Teoría y Análisis de Máquinas Eléctricas – Agustin Gutierrez Páucar – 1ra Edición

Descripción

El presente texto desarrolla el syllabus completo de la asignatura de Máquinas Eléctricas que se ofrece en la UNI para la especialidad de Ingeniería Electrónica, pero su contenido es tal que puede ser perfectamente asimilado también por los alumnos de las especialidades de Ingeniería Eléctrica y Mecánica Eléctrica que deseen obtener un buen conocimiento de las máquinas eléctricas.

Los primeros tres capítulos son introductorios al estudio de las máquinas eléctricas y en ellos se representan las características generales de las máquinas eléctricas estáticas y rotativas y los materiales empleados para su construcción. En capítulos siguientes se ve en forma amplia la teoría y aplicaciones de los transformadores monofásicos, trifásicos y autotransformadores.

El texto desarrolla la teoría de las máquinas eléctricas rotativas en régimen permanente, utilizando los métodos convencionales que han demostrado ser más didácticos para los estudiantes que se inician en el estudio de las máquinas eléctricas. Estos métodos permiten dar un conocimiento real de la máquina a partir del cual se obtienen fácilmente los circuitos equivalentes y las expresiones matemáticas que permiten el análisis riguroso en estado estable.

En los últimos capítulos se hace un resumen de los métodos de control de velocidad de las máquinas rotativas de corriente contínua y corriente alterna que se están usando actualmente. Se complementa la elaboración de este libro con la presentación de un software interactivo de simulación digital de obtención de curvas características internas y externas de los tipos de máquinas de corriente contínua y alterna tratadas en el contenido del libro.

Expreso mi más sincero agradecimiento a la Universidad Nacional de Ingeniería, que a través del Instituto de Investigación de la Facultad de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones, ha permitido el desarrollo del contenido de esta publicación; así como también a mis alumnos Sr. Walter Aguilar, Sr. Christian Aguilar por su apoyo, y a mis colegas profesores de la especialidad por su incentivo y recomendación. Finalmente mi agradecimiento a las Srtas. Jully Saldaña y Blanca F. Cortez De La Cruz por el tipeo, diagramación y su expertez en el diseño y presentación de esta obra, que esperamos pueda contribuir a dar sólida formación a nuestros estudiantes.

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  • I.- CIRCUITO MAGNÉTICO
    1.1 Introducción
    1.2 Algunas leyes básicas de Electrostática
    1.3 Algunas leyes básicas de Magnetostática
    1.4 Otras conclusiones útiles en Magnetostática
    1.5 Campo Magnético de un toroide
    1.6 Analogía entre circuitos eléctricos y magnéticos
    1.7 Unidades y factores de conversión
    1.8 Ley de circuitos de Ampere aplicada a un núcleo ferromagnético
    1.9 Materiales ferromagnéticos

    II.- EXCITACIÓN DE ESTRUCTURAS FERROMAGNÉTICAS CON CORRIENTE DIRECTA
    2.1 Introducción
    2.2 Propiedades de los materiales ferromagnéticos
    2.3 Circuitos aproximados de aparatos electromagnéticos
    2.4 Métodos de análisis de circuitos ferromagnéticos
    2.5 Entrehierros en circuitos ferromagnéticos

    III.- EXCITACIÓN DE ESTRUCTURAS FERROMAGNÉTICAS CON CORRIENTE ALTERNA
    3.1 Introducción
    3.2 Ley de Faraday de Inducción Electromagnética
    3.3 Relación entre voltaje aplicada periódico, voltaje inducido y flujo en un núcleo magnético excitado por una sola fuente
    3.4 Forma de onda de la corriente de excitación en un sistema ferromagnético con flujo senoidal
    3.5 Energía almacenada en un núcleo magnético excitado por únaosla fuente
    3.6 Representación matemática de la corriente de excitación no senoidal
    3.7 Circuito equivalente aproximado de un reactor con núcleo de hierro
    3.8 Determinación de los parámetros del circuito equivalente de un reactor con núcleo de hierro
    3.9 Pérdidas en los materiales ferromagnéticos
    3.10 Pérdidas totales en el hierro
    3.11 Separación de pérdidas
    3.12 Determinación experimental de las pérdidas totales
    3.13 Reactores con núcleo de hierro
    3.14 Importancia de la Curva de Magnetización
    3.15 Modelos de representación de Curvas de Magnetización

    IV.- ANÁLISIS DEL CIRCUITO DE TRANSFORMADOR CON NÚCLEO DE AIRE
    4.1 El Transformador Ideal
    4.2 Relaciones básicas en un Transformador – Ideal
    4.3 Análisis del transformador de Potencia con núcleo de hierro
    4.4 Circuito equivalente exacto
    4.5 Ecuaciones y diagrama vectorial
    4.6 Los circuitos equivalentes aproximados
    4.7 Determinación de los parámetros por medición de un transformador de núcleo de hierro
    4.8 Rendimiento
    4.9 Eficiencia o rendimiento de un transformador
    4.10 Variación de la eficiencia con la carga y eficiencia máxima
    4.11 La Regulación de un transformador
    4.12 Determinación analítica de la regulación
    4.13 Empleo de valores unitarios y porcentuales
    4.14 Autotransformadores
    4.15 Transformadores Trifásicos
    4.16 Transformadores de Audio o a Frecuencia variable
    4.17 Preguntas y respuestas sobre transformadores

    V.- CONVERSIÓN DE ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA
    5.1 Proceso de conversión de energía
    5.2 Energía de campo
    5.3 Fuerza mecánica en los Sistemas Electromagnéticos
    5.4 Máquinas Rotativas

    VI.- ASPECTO CONSTRUCTIVOS DE LA MÁQUINA DE CORRIENTE CONTÍNUA
    6.1 Aspectos constructivos de la máquina de corriente contínua
    6.2 Principios de funcionamiento de la máquina de corriente continua
    6.3 Campo magnético producido por el rotor y reacción de armadura
    6.4 Conmutación
    6.5 El Motor de corriente contínua en régimen permanente
    6.6 El Generador de corriente contínua en régimen estable
    6.7 Control de velocidad de máquinas de corriente continua

    VII.- MOTORES POLIFÁSICOS DE INVERSIÓN
    7.1 Motores Trifásicos
    7.2 Máquina Asíncrona Trifásica
    7.3 Control de velocidad en Máquinas Asíncronas
    7.4 Arranque de Motores de Inducción
    7.5 Principios de funcionamiento de la Máquina Síncrona
    7.6 Control de velocidad de Motores Síncronos
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