. Propiedades y aplicaciones.
    12.5 Conexión estrella-zigzag. Propiedades y aplicaciones.
    12.6 Conexión triángulo-triángulo. Propiedades y aplicaciones.
    12.7 Conexión triángulo-estrella. Propiedades y aplicaciones.
    12.8 Resumen de las características de los principales tipos de conexión.
 

XIII. Transformadores Trifásicos Especiales.

    13.1 Transformadores con tres arrollamientos.
    13.2 Conexión de transformadores en V.
    13.3 Transformación de sistemas trifásicos en monofásicos.
        13.3.1 Conexión Scott.
        13.3.2 Conexión V-y incompleta.
    13.4 Transformación de sistemas bifásicos.
        13.4.1 Conexión Scott básica.
        13.4.2 Conexión Taylor.
    13.5 Transformación de sistemas trifásicos en exafásicos y en dodecafásicos.

XIV Acoplamiento en Paralelo de Transformadores.

    14.1 Introducción.
    14.2 Acoplamiento en paralelo de transformadores monofásicos. Condiciones para el acoplamiento.
    14.3 Acoplamiento de transformadores trifásicos. Condiciones para el acoplamiento.

XV. Autotransformadores.

    15.1 Principio de funcionamiento del autotransformador.
    15.2 Constitución básica del autotransformador.
    15.3 Potencia de paso y potencia propia.
    15.4 Estudio comparativo entre el transformador y autotransformador.
    15.5 Autotransformadores trifásicos.
    15.6 Aplicaciones.

XVI. Transformadores de Medida y Protección.

    16.1 Introducción.
    16.2 Análisis de funcionamiento del transformador de intensidad.
        16.2.1 Transformador de intensidad para medida.
        16.2.2 Transformador de intensidad para protección.
    16.3 Análisis de funcionamiento del transformador de tensión.
    16.4 Determinación de los errores de relación y ángulo.
    16.5 Clases de precisión para los circuitos de medida y protección. Normalización.
    16.6 Parámetros que influyen sobre el error.
    16.7 Criterios para la elección del transformador de intensidad.
  Principios Comunes en las Máquinas Eléctricas Rotativas.

XVII. Fundamentos de la Máquinas Rotativas.

    17.1 Introducción.
    17.2 Configuración elemental de una máquina rotativa. Clasificación.
    17.3 Colector de delgas y colector de anillos.
    17.4 Devanados usados en máquinas rotativas.
        17.4.1 Conceptos básicos.
        17.4.2 Tipos de devanados.
        17.4.3 Criterios de utilización.

XVIII. Campos Magnéticos.

    18.1 Introducción.
    18.2 Onda de campo de un devanado de c.a. monofásico concentrado de paso diametral.
    18.3 Onda de campo de un devanado de paso acortado.
    18.4 Onda de campo de un devanado trifásico. Campo magnético giratorio.
        18.4.1 Teorema de Ferraris.
        18.4.2 Teorema de Leblanc.

XIX. Generación de f.e.m.

    19.1 F.e.m. inducida en un devanado de c.a. monofásico concentrado de paso diametral.
    19.2 F.e.m. inducida en un devanado distribuido. Factor de distribución.
    19.3 Armónicos de la f.e.m. inducida.
    19.4 Factor de paso.
    19.5 Factor de devado.
    19.6 Ventajas de la distribución y del acortamiento del paso de los devanados.
 
  Máquinas Asíncronas.  

XX. Fundamentos de la Máquina Asíncrona.

    20.1 Aspectos constitutivos.
    20.2 Rotorde jaula de ardilla y rotor bobinado.
    20.3 Principio de funcionamiento de la máquina asíncrona.
        20.3.1 Transformador.
        20.3.2 Motor.
        20.3.3 Generador.
        20.3.4 Freno.
    20.4 Motor en reposo.
    20.5 Motor en movimiento. Deslizamiento.
    20.6 Devanados más usuales en la máquina asíncrona.

XXI. Análisis del Funcionamiento del Motor de Inducción.

    21.1 El motor de inducción como transformador.
    21.2 Diagrama vectorial en vacío.
    21.3 Sustitución del secundario móvil por otro fijo.
    21.4 Reducción del secundario al primario.
    21.5 Circuito equivalente y diagrama vectorial de carga.
    21.6 Ensayos característicos.
    21.7 Análisis de potencias.
    21.8 Par motor.
    21.9 Curvas características.
    21.10 Características par-deslizamiento.

XXII. Arranque del Motor de Inducción.

    22.1 Introducción.
    22.2 Par de arranque.
    22.3 Arranque de motores de jaula de ardilla.
        22.3.1 Arranque directo.
        22.3.2 Arranque por reostato.
        22.3.3 Arranque por autotransformador.
        22.3.4 Arranque estrella-triángulo.
        22.3.5 Rotor con doble jaula de ardilla.
    22.4 Arranque de motor de rotor bobinado.
    22.5 Criterios para la elección del tipo de arranque.