UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA ESCUELA DE INGENIERÍAS

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO:

Programa académico: Ingeniería Industrial Ciclo: Básico de Ingenierías Semestre: 5

Título: Electrotecnia Código: MECA 0014 Tipo de Curso: Teórico Práctico Créditos: 3 Horas Teóricas, prácticas y trabajo autonomo: 9 Profesor: Ingeniero Electrónico Guillermo Navarro Betancur Periodo: 2015_10

2. CONCEPCIÓN DEL CURSO:

Justificación: La energía eléctrica es el motor imprescindible de las industrias, por tal razón,

los ingenieros industriales deben desarrollar competencias, habilidades y destrezas para enfrentar las aplicaciones de la electricidad con fines industriales. Estas aplicaciones estudian las máquinas, equipos y herramientas que se emplean en la producción, los servicios y la gestión industrial. El curso le da al ingeniero industrial la capacidad de desarrollar proyectos que tengan en cuenta en este contexto, logrando con esto un aumento en el rendimiento operativo, la seguridad industrial y la calidad en el producto final. Familiariza al futuro profesional con las instalaciones que se va a encontrar en los procesos productivos y lo prepara en el conocimiento de todas las variables eléctricas que se deben tener presente en estos procesos.

Propósitos del Curso: El estudiante de Equipos eléctricos industriales tendrá capacidad para Estudiar la aplicaciones más relevantes de la electricidad en el campo de la industria, desde los conceptos básicos del análisis de los circuitos hasta llegar a las principales máquinas de usadas en la industria como son: los trasformadores, y motores de corriente directa y alterna..

Saberes Previos: Se sugiere haber cursado Electricidad y Magnetismo.

Competencias:

Explicar los conceptos y leyes que rigen el funcionamiento y comportamiento de los dispositivos industriales que son alimentados con la electricidad.

Interpretar la información de las variables eléctricas de una planta industrial.

Analizar la estructura y características fundamentales de los sistemas eléctricos industriales.

Realizar ensayos básicos en máquinas eléctricas estáticas y rotativas.

Identificar las características y aplicaciones de los componentes electrónicos análogos básicos típicos de una industria.

Analizar el funcionamiento de los circuitos electrónicos fundamentales (rectificación, alimentación, temporizadores etc)

Indicadores: El estudiante deberá mostrar el desempeño de las competencias citadas

anteriormente a través de pruebas escritas, prácticas de laboratorio y trabajos escritos individuales y grupales.

3. ORGANIZACIÓN DEL TRABAJO ACADÉMICO:

CONTENIDO El contenido del curso está organizado como sigue:

Capítulo 1 - ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE DIRECTA

Conceptos fundamentales de la electricidad, simplificación y solución de circuitos eléctricos con varias mallas, teoremas de circuitos: divisor de corriente, de voltaje, corrientes de malla, superposición, equivalente de thévenin

Capítulo 2 - ANÁLISIS DE CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA

Conceptos fundamentales de la energía eléctrica, análisis y transformación fasorial, concepto de impedancia, diagrama fasorial para circuitos RL,RC,RLC, potencia de CA y almacenamiento de energía, Potencia y energía en el dominio de la frecuencia; actva, reactiva y aparente, factor de potencia en circuitos monofásicos y su importancia pen controlarlo, solución y medición de circuitos trifásicos balanceados.

Capítulo 3- SISTEMAS TRIFASICOS

Ventajas del usos de las corrientes trifásicas, Generación de un sistema de CA trifásico, conexiones en estrella y delta en las fuentes y en la carga, instalaciones trifasicas industriales con varios receptores

Capítulo 3 – FUNDAMENTOS DE CONVERSIÓN ELECTROMAGNÉTICA

Campo m a g n é t i c o ( CM), p r i n c i p i o s d e l C M , p é r d i d a s m a g n é t i c a s e n máquinas, materiales magnéticos.

Capítulo 4- MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Repaso sucinto de conceptos básicos de electromagnetismo: Campo m a g n é t i c o ( CM): creado por un conductor, formado por una bobina, Magnitudes magnéticas: Flujo, inducción magnética (ley de Faraday, Ley de Lenz), intensidad de campo magnético, reluctancia, Histéresis, p é r d i d a s m a g n é t i c a s e n m á q u i n a s , materiales magnéticos.

Maquinas estáticas: Transformadores: funcionamiento, ensayo en corto y en vacío, rendimiento, circuito equivalente, trasformadores trifásicos.

Maquinas rotativas: motores de corriente directa. Motores de corriente alterna: motor sincrónico y asincrónico, motores monofásicos, selección, instalación y protección de motores.

Capítulo 5 – COMPONENTES ELECTRONICOS BÁSICOS Y NOCIONES DE CONTROL INDUSTRIAL Semiconductores: diodo, el transistor, tiristores. Circuitos electrónicos analógicos básicos: de control de potencia, amplificador, generador de señal y principales circuitos para el arranque, frenado, inversión de marcha y control de velocidad de motores. Nociones de electrónica industrial.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO.

Todos los contenidos están acompañados de prácticas de laboratorio y en cada una de ellas se usan instrumentos de medición como: multímetro, vatímetro, amperímetro, tacómetros y se hacen mediciones típicas relacionadas con el campo de la industria como: Medida de la intensidad de la corriente, de tensión, de potencia activa, reactiva y

aparente, de variables votiampericas en sistemas trifásicos, de factor de potencia, de torque y rapidez

Práctica 1. Normas de seguridad, riesgo eléctrico Práctica 2. Equipos de medida Práctica 3. Leyes de kirchhoff. Práctica 4. Teoremas de superposición y thevenin Práctica 5. Circuitos RL y RC, dominio de la frecuencia Práctica 6. Circuitos RLC, potencia activa, reactiva y aparente Práctica 7. Corrección del factor de potencia Práctica 8. Circuitos trifásicos balanceados, conexión y Práctica 9. Circuitos trifásicos balanceados y desbalanceados, conexión estrella y delta. Práctica 10. Transformadores. Práctica 11. Motores y generadores Práctica 12. Rectificación de media onda y onda completa Práctica 13. Simulación de instalaciones industriales típicas

METODOLOGÍA DE TRABAJO La metodología utilizada combina: clases magistrales y prácticas de laboratorio, trabajos escritos, talleres, visitas industriales, pruebas escritas.

4. EVALUACIÓN:

La evaluación del curso está compuesta por los siguientes elementos:

3 parciales cada uno de valor 20% (60%)

Laboratorio (20%)

Trabajo practico (20%)

5. RECURSOS:

Bibliográficos:

ALCALDE S, Pablo. Electrotecnia: Electricidad y electrónica. Ed Thomson, España, 2001. 329p.

COGDELL, J.R. Fundamentaos de circuitos eléctricos. Editorial Prentice hall. México. 2000. 389p

COGDELL, J.R. Fundamentaos de máquinas eléctricas. Editorial Prentice hall. México. 2002. 365p.

FRAILE MORA, Jesús. Circuitos eléctricos. Editorial Pearson. España. 2012. 557p.

BOYLESTAD, Robert. Análisis introductorio de circuitos. Octava edición. Editorial Prentice hall. México. 1998. 1168p

MOLINA MARTÍNEZ, José Miguel y otros. Principios básicos de electrotecnia. Editorial Marcombo, 2011. 198 pages SEGURA HERAS, Isidoro, otro. Problemas de Electrotecnia I: Teoría de Circuitos y Transformadores, Volumen 1. Ed. Univ. Politécnica de Valencia, 2002 - 211 pages

MALONEY, Timothy. Electrónica Industrial Moderna. Tercera edición. Editorial Prentice Hall. México. 1997. 845p

CHAPMAN, Stephen. Maquinas Eléctricas. Tercera Edición. Editorial McGrawHill. Bogota. 1999.768p CUESTA-GIL PADILLA, A. 1990. Electrónica general. Dispositivos básicos y analógicos. Madrid. Editorial. Mc Graw-Hill. FOUILLE, A. 1960. Compendio de Electrotecnia. Barcelona. Editorial Marcombo. GUZMÁN, A. y otros.1992. Prácticas de Electricidad, instalaciones eléctricas. Madrid. Editorial Mc Graw-Hill. GROB, Bernardo Circuitos electrónicos y sus aplicaciones /Traducido por: Julio Fournier Gonzalez. Mexico:McGraw-Hill,1990.

GUERRERO, Alberto. Sánchez, Orto. Moreno, José Alberto. Ortega, Antonio. Electrotecnia. Fundamentos teóricos y prácticos. Editorial: McGraw-Hill, 1994

Técnicos y Tecnológicos: Laboratorio de Equipos eléctricos industriales, el computador y software libre de simulación de circuitos y proyector.